【文章內容簡介】 37臺，管道V錐流量傳感器5臺，風門傳感器 14臺，斷電儀18臺；井下敷設光纜2600m，信號電纜42000m，主要通訊電纜3510m。主要對井下各采掘工作面及主要大巷、硐室的風量、瓦斯、溫度、一氧化碳、負壓及地面主扇、瓦斯抽放泵站的運行參數(shù)進行實時監(jiān)控。 防塵系統(tǒng)井下防塵方式采用靜壓供水。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大巷、2＃總回風大巷消防灑水和401采區(qū)綜采工作面運順施工用水；另外一路從副斜井φ219管道送至輔運大巷，供輔運大巷消防灑水及掘進施工和401采區(qū)綜采工作面回順、泄水巷、灌漿巷用水。411采區(qū)防塵系統(tǒng)：供水采用靜壓供水，由地面凈化水池，從地面高位水池經副斜井、輔助運輸大巷、換裝站、4上煤輔助運輸斜巷、4上煤1輔助運輸巷。 防滅火系統(tǒng)礦井開采的4煤、4上煤屬自然發(fā)火煤層，發(fā)火期35個月，最短24天，屬Ⅲ類自然發(fā)火煤層。煤塵具有爆炸性，%。礦井采用了黃泥灌漿、注三項泡沫、凝膠防滅火、注氮、氣霧阻化、束管監(jiān)測及人工監(jiān)測相結合的方法。目前礦井現(xiàn)有一套灌漿系統(tǒng)，其路線為:灌漿系統(tǒng)：地面灌漿站→1副斜井→輔運大巷→灌漿巷→灌漿點。灌漿能力60m3/h(土方量為15m3/h)，能夠滿足401采區(qū)系統(tǒng)防滅火需要。注氮系統(tǒng)：礦井地面現(xiàn)設有四套制氮系統(tǒng)（ICH857/2008）每臺流量為1500m3/h，共計6000 m3/h。地面制氮站經325管路引至井下注氮點。束管監(jiān)測系統(tǒng)：現(xiàn)礦井安裝束管監(jiān)測（KSS2100）、（GC4085）系統(tǒng)各一套，束管監(jiān)測系統(tǒng)中心機房設在聯(lián)建樓，該系統(tǒng)鋪設16芯束主管路（至采煤工作面回聯(lián)口），鋪設支管路到回順至后落山。沿回順上幫布置五個采樣頭，工作面上隅角、50m處、100m處、150m處，且采面每推采50m埋管采樣，并隨著工作面的推采而移動。通過采樣頭抽取氣樣，對采空區(qū)、落山及回順的氣體進行分析。氣霧阻化：阻化泵安裝在采面運順，工作面內配有5個噴頭，24小時不間斷井下噴灑。每班對前后落山封堵一次，減少采空區(qū)漏風，每周進行兩次注三項泡沫。 近幾年安全投入、人力資源、管理情況 安全投入情況某煤礦08年安全投入為5145萬，09年安全投入為2826萬，10年安全投入預計7800萬。 人力資源與管理情況某礦業(yè)集團公司設總工程師1名，通風副總工程師1名。設立通風管理部，通風管理部配備業(yè)務主管6名，其中高工2名，工程師4名。通風管理部下設有通風調度中心，調度員4名，經過培訓，持證上崗。集團公司與某煤礦兩級單位成立了瓦斯綜合治理示范工程小組。某煤礦設有總工程師1名，通風副礦長1名，通風副總1名。下設通風管理部、通風維修隊、瓦斯抽采隊。管理人員與及技術工人經過陜西能源職業(yè)技術學院及彬縣職教中心培訓合格后，全部持證上崗。礦井通風管理和特種作業(yè)人員統(tǒng)計情況見表15所示。表15 通風瓦斯管理及特種作業(yè)人員統(tǒng)計表 單位：人 人數(shù)分類 在冊人數(shù)特種作業(yè)人數(shù)合計管理人員工人持證人數(shù)在崗人數(shù)小計工程技術管理崗位一、全礦在冊152316183781362二、一通三防單位422291316393通風部2387115通維隊1761028166 瓦斯抽采隊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)測監(jiān)控工44 近幾年安全事故分析某煤礦不斷加強安全技術改造，強化安全管理，提高職工的素質，樹立職工安全理念，特別是瓦斯治理技術水平的提高，設施的完善，工程技術人員水平的提高，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，還應當進一步抓好其他方面的安全管理，使人員傷亡情況進一步改善。