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正文內(nèi)容

高瓦斯易自燃煤層瓦斯綜合治理與利用示范礦井實(shí)施方案(留存版)

  

【正文】 responsibility, conscientiously implement the prehensive tasks strictly administering the party. Implementation of the ThirteenFive development planning, prehensive welloff society goal, the key play a core role of the party. Township party organizations should conscientiously implement the provincial County in strictly administering the party all deployment requirements, perfect tube partythe party39。未發(fā)現(xiàn)大斷層?!?km,樞紐呈馬鞍狀起伏。礦井含煤地層為下侏羅統(tǒng)延安組,共分為上下兩個(gè)含煤段,上含煤段厚度為0~,一般為20m,局部地段含煤僅見3煤層組,分為332兩層煤;下含煤段厚度為0~100m,一般為40~80m,含4煤層組,分為4上4上4上四層,其中4上4上4上為4煤的上分叉煤層。底板多為鋁質(zhì)泥巖、次為泥巖或炭質(zhì)泥巖,~,遇水泥化、易發(fā)生底鼓。401采區(qū)兩條主、副斜井進(jìn)風(fēng),1回風(fēng)立井回風(fēng)。處理后的回用水由高位水池自流,一路從主井φ108管道送至井下膠帶大巷,供膠帶大巷、1??偦仫L(fēng)大巷、2??偦仫L(fēng)大巷消防灑水和401采區(qū)綜采工作面運(yùn)順施工用水;另外一路從副斜井φ219管道送至輔運(yùn)大巷,供輔運(yùn)大巷消防灑水及掘進(jìn)施工和401采區(qū)綜采工作面回順、泄水巷、灌漿巷用水。設(shè)立通風(fēng)管理部,通風(fēng)管理部配備業(yè)務(wù)主管6名,其中高工2名,工程師4名。 瓦斯治理存在的問題1)礦井瓦斯預(yù)測(cè)技術(shù)及方法推廣應(yīng)用正在研究探索,預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性和效果較差。2008年全國(guó)煤礦事故發(fā)生1954起、死亡3215人,其中瓦斯事故發(fā)生182起、死亡778人,%、%,死亡3人以上事故中,瓦斯事故發(fā)生起數(shù)63起,死亡人數(shù)為290人,%%。始終以“抽放為主、風(fēng)排為輔”治理瓦斯,將“區(qū)域預(yù)抽、邊掘邊抽、采前預(yù)抽、邊采邊抽、采后卸壓抽放和高抽巷抽放”作為礦井瓦斯綜合治理的實(shí)施方法。對(duì)回采區(qū)域煤層的瓦斯壓力、瓦斯含量、煤層透氣性等參數(shù)進(jìn)行測(cè)定,選擇合理的抽采系統(tǒng)、抽采方法和抽采工藝。 礦井瓦斯抽采系統(tǒng)礦井現(xiàn)有5套抽放系統(tǒng),每套設(shè)計(jì)流量為400m3/min,合計(jì)總的流量為2000m3/min,能夠滿足安全生產(chǎn)的需要。2010年準(zhǔn)備解決綜掘機(jī)和采煤機(jī)二次負(fù)壓降塵設(shè)備,預(yù)計(jì)投入資金160萬(wàn)元左右。 采前預(yù)抽煤層瓦斯技術(shù)工作面采前瓦斯抽采又稱預(yù)抽煤層瓦斯,一般是屬于未卸壓煤層的瓦斯抽采,主要抽采方法有地面鉆孔預(yù)抽法和井下鉆孔(巷道)預(yù)抽法。②鉆場(chǎng)規(guī)格:。采用卷纏藥液與水泥砂漿混合法進(jìn)行封孔,封孔深度不小于10m,水泥砂漿封孔長(zhǎng)度7~8m,抗靜電塑料管長(zhǎng)不小于10m,封孔工序同掘前預(yù)抽。 邊掘邊抽煤層瓦斯技術(shù)對(duì)于無(wú)條件進(jìn)行長(zhǎng)鉆孔預(yù)先抽采的區(qū)域,掘進(jìn)時(shí)采用邊掘邊抽的抽采工藝。為了避免封孔管因碰撞晃動(dòng)而影響封孔質(zhì)量,在孔口處用水泥固定封孔管()。(2),高度應(yīng)大于巷道高度的2/3;抽采管口應(yīng)設(shè)有不能進(jìn)入雜物的保護(hù)設(shè)施,如果巷道的淋水較大,要在密閉底部安設(shè)排水管或反水池。因此,開發(fā)煤礦瓦斯資源,具有三個(gè)方面優(yōu)越性的體現(xiàn)。