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