表16 近4年人員傷亡情況統(tǒng)計一覽表 單位：人年份2006200720082009死亡0000重傷3433輕傷5644其中某礦井2009年2月24日15時47分發(fā)生的火災事故教訓尤為深刻：2009年2月24日15時47分，某礦井發(fā)生火災事故，事故發(fā)生地點為礦井40104工作面，該面是某煤礦開采的第二個綜采工作面，布置在401采區(qū)，走向長度1920m，工作面長260m，屬于高瓦斯特厚易自燃煤層超長工作面。該面于2008年4月15日開始回采，至2009年2月23日回采結束并準備回撤。因MG1660/650WD型采煤機的搖臂銷子因受力變形、銹蝕嚴重而采用常規(guī)辦法很難退出，礦動力部已同西安煤機廠多次協(xié)商，均無較好的解決辦法；考慮到40104工作面煤層自燃發(fā)火周期短，爭取按計劃時間完成工作面回撤工作，某煤礦商定使用氣焊割煤機搖臂銷子，飛濺的火花引燃底板溢出的瓦斯，從而引燃了工作面采空區(qū)瓦斯，由于火勢蔓延速度快，火勢大，難以控制，最終造成礦井封閉。這是一起安全生產責任事故，直接原因是在40104工作面使用氣焊割搖臂銷子時，飛濺的火花引燃底板溢出的瓦斯，從而引燃采空區(qū)瓦斯，造成工作面火災。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,制定和批準了《MG1660/650WD型采煤機搖臂銷子施工電火焊安全技術措施》，這是造成災害的主要原因。（2）24日，40104工作面從事氣焊工作，礦調度會未做具體安排，相關部門、人員均未接到實施氣焊工作的通知，致使有關人員對實施電火焊的相關工作落實不到位。（3）某煤礦在40104工作面氣焊工作的準備及實施過程中，從礦領導到區(qū)隊管理人員多人出現(xiàn)違章指揮，安全監(jiān)管與安全監(jiān)督不到位；現(xiàn)場工作人員違章作業(yè)，氣焊時，未按措施要求鋪灑沙子、設置風障。第二章 實施瓦斯治理示范礦井建設的必要性和可行性 目前礦井安全生產中存在的主要問題 通風系統(tǒng)存在的問題由于某煤礦起初按低瓦斯礦井設計，增加了一條回風大巷，需要不斷延伸。 瓦斯治理存在的問題1）礦井瓦斯預測技術及方法推廣應用正在研究探索，預測準確性和效果較差。2）礦井瓦斯抽采技術研究分析正在起步階段，提高瓦斯抽放濃度和抽放效果技術有待進一步探討。3）綜采放頂煤工作面布置高抽巷最佳層位參數(shù)確定有待確定。 瓦斯抽采系統(tǒng)存在的問題1）公司雖投入了大量的資金購入鉆探設備，但仍然不能滿足礦區(qū)瓦斯抽采施工需要，仍需繼續(xù)引進先進的鉆探設備。2）受井下采場（巷道）限制，實行“先抽后采”存在局限性，應大力推行地面鉆孔（井）抽采方式。3）瓦斯抽采濃度還較低，難以采取較先進的綜合利用方式。抽采方式尚難以滿足礦區(qū)復雜瓦斯地質條件技術要求。瓦斯抽采參數(shù)還有待進一步優(yōu)化，抽采工藝尚需開展進一步研究。 瓦斯利用存在的問題1）礦井煤層滲透率低，采用預抽煤層瓦斯存在很大的困難，特別是采用地面鉆井抽采瓦斯，處于科研試驗階段。2）瓦斯利用的大規(guī)模開發(fā)，需要氣源的抽放、輸配、利用等的各個環(huán)節(jié)上，形成統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理、有序發(fā)展的格局，并對輸送管網設施進行大規(guī)模的改造。