金顺昌煤矿抽放系统试运行报告_系统试运行改进报告

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长阳金顺昌矿业有限公司金顺昌煤矿

瓦斯抽采系统联合试运转报告

一、矿井概况

我矿于2004年6月经长阳土家族自治县发改局以长计字„2004‟107号文件批复改扩建设项目，并经黄石煤炭勘察设计院按6万吨/年的规模进行设计，2007年改扩建工程完成，并通过验收。2009年金顺昌煤矿鉴定为高瓦斯矿井，按突出矿井进行管理。2010年9月经煤炭科学研究总院重庆研究院鉴定为突出矿井。2010年10月委托湖南同德矿山科研勘察设计有限公司对金顺昌煤矿防治煤与瓦斯突出作了专项设计，对原《设计》与《安全专篇》进行增补、完善。

矿井瓦斯抽放系统建设从2010年11月开工至今已完成瓦斯抽放泵站、瓦斯抽放管路安装、钻场、钻孔布置及其它配套设备的安装。于10月20日开始了抽放泵站的运转。并对原有的通风系统、运输系统、供电系统、通讯系统、防尘系统、瓦斯监控系统等进行改造，按照六大避险系统建设的要求，增建了压风自救系统、供水施救系统、通信联络以及井下人员定位系统的建设和完善，地面两堂一舍也进一步得到改善。

1、矿井基本情况

①矿井位于长阳土家族自治县资丘镇对舞溪村境内，隶属长阳金顺昌矿业有限公司所有，属民营企业。

②矿井距长阳县城56公里，距桃山码头20公里，矿区中心位置地理坐标为东经110°40'59“、北纬30°22'18”，矿区交通有公路与乡村公路和县级公路相连，产品也可从清江水路运输，交通比较方便。

③矿区位于长阳复式向斜西段，属黄柏山矿区龙潭煤系。煤层厚度0.15—3.00米，平均煤厚0.85米，煤层倾角37—40°，煤层走向272°、倾向2°，属倾斜薄煤层类型。

④矿井批准走向长度2070米，倾斜宽度280米，块段面积0.5796平方公里，开采标高+812—+1024米，核准储量84.3万吨，可采储量67.44万吨。

⑤矿井采用平硐开拓，中央边界式通风系统。主平硐标高+812米，阶段平硐标高+902米，风井平硐标高+1024米，矿区煤层层位稳定，煤层属低硫、高热值无烟煤，可作民用、化工及动力用煤。

⑥矿井瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井，相对瓦斯涌出量为10.7 m3/t，绝对瓦斯涌出量2.38 m3/min。2002年曾发生过煤与瓦斯突出事故。

⑦煤层顶板为浅灰色页岩，含介壳化石、页岩抗压强度较大，不易垮落，工作面回采一般在推进过程中30—50米会出现一次周期来压现象。煤层底板为灰白色粉砂岩，遇水具有可塑性易底鼓。

⑧矿井经重庆煤科院鉴定为：煤层无爆炸性危险，煤层有自燃倾向性，但一般情况下不易氧化，在煤层脱离母体半小时内堆积有

一次放热过程之后温度下降为正常温度，本矿井自开采以来，均未发现煤的自燃发火现象。

⑨矿井水文地质情况：矿区无常年性积水，区域水系主要为地表大气降水，矿井有小量的裂隙水渗透开采区域呈淋水给工作面开采带来工作难度，但不构成水害威胁。

2、矿井通风方式

我矿采用中央边界式通风方式，主扇工作方法为抽出式，矿井通风系统为负压通风系统，矿井为分水平进风，分采区、分工作面独立回风，风流分别从主平硐，阶段平硐进入一水平和二水平采区的运输石门→沿煤顺槽→通风行人上山→联络平巷→采掘工作面→工作面回风道→专用回风上山→集中回风大巷→主扇抽出地面。

3、采煤方法

矿井设计采煤方法为：伪倾斜壁式采煤法。我矿地质条件简单，属薄煤层开采，顶板岩石坚硬，所以采用走向伪斜壁式采煤法，顶板管理方法为充填法，这样既解决了工作面煤炭运输问题，又减少了开拓区段运输平巷费用，同时也减轻了采煤工作的劳动强度。在有煤与瓦斯突出危险区域采用大直径与多钻孔排放瓦斯与应力以伪倾斜走向长壁下推式采煤法，该办法大量减少了突出煤层中上山掘进与分割平巷的掘进进尺，同时又能保证采煤工作面的正常负压通风，又能保证工作面的正常产量，能有效地控制住诱导瓦斯突出规模，确保了防突施工人员的施工安全，有效地控制住突出伤亡事故的发生。

