煤礦瓦斯防治“八招”及釋義

作者:/發布機構:國家礦山安全監察局發布日期:2021-09-15

煤礦瓦斯防治“八招”及釋義

周德昶

為進一步提高煤礦瓦斯防治能力,杜絕瓦斯事故發生,結合日常工作中瓦斯治理方法、措施、管理手段等,總結了煤礦瓦斯治理“八招”,即一礦一策和一面一策、瓦斯參數測定、開采保護層、打鉆抽采精細化、抽采達標評判、通風瓦斯日分析、防突預測圖、防突員管理。具體釋義如下:

第一招  一礦一策和一面一策

(一)目的

“一礦一策和一面一策”是指井工煤礦根據礦井中長期規劃及年度采掘接替計劃,超前制定水平、采區、采掘工作面的瓦斯綜合治理方案,統籌全年各區域瓦斯治理方法、時間、進度安排,為瓦斯治理及采掘接續提供有力保障。

(二)執行方式

1.每年四季度由礦總工程師牽頭制定下年度采掘作業計劃中各區域的瓦斯治理方案。

2.統籌各區域瓦斯治理方法、時間、進度安排,確定礦井瓦斯治理“五項指標”,即保護層開采面積、鉆孔工程量、瓦斯治理巷道工程量、瓦斯抽采量、瓦斯抽采率,形成“一礦一策、一面一策”,報煤礦上級公司進行審批。

3.煤礦上級公司技術負責人組織專人對煤礦編制的“一礦一策、一面一策”進行審批,礦長負責落實。

(三)要求

1.各水平、采區、采掘工作面瓦斯治理方案包括選取的消突措施,方法與時間,計量方式,效果檢驗方式,工作面采掘期間的瓦斯治理方法、日推進度。

2.“一礦一策、一面一策”編制的關鍵在于安排合理、接續有序、可操作性強。

3.煤礦上級公司要對各礦編制的“一礦一策、一面一策”進行審批。

4.“一礦一策、一面一策”關鍵在于落實,由礦長負責,各專業副礦長按分工落實。每月對落實情況進行梳理,看是否按計劃完成相關任務;每半年對“一面一策”落實情況進行一次分析、考核,可以根據完成情況適當調整;每年進行一次總結,整理存在的問題,分析落實過程中的影響因素,提出改進措施,為編制下年度“一面一策”提供依據。

第二招  瓦斯參數測定

(一)目的

“瓦斯參數測定”是指由礦總工程師負責組織人員或委托中介機構對國家規定的評價指標,各水平、采區、采掘工作面煤層瓦斯參數等進行考察測定,為礦井區域預測、瓦斯治理方法選擇、抽采達標評判等工作提供依據。

(二)執行方式

1.根據國家法律法規、標準,對本礦區域預測臨界值,工作面預測方法、指標以及臨界值,保護層開采保護效果及范圍,鉆孔抽采半徑等技術參數;各水平、采區、煤層原始瓦斯含量、壓力,堅固性系數,透氣性系數,鉆孔百米衰減系數等瓦斯參數的考察測定情況進行定期排查,制定測定計劃,經礦總工程師審批后,組織落實。

2.制定參數測定方案,包括需要測定的參數、測定位置、目標煤層、鉆孔施工設計、封孔方法、參數測定方法、觀測要求等。

3.根據測定的參數情況,形成參數測定報告,并將參數填繪在瓦斯地質圖、防突預測圖中。

(三)要求

1.具備能力的煤礦可自行測定,不具備能力的煤礦可由中介機構或煤礦上級公司組織測定。

2.突出礦井開采的非突出煤層和高瓦斯礦井的開采煤層,在延深達到或者超過50米或者開拓新采區時,必須測定瓦斯參數。參數測定時,同一單元內盡量多安排測點。

3.石門揭煤、條帶消突等工作開展前,按照《防治煤與瓦斯突出細則》要求進行測定。

第三招  開采保護層

(一)目的

“開采保護層”是指在突出煤層鄰近層中選擇一層無突出危險或突出危險相對較低的煤層優先開采,通過開采保護層,破壞被保護層中瓦斯賦存方式,增加煤層透氣性,同時抽采被保護層卸壓瓦斯,消除被保護層的突出危險。