3）瓦斯抽采量受煤炭生產影響很大，隨季節(jié)和煤層地質狀況等的變化，抽放供應很不均衡。 人員、設備及管理存在的問題某煤礦于2006年8月開始試生產，2008年12月份通過驗收，生產年限短，瓦斯治理管理規(guī)章制度需要進一步完善，特別是具體的瓦斯治理工程沒有建立對應的企業(yè)技術標準，無法保證瓦斯治理工程施工的制度化與科學化。礦井設置了瓦斯災害綜合治理專門機構，但是人員素質有待提高，需要建立和完善正常的職工教育培訓機構，有計劃地進行強制性全員安全培訓，安監(jiān)員、瓦檢員等特殊工種崗位必須做到持證上崗，需要對瓦斯治理相關單位的管理技術人員進行專業(yè)培訓。 實施瓦斯治理示范礦井工程的必要性我國是世界上最大的產煤國，同時也是發(fā)生煤礦災害事故最嚴重的國家。在煤礦特別重大事故中瓦斯事故所占比重最高。數(shù)據(jù)顯示，在我國的煤炭事故中70%以上是瓦斯事故，因此，對瓦斯突出、瓦斯爆炸的預測及防治一直是煤礦安全的工作重點。2008年全國煤礦事故發(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，%%。在所有的瓦斯事故當中，%%，%%，瓦斯突出事故首次成為瓦斯災害中的第一位。目前某煤礦生產過程中，瓦斯涌出量大，自燃發(fā)火嚴重，存在煤層抽采和預抽指標臨界值缺乏，瓦斯治理工程量大等諸多問題。因此，需按照“通風可靠，抽采達標，監(jiān)控有效，管理到位”的十六字工作體系，樹立“區(qū)域性瓦斯治理先行，局部瓦斯治理為補充”的瓦斯治理理念，形成某瓦斯綜合治理技術體系，達到“抽、掘、采”平衡，實現(xiàn)瓦斯利用最大化，最終建成瓦斯綜合治理與利用的示范礦井。 實施瓦斯治理示范工程的可行性某煤礦在建設之初就以高起點、高標準投入，建立了全國裝機容量最大的低濃度瓦斯電廠，也是全國唯一利用低濃度瓦斯發(fā)電機組余熱尾氣發(fā)電的電廠、陜西省首家被國家發(fā)展和改革委員會確定的CDM(清潔發(fā)展機制)項目（發(fā)改氣候〔2008〕1431號），每年可獲得十分可觀的經濟效益和CER（經核證的碳減排量）收益。世界上僅有澳大利亞成功利用礦井通風瓦斯發(fā)電，我國在這一領域尚屬空白。彬長集團擬在某礦井建設通風瓦斯發(fā)電項目，可行性研究報告已通過中國工程院院士及有關專家評審，正在辦理相關手續(xù)。將建成全國第一家礦井乏風瓦斯發(fā)電站，對我國煤礦通風瓦斯綜合開發(fā)利用具有重要的示范和帶動作用。礦井采用8套瓦斯抽放系統(tǒng)，在防滅火方面采用了黃泥灌漿、注三項泡沫、凝膠防滅火、注氮、氣霧阻化、束管監(jiān)測及人工監(jiān)測相結合的方法。在瓦斯治理方面，近幾年與科研院校合作，先后形成了對上隅角埋管抽放、采前預抽、高抽巷抽放、采后卸壓、掘前預抽等成熟技術，對實施瓦斯治理示范工程提供了可靠的技術保證。集團公司的領導的大力支持，是對實施瓦斯治理示范工程提供了人力、物力、財力保證。某煤礦員工的高學歷、高素質是實施瓦斯示范礦井的基礎。綜上所述，某煤礦具備建設瓦斯治理示范礦井的條件。第三章 瓦斯治理示范礦井建設指導思想、目標及主要建設內容 示范工程建設的指導思想彬長礦業(yè)集團某煤礦瓦斯治理及利用指導思想為：堅持“安全第一、預防為主、綜合治理”安全生產方針和“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風定產”瓦斯治理方針，牢固樹立保護生命、保護環(huán)境、節(jié)約資源的理念，自主創(chuàng)新，強化瓦斯抽采，實施區(qū)域性根治瓦斯災害戰(zhàn)略，保障煤礦安全生產，增加清潔能源供應與利用，減少生態(tài)環(huán)境污染，促進煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。 