4、矿井运输方式

由于我矿采用的是平硐开拓，上山开采，集中溜煤，所以矿井运输方式为机车运输。现使用CCC11/600型矿用防爆柴油机3台，1台运行，1台备用，1台检修。

5、矿井主要灾害因素

我矿的主要危害是瓦斯，顶板，溜煤堵塞。由于我矿存在局部区域的煤与瓦斯突出，其“四位一体”防突措施的执行和“一通三防”的安全管理，控制瓦斯事故是我矿安全工作的主体。

顶板，我矿煤层顶板较为坚硬，但在地质构造带破碎顶板区域及煤层顶板巷道等区域，岩层易脱落掉渣，片帮，由此必须及时支护，正确选择底板巷掘进层位，采用经常性的敲帮问顶制度和措施，及时处理松石、及时进行喷锚支护、及时支设临时支护，防止顶板事故是搞好我矿安全工作的关键所在。

溜煤堵塞处理引发事故是黄柏山矿区易发事件，因为在处理溜煤堵塞时职工大部分会进入溜煤斗内违章捅煤引发事故，为防止此类事故的发生，我矿对溜煤系统的设计、采用双巷专用疏通溜煤堵塞安全通道，从源头上消除违章隐患，从行为上规范操作，严格执行各项规章制度和安全技术措施，杜绝安全事故的发生。

二、工程建设概况

1、我矿根据已批准的防治煤与瓦斯突出专项设计资料于2010年11月正式动工建设。由矿自己组建施工队进行施工，主体工程质量符合设计要求。

2、施工建设中，我矿组建岩巷掘进队3个，煤巷掘进队两个，地面建设土石方工程施工队1个，机电设备安装班1个。在施工中我们严格安装防突设计方案进行施工，所有材料都是按煤与瓦斯突出矿井的标准要求采购，杜绝使用国家明令禁止或淘汰的设备材料入库，把住了建设过程中的安全质量关，其工程质量总体合格。

3、主要工程建设完成基本情况 ⑴井巷工程完成情况

完成井巷工程410米，其中岩石上山巷道掘进165米、大巷掘进180米、顺槽掘进65米。目前矿井已形成两个生产采区，一个准备采区。

⑵瓦斯抽放系统建设情况

矿井建立了地面瓦斯抽放系统，瓦斯抽放泵房、抽放管路、抽放钻场已全部到位，瓦斯抽放泵房严格按设计方案组织施工，安装抽放主管路1420米，支管路460米。布置瓦斯抽放钻场两处，即812四石门揭煤处、902三石门沿煤顺槽。

(3)六大系统建设现状：

监测监控系统：武汉华德威KJ-325系统建有3个分站，24个传感器，且监控系统的信息已经联网，与县监控中心实现了远程监控。

安全监控系统的报警和断电功能齐全、可靠，能够起到瓦斯超限时报警和断电的作用，系统运行正常。

人员定位系统：委托宜昌景深公司设计并已经安装到位。

压风自救系统：已经按照设计要求结合井下供风管路改造和完善已经安装到位并能保证正常使用。

供水施救系统：按照设计要求地面已有静压水池100m³（未净化），管路安装到工作面已到位，已经正常投入使用。

通信联络系统：井下通讯联络系统已经改造完善并能正常使用。

⑷矿井通风系统运行情况

我矿前期安装的是FBCZNe11/22 的轴流式抽风机两台，一台工作，一台备用。按照设计要求不能满足安全生产要求，现已改为FBDCZNO11/2×30轴流式防爆对旋式抽风机两台，完全能够满足突出矿井井下供风要求。主通风机能够利用反风道或反转实现反风。

采区内布置有独立的回风上山，矿井实行了分区通风。矿井设计需进风量为1113m3/min，实际总进风量为1280m3/min，矿井负压在860-2200Pa。矿井通风系统能够满足现有生产需要，采、掘工作面风量符合《煤矿安全规程》和《作业规程》的要求。我们将严格按以风定产的措施执行，确保安全生产。

矿井主要通风设施质量较好，外部漏风率低于5％，矿井有效风量率达到80％以上。

⑸防治煤与瓦斯突出

矿内配备有负责防突工作的专业技术人员，成立有防突领导小组，配备有防突技术员和防突措施施工队伍。

目前正在落实大面积预抽煤层瓦斯区域防突措施，做到不采突

出面、不掘突出头。强力推进瓦斯先抽后采、综合治理根本措施和瓦斯抽采达标。在矿井采用两个“四位一体”综合防突中，突出预测预报（措施效果检验）采用的是钻屑指标法（采用ＷＴＣ和ＭＤ－２型突出参数测定仪器），均采取了至少两个指标进行预测预报（效果检验）。以后我们将强化现场安全管理，全面推进“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的综合治理工作体系。促进矿井安全生产形势持续稳定好转。

