瓦斯是煤矿井下的有害气体,它直接威胁着矿井的生产安全和矿工的生命安全,是矿井安全的大敌。
陕西陕煤韩城矿业公司的前身是韩城矿务局,同时也是受瓦斯灾害威胁多年的全国瓦斯治理重点监控45对矿井之一。韩城局共有三对原煤生产矿井,各矿地质结构复杂,生产条件十分恶劣,矿井瓦斯、水、火、煤尘、顶板灾害并存,特别是煤与瓦斯突出灾害更显严重,1970年建局以来共发生煤与瓦斯突出141次。尤其是近年来,随着矿井开采深度的增加,主采的3号煤层突出强度愈来愈大,严重地制约了企业的生存与发展。
近几年,韩城矿业公司站在科学发展的高度,紧紧依靠科技进步,以构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯治理工作体系为目标,全面实施以瓦斯治理为目的的生产布局调整,把治理瓦斯作为企业生死攸关的中心课题进行重点研究。经过多方攻关试验,终于找到了有效治理瓦斯突出的“秘诀”,形成了以保护层开采、卸压瓦斯抽采为主要内容的瓦斯抽采技术体系,并取得了重大突破。
韩城矿业公司根据韩城矿区地应力大、瓦斯含量高、瓦斯压力大、煤体结构复杂、煤层松软、透气性极差等实际,着重在保护层开采过程中,卸压瓦斯抽采技术研究方面进行了重点探索和大胆实践,开展的“韩城矿区松软突出煤层卸压瓦斯抽采技术研究”取得成功, 此项目总结了韩城矿区煤层瓦斯特点,分析了卸压瓦斯涌出规律和对安全生产的影响,研究了保护层开采围岩移动卸压规律和卸压瓦斯抽采规律,提出了2号煤保护层巷道优化和卸压瓦斯综合抽采方案,通过在桑树坪矿3210工作面、下峪口矿21206工作面实施保护层底板卸压瓦斯抽放,采用水泥砂浆固管封孔和迈步式双管路联结等新技术,有效抽放范围内平均抽采浓度达30%以上,单孔最大抽采浓度达90%以上,目前此项技术已在桑树坪矿和下峪口矿全面推广应用,并取得良好效果。另外,下峪口矿积极探索钻孔施工新工艺、新技术,采取超前预抽瓦斯煤体加固技术,解决了突出松软厚煤层斜巷揭煤期间的煤与瓦斯突出问题,实现了斜巷安全、快速揭煤,提高了斜巷揭煤的安全可靠性,防止了漏顶、冒顶事故的发生。
在瓦斯抽采方法上,韩城矿业公司多措并举,综合抽放方法,从采取本煤层瓦斯超前预抽,边掘边抽、掘抽并行到保护层底板卸压瓦斯抽采、高位裂隙抽采、采空区抽采、大直径长钻孔抽采、建立瓦斯专用抽采巷道等办法,有效地解决了保护层开采过程中的卸压瓦斯抽放问题。
与此同时,韩城矿业公司坚持“以抽治本”的原则,不断加大瓦斯抽采系统建设力度和资金投入。近年来,共投入1.5亿元,建成了6套地面瓦斯抽放系统,矿区瓦斯抽采能力达到每分钟2000立方米。去年,又给三个生产矿井各增加一套抽放能力为每分钟500立方米的地面瓦斯抽放系统,目前,全公司瓦斯抽采能力已达到每分钟3500立方米,逐步实现了分压、分源抽放。在瓦斯综合利用上,该公司与北京龙门公司合作在象山矿井建设一座5×500千瓦低浓度瓦斯发电站,目前两台机组已利用瓦斯进行发电,从而在瓦斯治理和综合开发利用技术上取得了更大的突破。今年上半年,全公司累计完成瓦斯抽采2587万立方米,完成瓦斯抽采钻孔107709米,分别达到年计划的50%和48%,矿井瓦斯抽采率达到了45%以上,瓦斯抽采效果非常明显,瓦斯超限次数同比下降92.7%,特别是桑树坪矿,连续5个月实现了零超限,目前各矿对瓦斯抽采系统进行进一步优化,并加大抽采力度,力争年底三个生产矿井达到掘、抽、采平衡,实现集团公司提出的瓦斯治理示范矿井建设目标。
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