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1、煤与瓦斯突出矿井瓦斯防治效果评判,白坪煤业公司郭金风,问题提出,如何评估矿井瓦斯防治能力？矿井瓦斯防治系统构成及配置标准？如何构建“超前预测、主动预防、事前控制、综合治理”体系？“过程跟踪、环节管控”质量控制体系如何建立？采掘面瓦斯防治效果评判标准？采掘面瓦斯防治效果评判程序？,主要讲解内容,矿井瓦斯防治基础条件评判采掘面瓦斯措施瓦斯地质涌出量预测分类管理瓦斯防治系统抽采设计预抽区域瓦斯防治措施评判非预抽区域瓦斯防治措施评判,一、基础条件评判系统构成,矿井瓦斯防治系统包括：矿井通风系统监测监控系统防尘供水系统通讯联络系统压风自救应急避险系统防灭火系统瓦斯抽采系统,一、基础条件评判系统构成,矿井
2、通风系统 有下列情况之一，评判矿井通风系统不达标。（1）超矿井、采区通风能力生产作业，存在无风、微风作业地点。（2）通风布局不合理，未实现分区通风或高瓦斯矿井未设置专用回风巷。（3）通风设施设计、施工、验收不符合集团公司规定。,一、基础条件评判系统构成,监测监控系统 有下列情况之一，评判监测监控系统不达标。（1）监测系统设备和传感数量配备不足。（2）未与集团公司联网实时传输。（3）监测设备仪表未按规定年检、标校。（4）监测系统维护管理人员不能满足安全生产需要。,一、基础条件评判系统构成,防尘供水系统 有下列情况之一，评判防尘供水系统不达标。（1）地面静压消防水池容积不能满足安全生产需要。（2）
3、供水管网系统敷设不符合一通三防管理规定。通讯联络系统 矿井通讯联络系统建立、维护、管理不符合煤矿安全规程规定，评判矿井通讯联络系统不达标。,一、基础条件评判系统构成,压风自救及应急避灾系统 矿井压风自救和紧急避险系统建立、维护、管理不符合煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定和河南省煤矿井下紧急避险系统验收标准及评分办法（修订）等，评判矿井压风自救和紧急避险系统不达标。矿井防灭火系统 矿井防灭火系统建立及采掘工作面防灭火设计（措施）不符合煤矿安全规程及集团公司相关规定，评判矿井防灭火系统不达标。,一、基础条件评判系统构成,瓦斯抽采系统 采用百分制对矿井瓦斯抽采基础条件进行考核评分，根据考核评分结
4、果将瓦斯抽采矿井分三个等级进行分类管理。80分以下或具有否决项之一的矿井为C类，不准采掘作业，允许瓦斯治理工程施工。抽采基础条件评判增加了设施设备配置一项,二、瓦斯防治措施瓦斯地质,按照集团公司关于突出矿井超前区域探测工作指导意见，开展采掘面超前区域探测工作，探测上覆煤层厚度、地质构造、测定煤层原始瓦斯含量、瓦斯压力等瓦斯参数。在矿井瓦斯地质图基础上，依据区域超前探测数据、邻近采掘工作面瓦斯涌出量、钻孔施工过程中喷孔、顶钻、夹钻、响煤炮等情况，按照采掘工作面瓦斯地质图编制技术要求编制瓦斯地质图，圈定瓦斯赋存异常区域。,二、瓦斯防治措施涌出量预测,各矿应积极收集、整理、分析采掘面实际瓦斯涌出数据
5、，探索采掘面瓦斯涌出量与煤厚、进度、巷道长度、单产单进、地质构造等指标的数量关系，确定适合本矿瓦斯涌出量预测方法和计算公式。若本矿无采掘面瓦斯涌出量预测公式，可暂按集团公司规定的经验公式预测计算。,二、瓦斯防治措施涌出量预测,煤巷掘进工作面（1）以煤层原始瓦斯含量、残存瓦斯含量为依据预测。（2）以邻近煤巷掘进工作面瓦斯涌出量数据为依据预测。,二、瓦斯防治措施涌出量预测,采煤工作面（1）以煤层原始瓦斯含量、残存瓦斯含量为依据预测。（2）以邻近回采工作面瓦斯涌出量数据为依据预测。,二、瓦斯防治措施煤炭、瓦斯储量,煤炭储量 采用地质块段法计算评判单元煤炭地质储量。瓦斯储量 采用地质块段法计算评判单元
