紅嶺煤礦瓦斯治理經(jīng)驗(yàn)

　　永煤集團(tuán)紅嶺煤礦位于安陽市西北38km處，中央邊界式通風(fēng)，主、副斜井進(jìn)風(fēng)，南風(fēng)井立井回風(fēng)，開采煤層為二1煤層厚度3.1—7.4m，煤層自燃傾向?yàn)棰箢?，不易自?煤塵具有爆炸性;2009年礦井瓦斯等級(jí)鑒定為高等級(jí)瓦斯礦井，相對(duì)瓦斯涌出量26.22m³/t，絕對(duì)瓦斯涌出量29.90m³/min。近年來，隨著礦井瓦斯涌出量的不斷增加，瓦斯成為威脅礦井安全生產(chǎn)的突出問題，紅嶺煤礦根據(jù)礦井實(shí)際情況采取了一系列的瓦斯質(zhì)治理措施，取得了較好的效果，先將瓦斯治理經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下：

　　一、多措并抽，實(shí)現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)

　　(1) 采煤工作面本煤層平行鉆孔預(yù)抽瓦斯。。在工作面準(zhǔn)備期間，隨著工作面上下順槽掘進(jìn)，在工作面上下順槽沿傾向施工平行鉆孔，上下順槽鉆壓差不少于20m，鉆孔抽放半徑為1m，對(duì)工作面前端30m內(nèi)的煤體施工網(wǎng)格鉆孔進(jìn)行強(qiáng)化抽放。

　　(2) 巷道正前預(yù)抽。當(dāng)掘進(jìn)工作面回風(fēng)流平均瓦斯?jié)舛炔檫^0.4%時(shí)，在工作面正前施工扇形孔，對(duì)掘進(jìn)工作面前方(包括巷幫)煤體記性條帶式預(yù)抽，每循環(huán)預(yù)留不少于5m的超前距。

　　(3) 高位鉆場(chǎng)抽放。為解決采煤工作面上隅角瓦斯管理難題，該礦在工作面上設(shè)計(jì)高位鉆場(chǎng)，沿煤層頂板設(shè)計(jì)鉆孔對(duì)裂隙帶進(jìn)行抽放，每個(gè)鉆場(chǎng)布置8各鉆孔，控制帶為工作面上安全口往下4---40m內(nèi)，高度距離煤層頂板5---25m，有效解決了回采工作面瓦斯涌出及采空區(qū)上部瓦斯積聚。

　　(4) 上隅角埋管抽放。根據(jù)該礦放頂煤的采煤方法，為了使上隅角瓦斯得到更好的治理，又在工作面上隅采用“H”型埋管方式直接在上隅角埋設(shè)管路進(jìn)行抽放，基本杜絕了采煤工作面局部瓦斯出現(xiàn)臨界狀態(tài)的現(xiàn)象目前上隅角瓦斯?jié)舛仍?.4%左右。

　　(5) 采空區(qū)抽放。該礦在15101孤島工作面回采期間，采用了在上下巷分別向上下兩個(gè)已采工作面的采空區(qū)打孔進(jìn)行采空區(qū)抽放，不進(jìn)為地面發(fā)電站提供了充足的能源，還防止了采空區(qū)向15101泄露瓦斯，對(duì)15101工作面上隅角的瓦斯治理起到了很好的作用。

　　(6) 局部瓦斯充填法治理。由于工作面高位鉆場(chǎng)內(nèi)空間較大，容易積聚瓦斯，給回采工作面帶來很大難度，該礦先后采用“羅克休”“卡弗尼”“凝膠”分段充填高位鉆場(chǎng)，解決了工作面回采過鉆場(chǎng)時(shí)瓦斯涌出不均衡的問題，保證安全生產(chǎn)。

　　(7) 瓦斯愁煩效果。由于該礦在瓦斯治理上采取了多項(xiàng)有效措施，瓦斯抽放效果顯著，為工作面實(shí)行綜合機(jī)械化采煤提供了先決條件。2009年紅嶺煤礦首個(gè)綜采工作面15101工作面在只有600m³/min風(fēng)量的情況下月最高產(chǎn)煤8萬噸，工作面瓦斯?jié)舛?.3%---0.4%，目前該工作面杜絕了瓦斯超限現(xiàn)象。

　　二、以發(fā)電粗抽放，以抽放保安全

　　紅嶺煤礦2008年建成地面抽放泵站，安裝另外2臺(tái)130m³/min的2BEC42型抽放泵。2009年3月地面瓦斯發(fā)電廠進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電，地面電廠安設(shè)了4臺(tái)500GF1-3RW瓦斯發(fā)電機(jī)組，2009年共利用瓦斯129.87萬立方米，月發(fā)電量最高達(dá)到42萬千瓦時(shí)，走上了以發(fā)電促抽放，以抽放保安全的綜合利用之路。

