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1、一通三防技术知识及管理一通三防技术知识及管理概要概要 2一、矿井基本概况新庄孜矿位于安徽省中北部、淮南市西部，坐落于八公山东麓、淮河岸边，是一个有着68年开采历史的老矿，从1947年5月5日投产以来累计生产煤炭1.1亿吨，矿井剩余地质贮量2.2亿吨，剩余可采贮量1.2亿吨。矿井核定生产能力400万吨/年，2014年矿井实际产量309万吨。3我矿瓦斯地质条件复杂，断层多、构造多，煤层倾角平均在30度；属于近距离煤层群开采，是煤与瓦斯突出矿井，所采煤层均为突出煤层，煤层最大原始瓦斯压力6.5 MPa，最大原始瓦斯含量18 m3/t。矿井绝对瓦斯涌出量165m3/min，抽采纯量120m3/min，
2、瓦斯抽采率70%以上。历史上曾发生过瓦斯爆炸事故、煤与瓦斯突出事故。其中最大一次突出发生在2002年11月25日，突出煤量1110t、瓦斯量60684m3。4（一）矿井地质条件1、地质构造、地质构造本矿是一个地质条件复杂的矿井，煤岩层总体呈单斜构造，倾角1254，主要以断裂构造为主，局部发育有小型褶曲。矿井以F6F 7和F10-5F11-9两个序次正断层组为界，将井田划分为三个构造区。地质构造复杂(属-a型)。其中：F11-9F10-5断层组地层断距350m1200m，向深部发育，带宽160m240m，控制程度低；F6F7断层组地层断距650m，向深部尖灭。5矿井主采A1、A3、B4、B6、B
3、7a、B8、B10、B11b、C13共9个煤层均为突出煤层。随着开采深度的增加，矿井瓦斯涌出量增大，煤层突出危险性增强。目前矿井有采掘活动的煤层有B4、B7a、B8、B10、B11b，B10煤为实体煤预抽后采掘，其它煤层均为被保护层面。6B10煤原始最大瓦斯压力1.8Mpa、瓦斯含量11.2m3/t，现采掘块段残余瓦斯压力0.02Mpa、瓦斯含量3.83m3/t；B11b煤原始最大瓦斯压力2.9Mpa、瓦斯含量13m3/t，现采掘块段残余瓦斯压力0.1Mpa、瓦斯含量3.6m3/t；B8煤原始最大瓦斯压力3.3Mpa、瓦斯含量13.5m3/t，现采掘块段残余瓦斯压力0.03Mpa、瓦斯含量4.
4、45m3/t；B6煤原始最大瓦斯压力3.2Mpa、瓦斯含量12.8m3/t，现采掘块段残余瓦斯压力0.2Mpa、瓦斯含量2.9m3/t。7二、矿井灾害程度及主要事故、危害新庄孜矿从建矿至今发生过26次煤与瓦斯突出。其中2005年我矿发生煤与瓦斯突出4次。包括掘进工作面3次，采煤工作面1次。突出强度最大的一次为2002年11月25日5213I顺槽（-556m）煤与瓦斯突出，突出煤量1114t，瓦斯约6万m3。突出事故造成人员伤亡的有1998年6月12日5606-8六号运煤石门发生的煤与瓦斯突出事故，造成2人死亡；2005年4月21日66108顺槽发生的煤与瓦斯突出事故，造成7人死亡，教训极为深刻
5、。8表 新庄孜矿各突出煤层始突地点和始突情况表时间地点巷道类别突出点标高/m距地表垂深/m煤层作业形式突出强度突出类型煤量/t瓦斯/m32005.756101工作面回采面-535556A1放炮401623压出1978.0246-310B4正石门石门-310340B4b放炮341000压出1994.054604N顺槽煤巷-383413B6放炮14027600突出2005.466108顺槽煤巷-692710B8打锚杆1505300压出1972.104106-C13反上山岩巷-338368B11b放炮1501440突出1983.125113N上开切眼煤上山-444472C13无人80840倾出9时间