減壓流程還設(shè)置超壓放散、緊急切斷、低壓切換等控制設(shè)施。某礦井總回風(fēng)量11376 m3/min,%。三相泡沫(黃泥)灌漿孔圖417 現(xiàn)場(chǎng)注三相泡沫工藝圖 采空區(qū)黃泥灌漿礦井現(xiàn)有黃泥灌漿站1座,灌漿系統(tǒng)2套,灌漿能力為30m3/min。注三相泡沫時(shí),發(fā)泡劑通過添加泵注入黃泥灌漿管路,在管路中與泥漿充分混合。某煤礦在綜合分析礦井現(xiàn)有條件和社會(huì)需求的基礎(chǔ)上,確定了電站規(guī)模為24臺(tái)500kW發(fā)電機(jī),余熱發(fā)電1000kW,總裝機(jī)13000kW。利用汽車或船運(yùn),將壓縮瓦斯瓶組運(yùn)送到用氣點(diǎn)(中小城鎮(zhèn)、用戶)。煤礦瓦斯屬非常規(guī)天然氣,是優(yōu)質(zhì)能源和化工原料。一般,高抽巷抽采中應(yīng)布置在卸壓帶內(nèi)才有利于抽采瓦斯,考慮到初采期垮落范圍小,裂隙不發(fā)育,抽采量很小,此距離可據(jù)初次垮落步距大小適當(dāng)加大(一般為一倍初期來(lái)壓步距與周期來(lái)壓步距)。終孔位置超過回風(fēng)順槽的平面距離不小于15m。④當(dāng)煤層回采后,仍可以繼續(xù)抽采,抽采鉆孔只是隨工作面推進(jìn)而逐步報(bào)廢,并且還可抽采工作面前方的一段卸壓瓦斯。圖45 鉆孔封孔結(jié)構(gòu)示意圖(5)鉆進(jìn)期間鉆場(chǎng)瓦斯治理如鉆孔施工過程中,孔內(nèi)瓦斯涌出量大,影響施工安全時(shí),可安裝局扇供風(fēng),并采用孔口管裝置使鉆孔與抽采管路連接,防止孔內(nèi)瓦斯涌入鉆場(chǎng),達(dá)到邊鉆進(jìn)邊抽采的目的,解決打鉆過程中孔內(nèi)瓦斯涌出問題。 井下煤層瓦斯預(yù)抽技術(shù)1)掘進(jìn)面水平長(zhǎng)鉆孔預(yù)抽技術(shù)掘進(jìn)面水平長(zhǎng)鉆孔預(yù)抽是工作面未掘進(jìn)前,在順槽上下幫布置鉆場(chǎng),在鉆場(chǎng)布置走向水平長(zhǎng)鉆孔,鉆孔直徑250mm,利用大直徑長(zhǎng)鉆孔對(duì)掘進(jìn)面進(jìn)行超前預(yù)抽(如圖43所示)。 礦井保護(hù)層開采瓦斯抽采技術(shù)為延緩主采煤層的延深速度,以及為瓦斯治理提供時(shí)間和空間上的保證,礦井應(yīng)調(diào)整開采程序,優(yōu)先開采保護(hù)層。引進(jìn)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),建造一套智能黃泥灌漿站,預(yù)計(jì)投資400萬(wàn)左右,設(shè)計(jì)和租地工作已完畢,6月份進(jìn)行基建工程,預(yù)計(jì)在9月份可投入使用。形成雙通風(fēng)系統(tǒng),即401采區(qū)與411采區(qū)兩個(gè)分別獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。(2)礦井實(shí)行分區(qū)通風(fēng),實(shí)現(xiàn)采、掘獨(dú)立回風(fēng);嚴(yán)格按照規(guī)定施工井下所有風(fēng)門、風(fēng)橋、密閉等通風(fēng)設(shè)施及構(gòu)筑物,提高有效風(fēng)量率;同時(shí),加強(qiáng)通風(fēng)巷道維修,保證風(fēng)流暢通,主要進(jìn)回風(fēng)巷實(shí)際斷面不小于設(shè)計(jì)斷面2/3。綜上所述,某煤礦具備建設(shè)瓦斯治理示范礦井的條件。礦井設(shè)置了瓦斯災(zāi)害綜合治理專門機(jī)構(gòu),但是人員素質(zhì)有待提高,需要建立和完善正常的職工教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu),有計(jì)劃地進(jìn)行強(qiáng)制性全員安全培訓(xùn),安監(jiān)員、瓦檢員等特殊工種崗位必須做到持證上崗,需要對(duì)瓦斯治理相關(guān)單位的管理技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。間接原因:(1)某煤礦違反《煤礦安全規(guī)程》第二百二十三條之規(guī)定,制定和批準(zhǔn)了《MG1660/650WD型采煤機(jī)搖臂銷子施工電火焊安全技術(shù)措施》,這是造成災(zāi)害的主要原因。氣霧阻化:阻化泵安裝在采面運(yùn)順,工作面內(nèi)配有5個(gè)噴頭,24小時(shí)不間斷井下噴灑。