(二)執行方式

1.根據保護范圍,結合被保護層工作面設計確定保護層工作面設計,制定區域綜合防突措施,經煤礦企業技術負責人審批后執行,包括保護層工作面巷道布置、卸壓抽采鉆孔布置方式、抽采系統選擇、保護層工作面回風瓦斯治理方法等。

2.回采時,按照設計施工卸壓抽采鉆孔,抽采被保護層瓦斯。

3.保護層工作面開采結束后,按照考察報告中的穩定時間安排被保護層工作面采掘作業。

(三)要求

1.“開采保護層”是最有效的區域消突措施,也是將來突出礦井的唯一出路,各突出礦井應做到“應保盡保、可保必報”。開采保護層時,必須抽采被保護層卸壓瓦斯,否則視為區域防突措施不到位。

2.開采保護層時,不能隨意留設煤柱,盡量做到無煤柱開采。

3.突出礦井首次開采保護層時,應當對保護效果及保護范圍進行考察。

4.經實際考察被保護層的最大膨脹變形量大于3‰,則檢驗和考察結果可適用于具有同一保護層和被保護層關系的其他區域。

5.當保護層與被保護層的層間距、巖性以及保護層開采厚度等發生較大變化時,應當對被保護層的保護效果及其有效保護范圍再次進行考察。

6.有下列情況之一的,必須對每個被保護工作面的保護效果進行檢驗。一是未實際考察保護效果和保護范圍的;二是最大膨脹變形量未超過3‰的;三是保護層的開采厚度小于等于0.5米的;四是上保護層與被保護突出煤層間距大于50米或者下保護層與被保護突出煤層間距大于80米的。

第四招  打鉆抽采精細化

(一)目的

“打鉆抽采精細化”是指對鉆孔施工、瓦斯抽采工作精細化管理,提高鉆孔施工精準性與瓦斯抽采效果,進一步確保防突措施落實到位。

(二)執行方式

1.根據法律法規要求及安全生產標準化標準,參照其他煤礦企業管理規定,制定符合本礦的打鉆、抽采精細化管理規定,明確技術資料、現場管理等要求。

2.打鉆抽采從設計開始直至工程結束,全部按照標準要求施工、管理、驗收,確保按照設計施工到位,提高管理水平和抽采效果。

(三)要求

1.煤礦根據已批準的區域防突措施,制定鉆孔施工與抽采專項設計,包括鉆場施工、鉆孔布孔方式、開孔位置、孔徑、鉆孔角度、預計見煤點、終孔位置、煤層增透措施、施工鉆機型號、排渣方式、防噴裝置安設、施工要求、測定鉆孔軌跡、封孔要求、數據記錄、視頻監控、鉆孔驗收等施工要求及鉆孔接抽、負壓濃度等參數觀測、抽采自動計量裝置的位置、孔板流量計位置、管路吊掛要求、放水器安裝位置等抽采要求。

