强化矿井瓦斯抽采平衡与利用

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1、强化矿井瓦斯抽采平衡与利用促进企业安全发展重庆中梁山煤电气有限公司一、矿井概况重庆中梁山煤电气有限公司的前身是中梁山矿务局，2001年改制为重庆中梁山煤电气有限公司，现隶属于重庆市能源投资集团公司。中梁山煤田分南矿、北矿2对矿井开采。两矿于1955年开工建设，1959年简易投产，设计能力为年产原煤180万t。中梁山矿区是全国闻名的瓦斯灾害严重矿区，是低透气性煤层群、地质构造异常复杂、煤岩瓦斯赋存十分丰富的典型矿区。煤田走向长11000m，煤田东西狭长为500~600m，煤田总面积2.55km2。煤系地层属二叠纪龙潭组煤系，含煤10层（

2、从上到下编号为K1，K2，…，K10），煤层总厚度14.91m，煤层厚度平均0.47~2.38m，煤层倾角65°~75°，层间距0.25~25m，为急倾斜近距离煤层群。中梁山煤田为一较对称的封闭型覆舟状背斜构造（图1），煤田内地质构造极其复杂，次生断层每平方公里多达1071条。煤层的透气性系数0.018~0.8m2/(MPa2·d)，属低透气性煤层。煤系地层上部未出露地面，表土层覆盖较厚，封闭性较好，瓦斯大量储存于煤层和岩层中。煤田内除K2煤层（保护层）外，其余各层均有煤与瓦斯突出危险。煤田内埋深1500m以浅面积256.46km2内

3、，瓦斯储量为406亿m3。矿井煤层瓦斯最大压力4.7MPa，煤层瓦斯含量为15.41~19.3m3/t，矿井相对瓦斯涌出量92.97~220.52m3/t，绝对瓦斯涌出量58.13~64.56m3/min，矿井瓦斯等级属煤与瓦斯突出矿井。中梁山矿井的瓦斯灾害从建井之初就严重制约着安全生产，建井以来矿井发生煤与瓦斯突出98次，发生瓦斯爆炸事故2起，瓦斯事故死亡251人，占矿井事故死亡总人数的50％。中梁山人经过40多年的不懈努力，逐步形成了较系统的抽采规范、较先进的抽采理念和具有中梁山特色的立体瓦斯抽采技术。瓦斯抽采量逐年上升，20世纪

4、60年代为7281万m3，70年代为10719万m3，80年代为20391万m3，90年代为25235万m3，2000—2007年共23500万m3（图2）。每产吨煤瓦斯抽采量在20世纪80年代为33m3，90年代为45m3，目前已达81m3（图3）。20世纪80年代以前瓦斯利用率为20％，80年代以后利用率为100％。矿井瓦斯抽采系统如图4所示。中梁山矿区瓦斯抽采的安全效果日益明显，公司连续近6年实现了无瓦斯事故的目标，其中北矿井已连续16年未发生煤与瓦斯突出事故。图1北矿井煤田剖面示意图图2瓦斯抽采量变化情况柱状图图3日产吨煤瓦斯

5、抽采量变化情况柱状图图4南矿瓦斯抽采系统示意图二、统筹规划，合理部署，实现矿井抽采平衡公司长期坚持“抽采规划和采掘规划同步，抽采设计与采掘设计同步”以及开拓区、抽采区、保护层开采区和被保护层开采区“四区成套三超前”的合理部署原则，积极落实瓦斯抽采由“措施型”向“工程型”、“局部抽采”向“区域抽采”、“被动治”向“主动防”的转变，努力实现矿井瓦斯抽采平衡，从根本上消除矿井瓦斯灾害。(一)周密安排，做到抽采和采掘规划、设计同步由总经理挂帅、总工程师具体组织，公司在进行南矿和北矿采掘规划的同时，定期编制矿井瓦斯抽采中长期（3～5年）规划和年

6、度计划。重点突出了1个规划和3个计划，明确了10个节点，提供了3个保障措施。即重点突出了中长期规划和年度、季度、月度计划；明确了抽采的布局、方式等，其内容包括抽采工程的抽采巷道和钻孔量、抽采装备购置和管路安装、工程实施和竣工时间、抽采范围和技术要求、抽采量和抽采率等10个节点；提供了实施抽采所需的人、财、物保障措施等。南矿和北矿新水平、新采区的设计充分体现了“抽采跟着掘进走，开采跟着抽采走”的原则，并在设计中编制了矿井瓦斯抽采专篇，从采区设计、开拓布局源头为瓦斯抽采创造条件。在进行矿井采掘部署设计时，同步进行瓦斯抽采工程的设计，设计的

7、内容有专用瓦斯抽采巷道、抽采钻孔、抽采管道、放水器设置和抽采工程量、抽采煤层控制范围、工程进度等。(二)周密部署，做到“四区成套三超前”，实现矿井瓦斯抽采平衡我们始终坚持先采保护层，再采被保护层。在进行采掘部署时，专用瓦斯抽采巷道同主要开拓、准备巷道都布置在坚硬致密的离突出煤层较远的茅口灰岩中，然后在抽采巷道向煤层群施工网格式区域抽采钻孔，抽采至少4个月以上，并经安全评估后才能进行石门揭煤工作；抽采至少半年以上，才能进行保护层工作面巷道的施工；抽采至少1年以上，才能进行保护层工作面的开采；被保护层的卸压瓦斯抽采3个月以上才能进行巷道掘

8、进。近年来，矿井形成了“四区成套三超前”的合理部署格局，即：开拓区超前于抽采区至少300m，抽采区超前于保护层开采区至少300m，保护层开采区超前于被保护层开采区至少300m（图5）。动态抽采达标煤量（符合《煤矿瓦斯抽采