表14 瓦斯抽放泵主要參數(shù)表抽放系統(tǒng)泵站名稱抽采泵型號(hào)臺(tái)數(shù)銘牌流量m3/min配套電機(jī)功率/kW銘牌負(fù)壓范圍/MPa備注地面抽放系統(tǒng)地面泵站2Bec7215400630045 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)某煤礦目前使用的重慶煤炭科院研究院KJ90N安全監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)全面滿足AQ62012006相關(guān)技術(shù)要求,具有良好的穩(wěn)定性及可靠性。411采區(qū)為開拓區(qū)域,布置3個(gè)掘進(jìn)工作。屬半堅(jiān)硬穩(wěn)定頂板。井田內(nèi)因煤層埋藏深,無(wú)小窯開采后采空區(qū)積水直接涌入井下的問題。左右,在安化向斜以南過渡部位地層傾角增大(18176。其走向近東西,總體傾向北,含煤地層傾角一般為3176。 specialized cooperatives and Agriculture set up party organizations in the social service organizations, and development of grassroots party organizations into full play in the lead industry, prompting farmers to get rich in the fighting bastion role. Conscientiously implement the established at the Township party Office of policy requirements, selection with a good organization of the Party Committee members and fulltime Director, catch the rural grassroots party building work.   Conscientiously do a good job on the County39。井田地質(zhì)儲(chǔ)量匯總見表11。軸部地層近水平。但在鄰近生產(chǎn)礦井中常有小斷層出現(xiàn)。直接頂以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主,局部為粉砂巖、砂巖,易冒落,為半堅(jiān)硬不穩(wěn)定頂板。表13 礦井瓦斯等級(jí)情況表年份絕對(duì)量(m3/min)相對(duì)量(m3/t)礦井瓦斯等級(jí)鑒定2007高瓦斯礦井2008高瓦斯礦井2009高瓦斯礦井 礦井開拓開采條件礦井設(shè)計(jì)產(chǎn)量為800萬(wàn)t/a,分兩期建設(shè),一期為300萬(wàn)t/a,于2003年8月開工建設(shè),2006年8月建成試生產(chǎn)。 抽采系統(tǒng)目前,礦井有5套瓦斯抽放系統(tǒng),總抽放能力1200m3/min。注氮系統(tǒng):礦井地面現(xiàn)設(shè)有四套制氮系統(tǒng)(ICH857/2008)每臺(tái)流量為1500m3/h,共計(jì)6000 m3/h。表15 通風(fēng)瓦斯管理及特種作業(yè)人員統(tǒng)計(jì)表 單位:人 人數(shù)分類 在冊(cè)人數(shù)特種作業(yè)人數(shù)合計(jì)管理人員工人持證人數(shù)在崗人數(shù)小計(jì)工程技術(shù)管理崗位一、全礦在冊(cè)152316183781362二、一通三防單位422291316393通風(fēng)部2387115通維隊(duì)1761028166 瓦斯抽采隊(duì)2231147212三、特種作業(yè)(一通三防)233187瓦斯檢查員133109瓦斯抽放工9674監(jiān)測(cè)監(jiān)控工44 近幾年安全事故分析某煤礦不斷加強(qiáng)安全技術(shù)改造,強(qiáng)化安全管理,提高職工的素質(zhì),樹立職工安全理念,特別是瓦斯治理技術(shù)水平的提高,設(shè)施的完善,工程技術(shù)人員水平的提高,未出現(xiàn)瓦斯造成的人員傷亡事故;但是值得注意的是,其他方面造成的傷亡事故還有發(fā)生,因此在重視瓦斯治理的同時(shí),還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步抓好其他方面的安全管理,使人員傷亡情況進(jìn)一步改善。