2.鉆孔施工前,對地質情況不清的,先施工2個定位鉆孔確定煤層情況,再修改原設計參數。

3.測定鉆孔軌跡后,發現鉆孔偏離較大時要及時補孔。

4.鉆孔施工與抽采按照安全標準化的要求進行管理,包括現場文明生產、掛牌管理等。

第五招  抽采達標評判

(一)目的

“抽采達標評判”是指對抽采效果進行評判。抽采達標是許可證,評判是最重要的一環,通過評判確定是否能進行采掘作業,也為瓦斯治理提供依據。

(二)執行方式

1.由礦總工程師牽頭,依據《煤礦瓦斯抽采達標暫行規定》對區域防突和抽采效果進行達標評判。

2.抽采達標評判分為基礎條件評判和抽采效果評判。評判前收集抽采工程施工的各項資料,逐項進行評判。分別對基礎條件、抽采鉆孔有效控制范圍界定(對順層鉆孔,鉆孔有效控制范圍按鉆孔長度方向的控制邊緣線、最邊緣2個鉆孔及鉆孔開孔位置連線確定。鉆孔長度方向的控制邊緣線為鉆孔有效孔深點連線,相鄰有效鉆孔中較短孔的終孔點為相鄰鉆孔有效孔深點。對穿層鉆孔,鉆孔有效控制范圍取相鄰有效邊緣孔的見煤點之間的連線所圈定的范圍)、抽采鉆孔布孔均勻程度評價(預抽時間差異系數小于30%的作為一個評價單元)、抽采瓦斯效果評判指標測定(殘余瓦斯含量、壓力以及可解吸量)、抽采效果進行評判(風速不超過4/秒,瓦斯濃度不超過1%)。

(三)要求

1.進行區域防突措施效果檢驗前應當首先計算煤層的殘余瓦斯含量,當計算值低于臨界值時方可進行實際檢驗。

2.檢驗過程中發生噴孔等動力現象時,視為抽采不達標。

3.瓦斯主要來源于本煤層時,要對可解吸量進行評判,瓦斯來源于鄰近層時要對抽采率進行評判,礦井抽采率也應符合要求。

4.檢驗鉆孔布置符合下列要求。(1)用預抽區段煤層瓦斯區域防突措施和預抽回采區煤層瓦斯區域防突措施時,若區段寬度(兩側回采巷道間距加回采巷道外側控制范圍)或者回采區域寬度未超過120米,則沿采煤工作面推進方向每間隔30米至50米至少布置2個檢驗測試點,否則應當沿采煤工作面推進方向每間隔30米至50米至少布置3個檢驗測試點,且檢驗測試點距離回采巷道兩幫大于20米。(2)用穿層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯時,沿煤巷條帶每間隔30米至50米至少布置1個檢驗測試點。(3)用穿層鉆孔預抽井巷揭煤區域煤層瓦斯時,至少布置4個檢驗測試點,分別位于井巷中部和井巷輪廓線外的上部和兩側,自煤層頂板揭煤對實施的防突措施效果進行檢驗時,應當至少增加1個位于巷道輪廓線下部的檢驗測試點。(4)用順層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯時,沿煤巷條帶每間隔20米至30米至少布置1個測定點,且每個評判區域不得少于5個檢驗測試點。(5)各檢驗測試點應當布置于所在鉆孔密度較小、孔間距較大、預抽時間較短的位置,并盡可能遠離各預抽瓦斯鉆孔或者盡可能與周圍預抽瓦斯鉆孔保持等距離,避開采掘巷道的排放范圍和工作面的預抽超前距。在地質構造復雜區域適當增加檢驗測試點。檢驗測試點實際位置和實際測定參數應標注在瓦斯抽采鉆孔竣工圖上。

第六招  通風瓦斯日分析

(一)目的

“通風瓦斯日分析”是指由礦總工程師牽頭,每天對通風系統、瓦斯涌出量、采掘工作面地質、防突指標及措施落實情況、瓦斯抽采系統、防滅火系統、安全監控系統及前期日分析會議意見落實情況進行分析,通過日分析掌握礦井每天瓦斯治理工作變化情況,提前發現問題,及時采取措施,做到瓦斯零超限、煤層零突出、煤層零發火、礦井零著火。

(二)執行方式

1.每月初由礦總工程師召集相關單位(部門),根據采掘生產接續變化情況,確定當月通風瓦斯管理的重點地區和分析內容。低瓦斯礦井應當對重點區域,高瓦斯、突出礦井必須對所有采掘工作面進行通風瓦斯日分析。