　　三、增加投入，提高抽放能力

　　(1) 從原來的2臺(tái)20m³/min的YD-Ⅳ型移動(dòng)式抽放泵，發(fā)展到現(xiàn)在的6臺(tái)ZWY60-90和SKA-353型井下移動(dòng)式抽放泵。目前，礦井的抽放能力有了明顯的提升，由2004年的204萬立方米，提高到2009年的585萬立方米，礦井的抽放效率也由原來的18.94%逐步提高到現(xiàn)在的44%。

　　(2) 采掘工作面由以前的管徑100mm不足1000米的抽放管路發(fā)展到現(xiàn)在的管徑200mmPVC抽放管5000多米。地面抽放泵鋪設(shè)兩趟管徑355mm的抽放管路5600m，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)分源抽放。

　　四、 堅(jiān)持科技創(chuàng)新，不斷完善抽放技術(shù)

　　為保證采掘工作面的抽放效果，該礦在抽放鉆孔設(shè)計(jì)上下功夫，鉆孔設(shè)計(jì)堅(jiān)持“點(diǎn)、線、面”結(jié)合，以點(diǎn)帶線，以線成面，并具體運(yùn)用到上隅角抽放、工作面預(yù)抽及邊掘邊抽等抽放方法上，解決了采掘過程中瓦斯涌出量大，瓦斯?jié)舛雀叩葐栴}。

　　(1) 創(chuàng)新封孔方式。為了解決抽放鉆孔封孔問題，經(jīng)該礦技術(shù)人員不斷努力，成功研制出YFF-9壓風(fēng)封孔器，將聚氨酯按比例導(dǎo)入封孔器中采用壓風(fēng)動(dòng)力送入待封的鉆孔中，使藥液進(jìn)入鉆孔前得到充分?jǐn)嚢?，進(jìn)入鉆孔后有一定的滲透時(shí)間，既封堵了鉆孔附近裂隙又保證了封孔長度和封孔質(zhì)量，提高了鉆孔單孔抽放效率。

　　(2) 優(yōu)化管路聯(lián)網(wǎng)方式。為了優(yōu)化抽放管路系統(tǒng)保證鉆孔合理開關(guān)和充分利用，在主管路和支管的連接上，采用在主管每6m設(shè)一個(gè)三通，保證每個(gè)支管最多帶3個(gè)鉆孔，并采用成套的PVC3通、單孔閥門和防靜電軟管的抽放鉆孔聯(lián)網(wǎng)方式，進(jìn)行最大限度的優(yōu)化抽放管路網(wǎng)絡(luò)，減少管路阻力，提高抽放效率。

　　(3) 改變防塵方式。由于該礦在煤層中施工抽放鉆孔時(shí)多采用“風(fēng)排粉”的方式進(jìn)行施工，這樣就容易造成巷道大量煤塵飛揚(yáng)，巷道中煤塵濃度超標(biāo)。為解決這一問題該礦技術(shù)人員不斷摸索，從最初的防塵網(wǎng)配合凈化水幕降塵到現(xiàn)在的使用捕塵袋加捕塵器除塵，徹底凈化了抽放鉆孔施工的煤塵問題。

　　(4) 應(yīng)用PVC管及軟管。為了優(yōu)化抽放系統(tǒng)和抽放管路的快速安裝，該礦近年來逐步對(duì)抽放管路進(jìn)行更新，用PVC管配合防靜電軟管更換舊抽放管路，主管路由直徑150mm改為200mm，地面抽放管路為355mmPVC管，使礦井瓦斯抽放效率提高到40%以上。

　　(5) 科學(xué)計(jì)量儀器的使用。針對(duì)該礦打鉆抽放的地區(qū)多、抽放鉆孔多的特點(diǎn)，采用了抽放鉆孔單孔管埋的方式對(duì)抽放鉆孔進(jìn)行細(xì)化管理，并采用先進(jìn)的WGC型瓦斯抽放管道參數(shù)測(cè)定儀對(duì)抽放鉆孔定期進(jìn)行測(cè)量。該儀器只需進(jìn)行簡單的操作就可把鉆孔內(nèi)的流量、負(fù)壓、濃度直接讀出，方便了抽放鉆孔的及時(shí)調(diào)整和管理工作。

　　(6) 積極與科研院所合作。為了能夠更好的進(jìn)行瓦斯治理工作，該礦制定了瓦斯區(qū)域治理規(guī)則、年度實(shí)施計(jì)劃，委托具有國家鑒定資質(zhì)的河南理工大學(xué)對(duì)煤層瓦斯參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，包括瓦斯含量、瓦斯壓力、煤層透氣性指數(shù)、鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)、瓦斯梯度等內(nèi)容，并以此作為指導(dǎo)瓦斯抽放工作的依據(jù)進(jìn)行抽放設(shè)計(jì)。

　　經(jīng)過不斷的經(jīng)驗(yàn)摸索和技術(shù)改造，該礦大大提高了礦井的瓦斯抽放量，從而減少了工作面的配風(fēng)量，降低了礦井的通風(fēng)阻力，保證了礦井安全，實(shí)現(xiàn)了綜合機(jī)械化采煤，提高了原煤產(chǎn)量，為打造高產(chǎn)高效礦井奠定基礎(chǔ)。