6、地点巷道类别突出点标高/m距地表垂深/m煤层作业形式突出强度突出类型煤量/t瓦斯/m31972.104106-C13反上山岩巷-338368B11b放炮1501440突出1974.0643-382B11b上山煤上山-372410B11b放炮301500压出1978.0644-412石门 石门-412440B11b砌碹1572133压出1978.0246-310B4正石门石门-310340B4b放炮341000压出1978.0346-310正石门石门-310340B4b风镐煤粉250喷出1978.0546-310B4上山煤上山-310338B4b放炮103500压出1978.0546-310B4
7、上山煤上山-310332B4b手镐231100压出1983.125113N上开切眼煤上山-444472C13无人80840倾出1984.035113N上开切眼煤上山-423457C13架棚12800倾出1984.055113N上开切眼煤上山-418446C13架棚20120倾出10时间 地点巷道类别 突出点标高/m距地表垂深/m煤层作业形式 突出强度突出类型煤量/t瓦斯/m31987.02-612m北运道 岩巷-612640B4b放炮1104240突出1987.105410-13回风石门石门-401430B11b放炮694254压出1994.054604N顺槽煤巷-383413B6放炮1402
8、7600突出1994.114604N顺槽煤巷-380405B4b放炮805000倾出1995.044604下顺槽煤巷-377410B4b放炮5110000突出1996.065604风桥煤巷-498517B4放炮3010000压出1996.085604风桥煤巷-498517B4放炮252160压出1996.105604风桥煤巷-498517B4放炮241800压出1998.065606-8石门(6#)石门-496526B6装矸64742274突出2002.115213下顺槽煤巷-546569C13放炮111460684突出2005.2.154211顺槽掘进煤巷-2005.4.2166108顺槽煤
9、巷-700720B8 11（一）6.12”突出事故1998年6月12日12日18分，新庄孜矿5606-8六号运煤石门（标高-506m）掘进工作面，发生一起岩石、B6煤与瓦斯突出事故。突出煤岩量647T，突出瓦斯量44227m3，3名作业人员被堵，经过3昼夜的奋力抢救，1人脱险，2人死亡，直接经济损失约24万元。12（一）6.12”突出事故1314151、原因分析（1）未按照石门揭煤要求进行施工和现场管理。）未按照石门揭煤要求进行施工和现场管理。主要表现在通风系统不独立，掘进回风串入5608采煤工作面；六号石门未测定瓦斯压力，而是根据五号石门的瓦斯压力进行预测，显然不可靠；-506B6底板巷距B
10、6煤层底板法距预计为22m，实际只有19.5m。未按照规定采取安全防护措施。（2）未采取提前探清煤位措施。）未采取提前探清煤位措施。巷道前方为隐伏向斜，向斜构造的存在使B6煤层在六号石门处向西平移近18m。该轴部为应力集中区，造成煤层层理特别紊乱，煤厚变化大。16（3）未认真进行现场地质资料收集。）未认真进行现场地质资料收集。岩层层位发生了变化，没有及时停下来探层位。当石门施工约18m处时的岩层中裂隙发育，未引起足够的注意，也未采取防范措施，巷道继续掘进。（4）该区段未进行瓦斯预抽。）该区段未进行瓦斯预抽。该区段B6煤层没有采取开采保护层或预抽等消突措施。172、事故教训及防范措施（1）加强地