2.每天組織召開日分析會議,各成員部門按照責任分工匯報各自日分析內容,排查礦井可能存在的通風瓦斯隱患,分析原因、制定措施,安排責任單位對排查出的問題進行整改。

3.參加人員:礦總工程師、通風副礦長、通風副總工程師(以上3人中,必須有1人主持會議),瓦斯治理、技術、地測、安全管理、通風、防突(抽采)、安全監控、井下生產作業以及其他需要參加的輔助部門必須有1名技術員以上管理人員參加。

4.日分析會議應形成會議記錄、建立臺賬。記錄內容應當包括時間、地點、參加人員、匯報內容、原因分析、采取措施以及工作安排,前期通風瓦斯日分析意見落實及整改情況。

(三)要求

1.任一地點的甲烷濃度當班或上下兩個班次浮動達到或超過0.2%時,必須進行分析、查明原因、采取措施,并在通風瓦斯日分析記錄中進行說明。

2.凡發生瓦斯超限的,上級公司的通防、安全管理等部門要現場核查原因、制定防范措施,并督促落實。

3.量化分析參數包括采掘工作面風量、絕對瓦斯涌出量、一氧化碳濃度、防突預測指標、防突允許采掘距離、抽采量等,分析中必須匯報量化參數。

4.通風瓦斯日分析會議必須明確專人負責記錄,對分析中發現的問題及原因、制定的整改措施、追究責任情況等都要以文字記錄清楚,并留有資料,資料保存時間不少于3個月。

5.各煤礦企業可以結合實際情況制定相應的管理細則,并嚴格落實。

第七招  防突預測圖

(一)目的

“防突預測圖”是指煤礦繪制用于指導現場日常防突工作的圖紙,以突出煤層瓦斯地質圖為基圖,將采掘工程范圍內的煤層賦存、瓦斯地質、巷道布置、綜合防突措施、瓦斯、防突參數情況等內容標注在圖紙上,分別掛設在地面調度室和井下現場,用于指導礦井生產。

(二)執行方式

1.每月25日前,由技術人員以瓦斯地質圖為基圖,根據采掘工作面范圍內所有巷道情況、地質構造、煤層賦存、瓦斯參數、防突參數、防突措施鉆孔竣工情況、瓦斯治理鉆孔竣工情況,以及通風系統、監控系統、壓風自救系統等六大系統情況等內容繪制防突預測圖。

2.防突預測圖經礦總工程師審定后,下發各相關單位,并在采掘作業現場懸掛。

3.瓦斯治理、采掘單位技術人員要定期更新采掘進度,并分析研判本月采掘范圍內是否存在過地質構造、煤層變化帶、進出應力集中區等情況。

(三)要求

1.圖紙以突出煤層瓦斯地質圖為基圖,巷道壓茬關系清楚,不同煤層巷道采用不同顏色線條,待掘巷道用虛線標繪。

2.突出危險區采掘工作面、石門揭煤工作面必須繪制防突預測圖。

3.圖紙比例一般為1:1000比例尺。

第八招  防突員管理

(一)目的

“防突員管理”是指加強礦井防突人員(突出預測)和防突效果檢驗人員的管理。礦井安全、生產、技術等管理人員通過人員位置監測系統、視頻錄像等監督防突員現場操作的規范性、準確性,防止防突員在工作面預測時弄虛作假,確保預測數據真實準確。

(二)執行方式

1.定期組織防突員進行理論、實操培訓,提高防突員技術水平。

2.嚴格管理,防突部門要定期抽查突出預測視頻錄像、防突員人員定位軌跡、原始記錄以及審批單。

3.對預測指標接近或超過臨界值的,管理人員要現場跟班,與防突員共同測定指標。

4.從體制、機制上保障防突員待遇,任何人員不得直接或變相安排防突員假預測。

(三)要求

防突員作為煤礦最重要的工種之一,采掘工作面預測指標是否準確,關系到是否發生突出風險,因此要從待遇、權威性、操作水平等方面加強管理。

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