瓦斯抽采參數(shù)還有待進(jìn)一步優(yōu)化,抽采工藝尚需開展進(jìn)一步研究。將建成全國(guó)第一家礦井乏風(fēng)瓦斯發(fā)電站,對(duì)我國(guó)煤礦通風(fēng)瓦斯綜合開發(fā)利用具有重要的示范和帶動(dòng)作用。 示范工程建設(shè)的工作內(nèi)容1)健全瓦斯治理責(zé)任制和技術(shù)管理體系為保障瓦斯治理規(guī)劃的制定、組織和實(shí)施,建立以礦業(yè)公司總經(jīng)理為安全生產(chǎn)第一責(zé)任人的瓦斯治理責(zé)任體系,制定和完善瓦斯治理的各項(xiàng)規(guī)章制度。6)加強(qiáng)職工崗位技能培訓(xùn)定期不定期的對(duì)職工進(jìn)行瓦斯治理培訓(xùn),實(shí)行瓦斯治理人員持證上崗制度,鼓勵(lì)大中專畢業(yè)生參加瓦斯治理工作,進(jìn)行瓦斯治理研究。,,%。3)有利于提高瓦斯抽采率。③抽放孔注水減少后續(xù)采礦火災(zāi)事故。圖44 纏藥液封孔管結(jié)構(gòu)圖②混合試劑和涂布卷纏。泄水巷灌漿巷運(yùn)輸順槽回風(fēng)順槽AA剖面AA工作面100m泄水巷運(yùn)輸順槽采前預(yù)抽鉆孔回風(fēng)順槽灌漿巷采前預(yù)抽鉆孔輔助運(yùn)輸大巷膠帶運(yùn)輸大巷中央回風(fēng)大巷圖47 工作面采前預(yù)抽鉆孔布置示意圖②封孔工藝。 井下采后瓦斯抽采技術(shù) 工作面高位鉆孔抽采瓦斯技術(shù)工作面高位鉆孔抽采瓦斯技術(shù)是由工作面的灌漿巷向回順側(cè)布置鉆孔,抽采工作面上部裂隙帶及冒落帶瓦斯,見圖49。(2)高抽巷與回風(fēng)巷距離的確定。我國(guó)己探明的煤炭?jī)?chǔ)量為9800億t,因此瓦斯資源相當(dāng)豐富(煙煤的瓦斯含量可高達(dá)35~40m3/ t,無(wú)煙煤的瓦斯含量則可高達(dá)40~45 m3/ t),據(jù)估算,其總量約為25~50萬(wàn)億m3。圖412 瓦斯利用工程 某瓦斯利用項(xiàng)目結(jié)合某煤礦的實(shí)際情況,以及周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,瓦斯的利用考慮瓦斯發(fā)電、乏風(fēng)瓦斯利用和CNG項(xiàng)目。勝動(dòng)集團(tuán)原開發(fā)的均是高濃度(瓦斯?jié)舛?5%)瓦斯發(fā)電機(jī)組。因此防治煤炭自燃的效果顯著。礦井灌漿系統(tǒng):副斜井—輔運(yùn)大巷—工作面灌漿巷—(經(jīng)灌漿鉆孔)采空區(qū)。風(fēng)排瓦斯乏風(fēng)利用項(xiàng)目分期實(shí)施,此期間開始積極申報(bào)CDM項(xiàng)目,最終實(shí)現(xiàn)礦井瓦斯“零排放”的目標(biāo)。瓶裝壓縮瓦斯輸配工藝具有運(yùn)行靈活可靠,可滿足不同類型用戶需要、工藝簡(jiǎn)單,占地少、建設(shè)周期短的優(yōu)點(diǎn),并且瓶裝壓縮瓦斯輸配工藝在抗風(fēng)險(xiǎn)上優(yōu)于液化石油氣管道輸送、液化石油氣混氣輸送這兩種工藝,在經(jīng)濟(jì)上也是可行的,具有一定規(guī)模效益。第一,開發(fā)利用瓦斯是我國(guó)遵守國(guó)際公約,減少大氣污染,保護(hù)環(huán)境的具體體現(xiàn)。 采空區(qū)瓦斯抽采技術(shù)1)采空區(qū)瓦斯抽采方法的選擇采空區(qū)瓦斯抽采的方法主要有鉆孔抽采法、引巷抽采方法、以及順槽插管抽采方法等。 工作面頂板走向高抽巷抽采瓦斯技術(shù)1)頂板走向高抽巷布置的必要性當(dāng)主采煤層的鄰近煤巖層瓦斯含量較大,且上覆煤層均不可采,直接開采4煤時(shí),鄰近層中的瓦斯將在壓差作用下,沿著采動(dòng)裂隙向采空區(qū)內(nèi)流動(dòng),容易造成工作面上隅角瓦斯積聚。即掘進(jìn)工作面在巷道兩幫開鉆場(chǎng)向掘進(jìn)前方打鉆孔,一邊掘進(jìn)一邊抽采巷道兩幫卸壓瓦斯,如圖48所示。圖46 工作面采前預(yù)抽鉆孔布置示意圖②在工作面運(yùn)、回順兩順槽分別向工作面施工傾向煤層預(yù)抽鉆孔。(3)鉆孔布置參數(shù)采用MK7鉆機(jī),在待掘巷道兩側(cè)距離巷壁5~7m各布置2~3個(gè)抽采孔,鉆孔層位選擇在巷道的中上部,防止瓦斯向工作面的涌入。 地面瓦斯預(yù)抽技術(shù)同澳大利亞艾若煤層氣技術(shù)(中國(guó))有限公司合作,已經(jīng)基本確定了施工兩組1直2水平“V”型結(jié)構(gòu)
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