11、质预测预报工作。石门揭煤遇有地质变化要及时研究和处理，构造不清、层位不清的切勿盲目施工，避免低级错误。（2）突出煤层顶底板掘进包括石门揭煤，应“先探后掘”，探清层位，防止距突出煤层的安全距离不足或误揭煤层。（3）要加大瓦斯抽采力度，对类似B6煤层情况的突出煤层应采取先采保护层或预抽瓦斯措施，加大瓦斯抽采量，保证防突卸压要求。18（4）在突出区域施工中，要要强化防突意识，严格执行防突细则和煤矿安全规程的规定。（5）强化对职工安全教育和培训，特别是要加强煤与瓦斯突出知识的学习和培训，强化安全防护措施。19（二）（二）“4.21”突出事故突出事故2005年4月21日19时18分，新庄孜矿66108S
12、顺槽掘进工作面发生一起重大煤与瓦斯突出事故,突出煤量150吨，瓦斯量5300m3，造成7人死亡，直接经济损失125万元。这是新庄孜矿B8煤首次突出。201、工作面概况66108S顺槽掘进工作面为六六采区B8一阶段下顺槽，位于F6断层以北，F5断层以南，标高-694m。煤厚平均2.0m，倾角28，巷道宽度为4.6m，锚网支护。采用压入式通风，回风量360m3/min，风排绝对瓦斯涌出量1.27m3/min左右。巷帮钻孔通过8管与移动泵连接进行抽采。21采用综掘机掘进。于2005年2月6日开工，2月28日前，采用迎头卸压排放钻孔配合巷帮钻场钻孔抽放进行消突。2月28日后，采用深孔预裂松动爆破配合巷
13、帮钻场钻孔抽放进行消突。截止事故发生时该巷道共施工了85m。2223242、事故经过、事故经过66108S顺槽掘进工作面4月21日夜班进尺0.8m后停头，准备施工上帮钻场距迎头3.2m），进尺前，施工单位利用轻型钻机（电动、钻杆直径为42mm）施工了18个卸压钻孔，孔深均为5m。21日早班8：40左右进行了效果检验，钻屑瓦斯解吸指标K1max值为0.4ml/g.min-1/2，钻屑量Smax为4.4kg/m，7m深夹钻喷孔，防突员向矿调度所汇报后，要求继续打卸压钻孔；早班接着施工了8个钻孔，孔深均为5m，然后重新套打了夜班施工的18个钻孔，打钻过程中迎头发生片帮，片帮宽约0.8m，采用锚网进行
14、了护顶。2521日中班，约14：50到达现场，在套打了8个钻孔后，于16：20左右重新进行效果检验，钻屑瓦斯解吸指标K1值为0.4ml/g.min-1/2，钻屑量Smax为4.2 kg/m，57m处喷孔，继续施工卸压钻孔。至17：24左右，套打第5个孔时，迎头发生片帮，深约700mm800mm，高约1.5m，宽为钻场宽度，矿安排打锚网护好顶后再施工卸压钻孔。先在钻场左帮打了3根锚杆，然后在顶部打了3根锚杆，因迎头煤多，决定先出煤，班长安排两人清理好材料，准备出煤，当两人先后走至转载机处时，听到一声响，同时听到队长喊一声“跑”，接着又听到一声更大的“轰”的声音，同时被冲倒，回头什么也看不见，站起
15、来后向外跑。19:25矿跟班人员向矿调度汇报：迎头突然见一股烟，可能是瓦斯突出，有7人被困，反向风门以里瓦斯浓度达56%。26约20：20，救护队到达现场，迎头向后15m有突出煤，距离顶板还有300mm，综掘机被埋，瓦斯浓度10%以上。经抢险指挥部同意，先恢复通风排放高浓度瓦斯，然后积极实施救援。22日0：40，找到1名遇难人员，1：51找到2名遇难人员，5：48找到2名遇难人员，6：48找到最后2名遇难人员。至此，抢险工作结束。273、原因分析（1）直接原因）直接原因卸压排放钻孔深度不够，未能充分卸压消突；多次套打钻孔且未对工作面采取有效加强支护措施，造成表面煤体结构破坏，形成应力集中区，在
16、煤体自重力和瓦斯压力的作用下，引起片帮诱导煤与瓦斯突出。（2）间接原因）间接原因对发生突出前的一些较为明显的预兆，未引起足够重视，对事故隐患对发生突出前的一些较为明显的预兆，未引起足够重视，对事故隐患处理不当。处理不当。“四位一体四位一体”综合防治突出措施执行不到位。综合防治突出措施执行不到位。卸压排放钻孔深度不够，未按措施要求施工穿层钻孔对工作面卸压排放钻孔施工及巷帮钻场瓦斯抽放缺乏监督。对工作面卸压排放钻孔施工及巷帮钻场瓦斯抽放缺乏监督。现场存在的安全隐患未引起高度重视，未采取有效措施进行处理。现场存在的安全隐患未引起高度重视，未采取有效措施进行处理。28血的教训告诫我们：“瓦斯不治，矿无