6、瓦斯储量。,二、瓦斯防治措施分类管理,依据区域超前探测、瓦斯涌出量预测等提前规划计划作业区域的瓦斯治理措施类型。郑州矿区瓦斯赋存分区分带性规律明显，采煤工作面的不同块段的瓦斯防治措施类型不同，而非“一面一策”，而是“一面多策”。措施类型：穿层钻孔预抽、顺层钻孔预抽、边采（掘）边抽。,二、瓦斯防治措施分类管理,符合下列条件之一，采取穿层钻孔预抽煤层瓦斯措施。（一）煤与瓦斯突出危险区（包含瓦斯含量、压力）；（二）顶钻、喷孔区域；（三）应力集中，抽采钻孔难以施工至设计孔深区域。,二、瓦斯防治措施分类管理,符合下列条件之一，采取顺层钻孔预抽煤层瓦斯措施。回采区段：W05m3/t或预计瓦斯涌出量5m3/
7、min；煤巷条带：W06m3/t或预计瓦斯涌出量3m3/min。符合下列条件之一，采取边掘（采）边抽措施。回采区域：W05m3/t或预计瓦斯涌出量5m3/min；煤巷条带：W06m3/t或预计瓦斯涌出量3m3/min。,三、瓦斯防治系统,通风系统 具有独立通风系统，通风设施设计、施工、维护管理符合煤矿安全规程、煤矿井工开采通风技术条件、郑煤集团“一通三防”管理手册等规定。监测监控系统 监测监控设备安装、使用、管理维护符合煤矿安全规程、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范、郑煤集团“一通三防”管理手册等规定。,三、瓦斯防治系统防尘供水,防尘供水系统满足采掘工作面防尘需要。编制采掘工作面煤层注水
8、设计，煤巷掘进工作面采取浅孔动压注水措施，采煤工作面采取浅孔动压注水与深孔静压注水相结合综合防尘措施。洒水灭尘、冲刷巷道、采掘机内外喷雾、净化喷雾、湿式打眼、放炮喷雾、隔爆水棚、个体防护等符合集团公司“一通三防”管理手册等规定。,三、瓦斯防治系统,通讯联络系统 煤巷掘进工作面、采煤工作面、爆破时撤离人员集中地点、紧急避险硐室等安装直通矿调度室电话。压风自救及紧急避险系统 压风自救系统和紧急避险系统的设置地点、装备配置、管理维护等符合集团公司规定。,三、瓦斯防治系统防灭火系统,防灭火系统开采容易自燃、自燃煤层的矿井，建立采掘面防灭火系统、完善采掘面防灭火装备，编制采掘工作面综合防灭火设计，定期开
9、展自燃火灾的预测预报工作。采掘工作面、机电设备安装地点灭火器材配设齐全，消防管路三通、阀门、供水参数等符合集团公司规定。,四、抽采设计瓦斯储量,在采掘面瓦斯地质图基础上，根据煤层瓦斯含量、煤层厚度分布规律，分块段计算煤炭地质储量和瓦斯储量。S块段平面投影面积；h块段平均煤厚；煤炭容重；W0块段煤层原始瓦斯含量；CCH4块段煤层气瓦斯组分，%。,四、抽采设计风排瓦斯量,采掘工作面风排瓦斯量允许值。煤巷掘进工作面风排瓦斯量计算值不大于3m3/min；采煤工作面风排瓦斯量计算值不大于5m3/min。式中：q涌风排瓦斯量允许值，m3/min；F设计工作面设计配风量，m3/min；K涌出不均衡系数（炮采
