趙彬

摘要：晉城煤業(yè)集團(tuán)寺河礦屬高瓦斯礦井，噸煤瓦斯含量為12-28m3/t，瓦斯壓力3Mpa，地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，煤層透氣性分布不均（煤層透氣性系數(shù)為0.0239～213m2/MPa2.d），礦井絕對(duì)瓦斯涌出量達(dá)1167.08m3/min，瓦斯治理難度大，是礦井安全生產(chǎn)的最大矛盾。寺河礦針對(duì)主采3#煤層賦存穩(wěn)定，硬度較大、傾角較小，有利于順層長(zhǎng)鉆孔施工的特點(diǎn)，提升礦井瓦斯抽采能力，建立規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，形成評(píng)價(jià)體系，探索出以井上下聯(lián)合抽采、井下定向長(zhǎng)鉆孔為主，穿層、短鉆孔為輔的瓦斯綜合治理模式，實(shí)現(xiàn)7年未發(fā)生重特大瓦斯責(zé)任事故！

關(guān)鍵詞：自主創(chuàng)新；精細(xì)管理；效果評(píng)價(jià)；

中圖分類(lèi)號(hào)：TD712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-3520（2014）-06-00310-011、含量降至16m3/t以下，在其它煤層瓦斯含量小于16m3/t的區(qū)域如有條件也需實(shí)施地面鉆井區(qū)域預(yù)抽措施。確定在正常區(qū)用于預(yù)抽區(qū)域防突的地面鉆井間距為300m×300m，在地質(zhì)構(gòu)造帶地面鉆井間距為150m×150m。

2、利用井下現(xiàn)有巷道及鉆場(chǎng)，在本煤層使用千米鉆機(jī)提前兩至三年進(jìn)行大面積區(qū)域性預(yù)抽采，施工400-600米長(zhǎng)鉆孔，保證一次覆蓋1-2個(gè)采煤工作面及其順槽巷道。

3、使用普通鉆機(jī)施工穿層鉆孔、短距離超前鉆孔，對(duì)特殊區(qū)域（抽采不達(dá)標(biāo)區(qū)域和定向鉆孔無(wú)法覆蓋區(qū)域）實(shí)施強(qiáng)化抽采，巷道掘進(jìn)前煤層瓦斯含量降至8m3/t以下。形成了東井區(qū)定向長(zhǎng)鉆孔遞進(jìn)式抽采、西井區(qū)穿層鉆孔與定向長(zhǎng)鉆孔相結(jié)合、東井區(qū)接替盤(pán)區(qū)規(guī)劃以下組煤保護(hù)層卸壓抽采和定向長(zhǎng)鉆孔相結(jié)合的三種瓦斯治理模式。

一、推進(jìn)精細(xì)管理，建立瓦斯綜合治理規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

寺河礦以井下定向長(zhǎng)鉆孔為主，穿層、短鉆孔為輔的瓦斯綜合治理模式，并編制了《寺河礦“一通三防”技術(shù)管理規(guī)范》、《寺河礦煤巷掘進(jìn)工作面防突檢測(cè)管理技術(shù)規(guī)范》、《寺河礦區(qū)域防突措施效果檢驗(yàn)管理技術(shù)規(guī)范》、《寺河礦3#煤層超前抽放鉆孔瓦斯抽采技術(shù)規(guī)范》、《寺河礦3#煤層定向鉆機(jī)鉆孔瓦斯抽采技術(shù)規(guī)范》、等關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)包括設(shè)計(jì)、施工、計(jì)量等，保證了瓦斯治理工作的規(guī)范化和程序化。寺河礦成立瓦斯地質(zhì)研究室，加強(qiáng)瓦斯地質(zhì)研究，嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯地質(zhì)預(yù)報(bào)制度，每周召開(kāi)瓦斯地質(zhì)分析例會(huì)，逐頭逐面剖析瓦斯地質(zhì)信息，重點(diǎn)研究和解決構(gòu)造帶、軟煤區(qū)等復(fù)雜地質(zhì)條件下瓦斯抽采技術(shù)難題，將一礦一策、一區(qū)一策、一面一策的分區(qū)治理瓦斯要求落實(shí)到位。

二、實(shí)施效果評(píng)價(jià)，形成瓦斯治理評(píng)價(jià)體系

寺河礦建立了適合礦井地質(zhì)特點(diǎn)的瓦斯基本參數(shù)測(cè)定體系，建成了瓦斯研究實(shí)驗(yàn)室，準(zhǔn)確及時(shí)掌握煤層瓦斯參數(shù)變化情況，分析瓦斯賦存主控因素，建立煤層瓦斯含量預(yù)測(cè)模型，得出煤層瓦斯賦存規(guī)律。同時(shí)，加強(qiáng)突出主控因素分析及3#煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)指標(biāo)及臨界值研究，通過(guò)與科研院所合作，建立了礦井通風(fēng)瓦斯災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，能夠及時(shí)更新瓦斯等值線圖、地質(zhì)構(gòu)造圖，實(shí)現(xiàn)了3#煤層突出危險(xiǎn)性信息數(shù)字化和管理數(shù)字化。