示范工程建設的總體目標彬長礦業(yè)集團某煤礦瓦斯治理及利用總體目標為：1）杜絕瓦斯重大傷亡事故，控制采空區(qū)發(fā)火事故；2）實施“區(qū)域瓦斯治理先行，局部瓦斯治理為補充”的瓦斯治理戰(zhàn)略和“地面、井下瓦斯抽采相結合”的瓦斯治理模式，實現(xiàn)礦井安全高效生產；3）2010年底，煤層瓦斯抽采量達3800萬m3，瓦斯利用量達1300萬m3，實現(xiàn)瓦斯抽采率達到50%以上，可利用瓦斯的利用率達到80%以上。 示范工程建設的工作目標樹立“瓦斯治理是安全生產的前提，瓦斯治理的根本是瓦斯抽采”的意識，堅持“高投入、高素質、嚴管理、強技術、重責任”的瓦斯治理原則。始終以“抽放為主、風排為輔”治理瓦斯，將“區(qū)域預抽、邊掘邊抽、采前預抽、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施方法。2010年底，某礦井建設成瓦斯綜合治理與利用示范基地。1）優(yōu)化礦井通風系統(tǒng)，滿足系統(tǒng)合理、設施完好、風量充足、風流穩(wěn)定的要求，礦井風量富余系數(shù)達到規(guī)定要求。2）提升裝備水平，實現(xiàn)多措并舉、應抽盡抽、抽采平衡，改造灌漿站系統(tǒng)和建成四套制氮防滅火系統(tǒng)。3）安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，達到裝備齊全、數(shù)據(jù)準確、斷電可靠、處置迅速的規(guī)定。4）構建責任明確、制度完善、執(zhí)行有力、監(jiān)督嚴格的管理機制，節(jié)約利用資源，保護環(huán)境，促進瓦斯利用。5）著力構建“通風可靠、抽采達標、監(jiān)控有效、管理到位”瓦斯綜合治理工作體系，建立瓦斯治理示范礦井，推動瓦斯治理再上新臺階，預防瓦斯事故，實現(xiàn)安全生產。 示范工程建設的工作內容1）健全瓦斯治理責任制和技術管理體系為保障瓦斯治理規(guī)劃的制定、組織和實施，建立以礦業(yè)公司總經理為安全生產第一責任人的瓦斯治理責任體系，制定和完善瓦斯治理的各項規(guī)章制度。健全瓦斯治理技術管理體系，一是健全以總工程師為核心的技術管理體系，設立通風部、通維隊、抽滅隊、監(jiān)測中心、通風調度等專業(yè)隊伍和機構，配足配齊技術人員；二是礦井的開拓部署、采區(qū)設計、生產系統(tǒng)調整及新技術、新裝備、新工藝的推廣應用由總工程師決策，其他副職對自己所分管的業(yè)務范圍負責。2）優(yōu)化和完善礦井通風系統(tǒng)（1）礦井必須有獨立完整的通風系統(tǒng)，實行動態(tài)管理、動態(tài)檢查，不斷優(yōu)化，保持系統(tǒng)的簡單、穩(wěn)定、可靠。按規(guī)定及時組織通風阻力測定，掌握礦井阻力分布情況。經過通風系統(tǒng)改造整合，到2009年底，礦井通風阻力滿足《煤礦井工開采通風技術條件》（AQ10282006）的要求。（2）礦井實行分區(qū)通風，實現(xiàn)采、掘獨立回風；嚴格按照規(guī)定施工井下所有風門、風橋、密閉等通風設施及構筑物，提高有效風量率；同時，加強通風巷道維修，保證風流暢通，主要進回風巷實際斷面不小于設計斷面2/3。（3）按規(guī)定及時測風、調風，保證采掘工作面及其它供風地點風量、風速持續(xù)均衡，實施局扇掛牌管理，專人負責并持證上崗，采用雙風機、雙電源，能自動分風、自動切換，保證連續(xù)、穩(wěn)定運轉 ，每天進行一次正常工作的局部通風機與備用局部通風機自動切換試驗。3）加大瓦斯抽采和抽采達標考核評估（1）堅持多措并舉，開展地面與井下瓦斯抽采相結合，井下區(qū)域抽采與邊掘邊抽相結合，采前預抽與邊采邊抽相結合，高抽巷抽采與卸壓抽放相結合的瓦斯抽采方式。一是對井下區(qū)域進行大孔徑長距離施工鉆孔和定向鉆進技