⑹供电系统

矿井电源取自资丘镇桃山变电站，“T”接引入10KV高压电源，作为矿井的主电源，自备柴油发动机组作为矿井的备用电源。＋902m副平硐有一台GF75型柴油发电机，额定输出功率75kw，＋1024m风井安装有一台GF50型柴油发电机，额定输出功率为50kw。合计输出功率125kw。

地面安装三台变压器，＋902副平硐工业广场安装S7－160/10变压器一台，安装S7－80/10变压器一台，＋1024m风井安装S11－80/10变压器一台。

380V低压下井。

三、矿井瓦斯抽放系统联合试运转领导机构成员

为确保我矿瓦斯抽放系统联合试运转正常进行，经公司研究决定，矿组成金顺昌煤矿瓦斯抽放系统联合试运转工作领导小组，由公司总经理顾问邓仕龙同志担任领导小组组长、矿长毛进双、公司董事长顾问杜要清同志任副组长、成员有、安全副矿长刘敬东、总

工程师兼生产副矿长李冬云、机电副矿长余昌发、防突专干刘祖华、后勤负责人高正德、监控负责人梅芳等同志组成。

四、矿井瓦斯抽放系统联合试运转起始及终止时间 联合试运转时间为2011年10月20日—2011年11月20日

五、矿井防治煤与瓦斯突出设计要求及实际执行情况 设计要求：

1、矿井区域性防突措施设计情况

区域性防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类，因本矿井开采仅一层煤，不具备开采保护层的相关条件，因此设计中未考虑开采保护层区域防突措施。

设计要求选取底板巷钻孔穿层预抽、顺层钻孔预抽和石门揭煤预抽三种方式。

底板巷预抽地点为+812运输大巷三石门以里；顺层钻孔预抽地点为+812三石门回采工作面运输巷；石门揭煤预抽地点为+812四石门。

基本要求：

（1）穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应控制区段内的整个开采块段、两侧回采巷道及其外侧一定范围内的煤层。要求钻孔控制回采巷道外侧的范围是：煤层巷道上帮轮廊线外至少20m,下帮至少10m。

（2）穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应控制整条煤层巷道及其两侧一定范围内的煤层。

（3）顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应控制整个开采块段的煤层。

（4）顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应控制的条带长度不小于60m，巷道两侧与第1项中的要求相同。

（5）当煤巷掘进和回采工作面在预抽防突效果有效的区域内作业时，工作面距未预抽或预抽防突效果无效范围的边界不得小于20m。

（6）预抽煤层瓦斯钻孔应当在整个预抽区域内均匀布置。预抽瓦斯钻孔封堵必须严密，穿层钻孔的封孔段长度不得小于5m，顺层钻孔的封孔段不得小于8m，应当做好每个钻孔施工参数的记录及抽采参数的确定。每个钻孔抽采负压不得小于13kpa。预抽瓦斯浓度低于30%时，应当采取改进封孔的措施，以提高封孔质量。

区域检验临界值的判定：预抽后，煤层残余瓦斯压力小于0.74Mpa或残余瓦斯含量小于8m³/t的预抽区域为无突出危险区，否则，即为突出危险区，预抽防突效果无效。

区域验证：煤巷掘进工作面和回采工作面均采用钻屑指标法进行区域验证，每隔10—15m布置一个验证孔，深度5—10m，除此之外的各项操作等均与煤巷掘进工作面突出危险性预测相同。

竣工情况：

矿井成立有瓦斯抽采工作领导小组，设立有防治煤与瓦斯突出专班，聘请防突专家负责防突管理。实现了矿井分水平、分采区、分工作面独立回风，加强了对职工的防突安全培训，严格执行了两

个“四位一体”的防突措施，合理布置采掘巷道，开展了瓦斯地质工作，掌握了本矿井突出规律。

按照设计要求，现预抽煤层瓦斯所采用的方法是顺层钻孔预抽和石门揭煤预抽。即在+812四石门布置一处石门揭煤预抽钻场、+902三石门沿煤顺槽布置一处顺层钻孔预抽钻场。石门揭煤预抽利用75的液压地质钻布孔，顺层预抽利用QF2—22轻便型防突钻机布孔。每处钻场布孔14个，孔深10—35m，严格按照抽采设计要求进行封孔，且封孔长度合乎要求。

测试情况：矿井利用地面瓦斯抽放系统，先后在+902三石门沿煤顺槽掘进工作面和+812四石门揭煤巷道打钻预抽了煤层瓦斯。由于煤层赋存不正常，煤层开发强度小，抽出的瓦斯少，仅在局部范围内产生了一定的效果。