17、宁日”。近年来，我们始终按照国家局“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”煤矿瓦斯综合治理十六字工作体系要求，通过强化地质保障，简化优化系统，坚定保护层开采，实现抽采最大化和打钻精细化等，探索出了一条具有新庄孜矿特色的瓦斯治理模式，取得了良好的效果。29三、瓦斯治理的具体做法（一）强化瓦斯地质基础工作，着力化解地质风险建立并严格落实地质工作“三级”保障制度。即采掘区队技术员连续掌握现场煤（岩）层及地质构造情况，并及时向地测科汇报现场地质信息；矿地测科负责矿井地质工作，职责到人；矿总工程师、地测副总负责重大地质问题的处理。通过强有力的“三级”地质保障，有效防控了瓦斯地质风险。30（二）选准关键
18、保护层，中间来一刀、上下都解放，坚定走区域性根治瓦斯的路子通过多年的探索和实践，我们找到了一条解决瓦斯问题的方法和路子，形成了具有新庄孜矿特色的瓦斯治理模式，主要包括以下四个方面：一是把七层煤作为一个治理单元，统筹考虑，立体式的治理瓦斯；31二是把煤层薄、相对瓦斯含量小的弱突出煤层B10煤作为关键保护层，实现上下递进保护：对上保护B11b煤层，开采B11b煤上保护C13煤层；下保护B8煤层，开采B8煤依次保护B7、B6、B4煤层；三是“一面六巷”、“一巷多用”，立体式抽采，最大限度地抽采上下邻近层采后卸压瓦斯 为有效解决关键保护层开采期间防突和瓦斯治理难题，使被保护层在低瓦斯状态下32 安全回
19、采，新庄孜矿探索出了“一面六巷”的瓦斯综合治理模式，通过在B10底板巷、B10工作面顺槽及风巷、B10高抽巷、C13底板巷、B6底板巷打钻，超前抽采本煤层和邻近煤层瓦斯，实现了立体式综合性瓦斯治理，真正做到瓦斯“治得住、治得快、治得省”。四是沿巷原巷充填无煤柱开采，消灭应力集中区。为有效解决关键保护层开采期间防突和瓦斯治理难题，使被保护层在低瓦斯状态下3334（三）瓦斯超限情况、揭煤次数（三）瓦斯超限情况、揭煤次数1、2012年：瓦斯超限3次，揭煤11次。2、2013年：瓦斯超限1次，揭煤7次。3、2014年：瓦斯超限0次，揭煤7次。4、2015年：瓦斯超限0次，揭煤5次。35（四）实现了打钻
20、抽采精细化在打钻抽采上，我们严格落实“钻到位、管到底、孔封严、钻到位、管到底、孔封严、水放通水放通”的工作要求，并制定了一整套制度，确保执行到位。钻到位钻到位，严格执行预抽钻孔布置标准，钻孔必须做到保直钻进。管到底管到底，穿层、顺层钻孔必须全程下护孔套管。孔封严孔封严，穿层预抽钻孔必须带压封孔，钻孔合茬抽采24小时内孔口瓦斯浓度必须达40%以上，否则钻孔必须重新施工或透孔。水放通水放通，下向穿层预抽钻孔必须采取孔底排水排渣措施。通过精细化管理，实现了预抽钻孔高效抽采、快速消突。36（五）实现了矿井瓦斯抽采能力最大化。近年来，我们高度重视抽采系统最大化、信息化建设，不断加大投入。目前，矿井有6套
21、地面永久抽采系统，共12台瓦斯泵，额定抽采能力达3000 m3/min，是矿井实际需抽量的2.53倍，最大限度地满足了矿井瓦斯治理的需要。同时，完善了井下瓦斯抽采管网，对瓦斯抽采浓度、流量、负压等多参数进行在线监测，实现了抽采管理信息化。37 1、2012年：瓦斯抽采量5972万m3，抽采率为70.5%；开采保护层面积40.9万m2；施工抽采钻孔55.6万m;瓦斯治理巷道5230m。2、2013年：瓦斯抽采量6941万m3，抽采率为70.5%；开采保护层面积39.5万m2；施工抽采钻孔66.4万m；瓦斯治理巷道5570.2m。3、2014年：瓦斯抽采量7041.3万m3，抽采率为70.4%；开