10、掘取0.5，综采掘取0.6）。,四、抽采设计抽采达标值,依据煤巷掘进工作面计划推进度（不小120m/月），计算煤巷条带抽采效果达标的煤层瓦斯含量允许值。若计算结果大于6m3/t，抽采达标评判指标按6m3/t执行。依据正常生产情况下采掘地点落煤运出工作面后的煤样瓦斯含量实测数据统计值确定Wcc。,四、抽采设计抽采达标值,依据采煤工作面计划产量和配风量，计算回采区段抽采效果达标的煤层瓦斯含量允许值。若计算结果大于5m3/t，抽采达标评判指标按5m3/t执行。A产回采工作面计划月产量（综采计划产量15万t/月；炮采计划产量6万t/月；K1瓦斯涌出不均衡系数，1.62.0（炮采1.6，综采2.0）。,
11、四、抽采设计应抽采瓦斯量,采用以下经验公式计算各块段应抽采瓦斯量 R煤块段煤炭储量，t；W0块段原始瓦斯含量，m3/t。WD工作面抽采达标残余瓦斯含量，m3/t。CCH4煤层瓦斯CH4组分，%。抽采泵能力必须满足同时期各块段抽采量之和！,四、抽采设计抽采管径,采用下列公式计算抽采管路管径式中：d管路内径；Q管路内混合瓦斯流量；V经济流速，一般取512m/s；q总抽同时期各块段应抽采瓦斯量最大值；T预抽期，月。,四、抽采设计管网阻力,采用下列公式计算抽采管网阻力式中：L管路长度，m；K0摩擦阻力系数（0.71）；D管路内径，cm；Q管路混全流量；混合瓦斯对空气的相对密度；C管路抽采瓦斯浓度，%。
12、,四、抽采设计抽采泵压力,抽采泵压力（标况）式中：H抽采泵压力，Pa；h总负压侧管路总阻力，Pa；hk孔口抽采压力，Pa（孔口负压30kpa）；Hc瓦斯泵出口压力（正压侧）。,四、抽采设计抽采泵流量,抽采泵流量（标况）式中：Q额瓦斯抽采泵额定流量（m3/min）；Q管管路内混合瓦斯流量（m3/min）；k抽采泵备用系数，1.2；瓦斯泵的机械效率，一般取0.8。,四、抽采设计抽采钻孔,突出危险区的煤巷掘进工作面、采煤工作面采取穿层钻孔预抽煤层瓦斯措施的区域，钻孔设计符合郑煤集团“三软”煤层穿层钻孔水力增透预抽煤层瓦斯技术要求。本煤层预抽措施、边掘（采）边抽措施符合以下要求。,四、抽采设计抽采钻孔
13、,煤巷条带预抽措施孔径113mm，开口间距300mm。钻孔终孔间距按照设计对应的预抽期实测有效抽采半径确定，若无实测数据钻孔终孔间距不大于3m。控制范围符合防突规定。施工巷帮钻场，在钻场布置抽采钻孔。预抽时间15天。,四、抽采设计抽采钻孔,煤巷条带边掘边抽措施孔径113mm，开口间距300mm。钻孔终孔间距按照设计对应的预抽期实测有效抽采半径确定，若无实测数据钻孔终孔间距不大于3m。控制范围符合防突规定。施工巷帮钻场，在钻场布置抽采钻孔。钻孔个数：,四、抽采设计抽采钻孔,回采工作面预抽措施孔径113mm，开口间距300mm。钻孔终孔间距不大于设计对应的预抽期实测有效抽采半径，若无实测数据钻孔终
14、孔间距不大于3m，钻孔距煤层顶板间距不大于1.5m。控制范围：回采区域煤层全厚。预抽时间不少于6个月。,四、抽采设计抽采钻孔,回采工作面边采边抽措施孔径113mm，开口间距300mm；钻孔布置原则：在二1煤层顶板稳定岩层布置钻场，钻孔个数不少于6个，终孔层位及倾向控制范围根据矿井经验数据确定，通常终孔距二1煤顶板1020m，倾向控制范围为工作面回风安全出口上风侧325m。,五、预抽区域效果评判,评判流程,五、预抽区域效果评判,预抽措施过程评判要点抽采钻孔有效控制范围界定措施执行参数判定抽采验证孔判定抽采瓦斯效果评判指标测定抽采效果达标评判抽采效果达标报告编制、审批抽采达标效果验证及补充措施,五