2、矿井局部防突措施设计情况

（1）根据矿井实际条件，设计选用钻屑瓦斯解析指标法。（2）钻孔布置由工作面向煤层适当位置至少打三个钻孔。一般石门断面中心位置、左右上角各一个钻孔。

（3）取样要求：在钻孔钻进到煤层时每钻进1m采集一次孔口排出的粒径1-3mm的煤钻屑，测定其瓦斯解析指标△h2值与瓦斯原始压力。

（4）临界值与判定：根据上述所列指标临界值预测突出危险性。如果所有实测的指标值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。

A、石门揭煤防突措施

（1）准确控制煤层层位，掌握煤层的赋存位置、形态。（2）石门揭煤工作面的突出危险性预测必须在距突出煤层最小法向距离5m前进行。

（3）采取工作面防突措施（预测有突出危险时）。（4）采取安全防护措施并用远距离爆破揭开或穿过煤层。B、煤巷掘进工作面防突措施

一是部分卸除煤层或采掘工作面前方煤体的应力，将集中应力区推移至煤体深部；

二是部分排除煤层或采掘工作面前方煤体中的瓦斯，降低瓦斯压力；

三是增大工作面附近煤体的承载能力和稳定性，如超前支护、金属骨架、煤体固化等；

四是改变煤体力学性质，增大其硬度、强度；

五是改变采掘工艺条件，使采掘工作面前方煤体应力和瓦斯动力状态平缓变化，达到工作面本身自我卸压的目的。

竣工情况：

局部防突措施为我矿的主要防突措施。具体包括石门揭煤的远距离震动性爆破、小直径密集钻孔预排、大直径钻孔预排以及煤层巷道中的深孔松动爆破等措施。

目前石门工作面揭开突出煤层前坚持了“先抽后揭”的原则。凡未进行瓦斯抽放或瓦斯抽放未达到规定要求的石门严禁揭煤。

加强了瓦斯地质的综合分析和预测预报工作，坚持有疑必探，消除误穿或误揭煤层。在构造变化带、煤系地层的所有作业都能按《规程》要求编制长、短探措施，坚持长探为主、短探为辅，探明岩、煤层赋存及瓦斯相关参数。

为确保钻探施工人员安全，所有突出煤层掘进工作面在实施超前卸压钻孔或瓦斯抽放钻孔前，在掘进工作面当头都按要求打了安全防护挡。

具有突出危险的采、掘工作面都建有避灾硐室（内有电话机、压风自救系统、自救器、水管等设施）、反向风门、压风自救系统、防瓦斯逆流装置等，同时采用远距离、放出班炮的形式。这些安全防护设施都是严格按照《规程》和《防治煤与瓦斯突出细则》规定执行的。

矿井所有下井人员都随身佩带了自救器；实施防突措施及石门过煤门过程中，都按《规程》规定安排有专职安全员在现场值班；石门揭煤时，除了按揭煤措施要求布置爆破孔和安装炸药外，还严格落实了停电、撤人、远距离启爆等安全措施。

测试情况：

我矿根据防突要求编制了防突方案，符合本矿特点，可行性较强，职工防突意识、防突知识、防突技术都有很大提高，防突技术力量精干，防突措施执行严格，各类防突设备实用性强，防突工作突出了针对性，安全防突措施严密，防突效应较好。

六、联合试运转发现的问题及解决办法或措施

矿井瓦斯抽采系统联合试运转过程中，各系统的衔接可能会出现一些过渡问题，由此我矿将另行组织专家组及时制定整改方案，现场解决问题以确保试运行的顺利进行。

七、联合试运转结论及下一步打算

经过瓦斯抽采系统联合试运转，抽采效果明显，瓦斯排放可靠，可以投入正常使用。

根据瓦斯抽采系统的检查测试结果，我矿下一步打算：

1、进一步强化矿井的安全管理，做到安全管理制度化、规范化，把重点放在安全环境的改造上。

2、加快开拓巷道、准备巷道的掘进速度，尽快施工完接替区和接替工作面的所有工程，保证“三量”的正常接替。

3、进一步开展瓦斯地质工作，力求瓦斯抽采系统，瓦斯预测预报工作进一步完善，提高其质量与准确性。严格按照两个“四位一体”的防突措施进行施工。

4、不断完善和改进防突区域采煤方法，进一步摸索和积累适合我矿开采技术的新工艺。

5、更进一步稳定现有的职工队伍，培养出安全知识全面、作业知识过硬的职工队伍。

6、加强对管理层次的人员的知识培训，提高他们自身的安全素质和管理素质。

长阳金顺昌矿业有限公司金顺昌煤矿

二0一一年十月二十日