22、采保护层面积33.3万m2；施工抽采钻孔56.1万m；瓦斯治理巷道4500.5m。4、2015年：110月份完成瓦斯抽采量4810万m3，抽采率为70.2%；开采保护层面积35.45万m2（其中关键保护层面积6.4万m2）；施工抽采钻孔39.23万m；瓦斯治理巷道3309m。38（六）简化优化矿井系统，实现高效集约生产。通过对井下系统进行简化、优化，矿井生产水平由3个减少为1个，生产采区由6个减少为2个，矿井通风阻力由3500 Pa 降到了2800Pa，采煤工作面由“三综三炮”减少为“三综”，矿井在岗人数由2011年的7500人减少到现在的5600人。39四、瓦斯治理效果2013年、2014年
23、矿井连续实现了两个安全生产年。由历史上最高的每年300多次瓦斯超限，到2014年实现了瓦斯零超限。2011年8月到2014年6月，高标准建成了国家级瓦斯治理示范矿井，2014年10月，顺利通过验收。401、通过B10煤连续开采，上下递进保护，从根本上解决了上下六个邻近煤层的瓦斯问题，获得了大量的安全卸压煤量；真正作到了高瓦斯、强突煤层在低瓦斯、无突出危险状态下开采。2、采取“一面六巷”瓦斯治理模式，成功解决了保护层自身开采过程中的瓦斯问题，实现了安全高效开采。3、促进了瓦斯治理与利用的良性循环，保证了新谢地区近6万户居民的生活用气。2013年我矿瓦斯抽采量完成6900万m3，2014年我矿瓦斯
24、抽采量完成7041万m3，瓦斯抽采民用量2400万m3，瓦斯发电量3700万度，瓦斯抽采利用率达46%。412015年3月我矿被评为瓦斯治理先进集体，认真贯彻落实新的安全生产法，坚定不移地落实煤矿“双七条”规定，进一步提高对安全工作的认识，确保矿井长治久安，确保矿井健康可持续发展。42 六、矿井瓦斯治理存在的重点难点分析六、矿井瓦斯治理存在的重点难点分析 1、我矿为近距离煤层群开采，主采煤层均为突出煤层，随着矿井向深部延伸，突出危险性增大，瓦斯治理难度增加。2、矿井深部延深地质条件复杂、断层多，地压大，层位控制及掘进安全管理难度大。3、关键保护层B10煤层资源赋存条件差，部分煤缺失，采煤推进度
25、要慢，影响被保护层接替。4、采掘接替紧张，存在分段准备，煤层群开采相互影响。5、为确保七水平按期投产，现矿井正在向七水平延深，-1000m需逐步揭露B4-11煤层，预计深水平石门揭露的各煤层瓦斯压力及含量均远远大于目前水平揭露状况，瓦斯防突治理难度大。43七、下一步主要工作七、下一步主要工作1、继续执行我矿瓦斯治理模式，坚持开采B10关键保护层作为区域性瓦斯治理措施。关键保护层在回采过程中，采用“一面六巷”、“立体式瓦斯抽采”、“一巷多用”煤层群瓦斯治理手段，确保瓦斯治理到位，20152020年重点瓦斯治理关键保护层工作面有3个：62310、76110、72110。2、优化简化矿井通风系统，对
26、六水平及以上不用的巷道进行逐步封闭，减少用风量，合理科学配备用风地点风量，对矿井主要进回风巷进行刷扩，实现降阻增风。3、目前矿井正在向七水平延深，提前设计好瓦斯治理方案，并分年度实施，在七水平首采面76110投产前，建立七水平通风、防灭火、抽采等各系统，保证矿井的正常生产接替。444、进一步提高打钻、抽采瓦斯治理精细化管理，大力实施煤层增透，提高钻孔预抽效果，落实瓦斯治理降本增效措施，确保瓦斯治理治得住、治得快、治得省，在保证管理安全可靠性的同时，又提高了管理效率和效益。5、继续做好瓦斯利用工作，变抽放为抽采，煤与瓦斯共采，治理与利用并重，用发展的思路抓好瓦斯利用工作，提升矿井经济效益和社会效益。45 谢谢大家！结束！结束！