15、、预抽区域效果评判控制范围,煤巷条带穿层钻孔 有效控制范围依据钻孔实际施工平面图和剖面图进行判定。平面图按边缘钻孔终孔点连线确定平面控制范围；剖面图按钻孔见煤点和终孔点连线确定剖面控制范围。穿层钻孔有效控制范围符合设计要求。,五、预抽区域效果评判控制范围,煤巷条带顺层钻孔 依据钻孔实际施工平面图和剖面图判定。平面图按钻孔终孔、开孔位置连线确定平面控制范围；剖面图按钻孔开孔和终孔位置连线确定剖面控制范围。钻孔有效控制范围符合设计要求。,五、预抽区域效果评判控制范围,回采工作面顺层钻孔 依据钻孔实际施工平面图和剖面图判定。平面图按最边缘2组钻孔、钻孔开孔位置及终孔位置连线确定控制范围，上下副巷施工
16、的顺层钻孔控制范围最小重叠长度不小于10m。剖面图按钻孔开孔位置和终孔位置连线确定剖面控制范围，剖面两侧15m范围除外）,边缘钻孔,控制边缘线,边缘钻孔,五、预抽区域效果评判执行参数,煤巷条带穿层钻孔钻孔实际施工坡度和方位误差1，开口位置误差100mm，开口间距（净间距）不小于300mm，孔径113mm，终孔间距不大于设计间距。泄煤量不小于煤炭地质储量的10，并且单孔煤段每米泄煤量不小于设计泄煤量。预抽时间3个月，并且单孔抽采浓度均降至10%以下,五、预抽区域效果评判执行参数,预抽率：式中：0实测煤层原始瓦斯含量值，m3/t。WD煤层残余瓦斯含量允许值（依据计划月进尺计算），m3/t。残余瓦斯
17、含量计算值6m3/t。,五、预抽区域效果评判执行参数,煤巷条带顺层钻孔钻孔实际施工坡度和方位误差1，开口位置误差100mm，开口间距（净间距）不小于400mm，孔径89120mm，终孔间距不大于设计间距。预抽时间不小于15天，且单孔抽采浓度均降至10%以下。残余瓦斯含量计算值6m3/t。,五、预抽区域效果评判执行参数,回采区段穿层钻孔钻孔实际施工坡度和方位误差1，开口位置误差100mm，开口间距（净间距）不小于400mm，孔径89120mm，终孔间距不大于设计间距。预抽时间3个月，并且单孔抽采浓度均降至10%以下。残余瓦斯含量计算值5m3/t，并且小于设计值。,五、预抽区域效果评判执行参数,回
18、采区段顺层钻孔钻孔实际施工坡度和方位误差1，开口位置误差100mm，开口间距（净间距）不小于400mm，孔径89120mm，终孔间距不大于设计间距。预抽时间6个月，并且单孔抽采浓度均降至10%以下。残余瓦斯含量计算值5m3/t，并且小于设计值。吨煤钻孔率0.1m/t。,五、预抽区域效果评判抽采 验证,在评判范围内施工至少3个抽采验证孔，在措施钻孔之间、厚煤区、异常区布置抽采验证孔，验证孔孔口瓦斯浓度5%，并且联网24小时内单孔抽采浓度测定值低于10%，方可测定煤层残余瓦斯含量，否则，采取强化抽采措施。,五、预抽区域效果评判实测指标,近煤层岩石掘进工作面（法距小于5m）、石门揭煤工作面，至少布置
19、4个实测指标测试点。残余瓦斯含量值小于设计值。残余瓦斯可解吸量值小于设计值。煤巷掘进工作面，每2030m至少布置一个测点。残余瓦斯含量值小于设计值。残余瓦斯可解吸量值小于设计值。,五、预抽区域效果评判实测指标,采煤工作面：工作面长度小于120m，每3050m至少布置一个测点；工作面长度大于120m，每3050m至少布置二个测点。残余瓦斯含量值小于设计值。残余瓦斯可解吸量值小于设计值。矿总工程师负责组织相关部门，根据评判区域钻孔施工情况、瓦斯参数测试数据、抽采指标情况、措施竣工图和瓦斯地质分析结果等，多元因素综合判定采掘工作面是否消除突出危险。否则采取强化瓦斯治理措施。,七、预抽区域瓦斯防治系统