通過(guò)分析區(qū)域防突技術(shù)的影響因素，在考察抽放特性及區(qū)域措施應(yīng)用的同時(shí)，建立以井下直接實(shí)測(cè)殘余瓦斯含量為主，抽采鉆孔竣工質(zhì)量與動(dòng)力現(xiàn)象（突出預(yù)兆）評(píng)價(jià)為輔的多因素區(qū)域效果評(píng)價(jià)體系。制定了《區(qū)域抽采效果評(píng)價(jià)管理規(guī)定》和《寺河礦防突工作安全評(píng)價(jià)辦法》，評(píng)價(jià)內(nèi)容包括瓦斯抽采、通風(fēng)系統(tǒng)、瓦斯地質(zhì)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控等瓦斯防治手段和措施是否到位。不達(dá)標(biāo)的不準(zhǔn)開(kāi)工。

寺河礦通過(guò)不斷摸索和探索，形成綜合防突管理體系：

（一）區(qū)域防突措施為主，局部防突措施為輔的技術(shù)體系。區(qū)域防突措施以定向長(zhǎng)鉆孔為主，輔助于MK鉆機(jī)施工穿層鉆孔、密集超前短鉆孔做到全煤層控制。

（二）直接測(cè)定瓦斯含量進(jìn)行評(píng)估的技術(shù)體系。高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，制定瓦斯含量評(píng)價(jià)辦法，增加瓦斯含量測(cè)定點(diǎn)，瓦斯含量測(cè)點(diǎn)超前工作面采掘至少20米。

（三）掘進(jìn)面局部防突全斷面檢測(cè)管理體系。

在局部防突檢測(cè)方面，針對(duì)6米厚煤層，布置10個(gè)檢測(cè)孔（下部5個(gè)，中部2個(gè)，上部3個(gè)），并有兩個(gè)探底孔和一個(gè)探頂孔，做到全煤層全斷面檢測(cè)。

（四）瓦斯地質(zhì)信息收集和預(yù)警發(fā)布體系。

寺河礦制定了《通風(fēng)瓦斯災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行管理辦法》和《寺河礦瓦斯地質(zhì)信息采集分析應(yīng)用管理規(guī)定》，井下各采掘隊(duì)組建立了瓦斯地質(zhì)信息記錄本，堅(jiān)持班班落實(shí)記錄匯報(bào)，形成現(xiàn)場(chǎng)“五員”全體參與監(jiān)督執(zhí)行，業(yè)務(wù)科室提出問(wèn)題和對(duì)應(yīng)措施，安監(jiān)部門(mén)督促整改落實(shí)，及時(shí)進(jìn)行瓦斯地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，召開(kāi)瓦斯地質(zhì)研討分析會(huì)，制定針對(duì)性措施，由業(yè)務(wù)部門(mén)組織落實(shí)，實(shí)現(xiàn)了信息采集、匯報(bào)、分析、處理、反饋的閉合循環(huán)。

三、取得效果

（一）礦井日抽采瓦斯量突破100萬(wàn)m3。

寺河礦實(shí)施瓦斯綜合治理，年瓦斯抽采量由2005年的0.9億m3提升至2014年的5.5億m3，增長(zhǎng)4倍；礦井的瓦斯抽放率由2005年的45%提升至目前的80%，日瓦斯抽放量由2005年的28m3增長(zhǎng)到2014年的140萬(wàn)m3。

（二）礦井超限斷電大幅減少。

2007年礦井瓦斯超限斷電次數(shù)為92次，到2010年礦井瓦斯超限斷電次數(shù)下降為32次。2013年，礦井瓦斯超限斷電次數(shù)為4次。

（三）突出指標(biāo)超標(biāo)現(xiàn)象大幅下降。

2011年1-8月份，寺河礦東西井區(qū)區(qū)域抽采效檢評(píng)價(jià)瓦斯含量測(cè)定1106次（個(gè)），區(qū)域驗(yàn)證（局部預(yù)測(cè)、效檢）共測(cè)定1882次，均實(shí)現(xiàn)了8m3/t以下采掘作業(yè)。經(jīng)過(guò)區(qū)域瓦斯治理，2011年1-8月份，在1882次區(qū)域驗(yàn)證（局部預(yù)測(cè)、效檢）中K1值超標(biāo)次數(shù)只有22次，超標(biāo)率僅為1.16%，在超標(biāo)的22次中除1次為0.95mL/(g?min1/2)（局部區(qū)域煤質(zhì)致密、硬度高、透氣性差）外，其他均在0.7mL/(g?min1/2)以下。相比2009年超標(biāo)率2.61%，2010年超標(biāo)率1.78%，有明顯的下降。