20、评判,预抽煤层瓦斯措施评判有效后，矿总工程师或防突副矿长负责组织相关部门对现场系统装备、技术措施落实情况等进行验收评判，编制采掘面瓦斯防治措施评判报告。采掘面现场的通风系统、监测监控系统、瓦斯抽采系统、供水降尘系统、通讯联络系统、压风自救及紧急避险系统、防灭火系统等符合集团公司规定，评判采掘面瓦斯防治措施有效。,原始瓦斯含量测试钻孔布置符合防突规定；在采掘面瓦斯地质图基础上，结合探测钻孔施工信息、瓦斯含量测值、邻近采掘面瓦斯涌出数据等进行综合瓦斯地质分析，编制非预抽区域瓦斯地质分析报告，作为采掘面瓦斯治理措施设计依据。,八、非预抽区域瓦斯地质分析,九、非预抽区域瓦斯防治系统,预抽区域开口作业前
21、或距预抽区域100m前，矿总工程师或防突副矿长负责组织相关部门对现场系统装备、技术措施落实情况等进行验收评判，编制采掘面瓦斯防治措施评判报告。采掘面现场的通风系统、监测监控系统、瓦斯抽采系统、供水降尘系统、通讯联络系统、压风自救及紧急避险系统、防灭火系统等符合集团公司规定，评判采掘面瓦斯防治措施有效。,十、评判编制与审批,突出危险区采煤工作面预抽煤层瓦斯效果评判报告经矿相关生产部门会审、矿总工程师审核、矿长审签后，上报集团公司审批，集团公司审批同意后生效。非突出危险区采煤工作面、采取预抽措施的煤巷掘进工作面抽采达标评判报告经矿相关部门会审、矿总工程师审核、矿长审批后生效，上报集团公司备案，并上
22、传集团公司安全生产信息网。,十一、循环报告日常监督,区域节点工程竣工后，必须向集团公司通风调度汇报，集团公司建立专用台帐，记录突出矿井各采掘作业地点区域措施执行情况。节点工程包括：采掘面瓦斯治理措施（设计）编制完成；抽采钻孔竣工；效果检验指标测试；评判报告审核批准；小循环验证；其它异常情况。,十二、采掘验证,工作面出现下列情况之一，判定抽采效果不达标：正常生产期间，煤巷掘进工作面瓦斯涌出量3m3/min；回采工作面瓦斯涌出量5m3/min。正常生产期间回风流瓦斯浓度0.5%。工作面风速大于4m/s。采掘工作面瓦斯治理措施效果不达标，停止采掘作业，采取强化瓦斯抽采措施。,十三、管理职责,直管矿（
23、区域公司）总工程师负责每季度组织评定矿井瓦斯防治基础条件；直管矿矿长（区域公司总经理）负责解决矿井瓦斯防治基础条件隐患整改工作所需的人、财、物；安全矿长负责监督落实相关整改落实。直管矿生产副矿长（区域公司生产副总经理）负责瓦斯抽采巷道工程施工；直管矿井安全矿长（区域公司安全副总经理）负责监管瓦斯抽采相关工程质量和施工质量的日常监管工作。,十三、管理职责,直管矿（区域公司）地测（地质）副总工程师负责根据已掌握数据资料及钻孔探测等情况，提供准确的地质图。直管矿（区域公司）防突副总工程师负责结合煤层瓦斯含量等瓦斯参数及钻孔施工过程中的顶钻、喷孔等情况绘制采掘工作面瓦斯地质图。直管矿（区域公司）防突副总工程负责煤层瓦斯参数统计分析工作。,十三、管理职责,直管矿（区域公司）防突部门负责建立完善瓦斯参数统计台帐，根据采掘接替计划组织开展煤层瓦斯参数的测试工作，定期分析瓦斯涌出量、煤层瓦斯含量、煤层厚度、地质构造的相关规律。采掘工作面瓦斯防治效果评判是采掘工作面验收、施工必备技术资料之一。是采掘面月度瓦斯评价的主要依据。,THE END,
