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實施瓦斯抽采,全力推進礦區(qū)安全高效持續(xù)發(fā)展

文檔作者：楊洪光文檔來源：黑龍江煤礦安全監(jiān)察局		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年11月28日
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科技論壇
20 世紀90 年代，由于多方面原因，雞西礦業(yè)（集團）公司持續(xù)多年
經(jīng)營虧損，致使安全投入嚴重不足，累積了巨大的安全欠賬，導(dǎo)致當時
安全設(shè)施落后、安全裝備嚴重不足、重大事故頻發(fā)的局面。2001 年以來，
雞西礦業(yè)（集團）公司積極籌措資金，加大安全投入，狠抓瓦斯抽采，公
司上下樹立了“安全第一、瓦斯為天”、“治理瓦斯、抽放是本”、“實施瓦斯
治理，構(gòu)建和諧礦區(qū)”的理念，把瓦斯治理做為安全生產(chǎn)的突破口，以瓦
斯抽采做為瓦斯治理的主要手段，經(jīng)過幾年的努力，瓦斯抽采工作取得
了一定的效果，實現(xiàn)了礦區(qū)安全生產(chǎn)形勢的根本性好轉(zhuǎn)。
1 礦區(qū)概況
雞西煤田開采于1906 年，已有百年開采歷史，1948 年7 月建局，
2001 年8 月改制為雞西礦業(yè)（集團）有限責任公司，2004 年成立為龍煤
礦業(yè)集團有限責任公司雞西分公司。雞西礦區(qū)位于黑龍江省東南部，礦
區(qū)東西走向長98 公里，南北寬20～40 公里，礦區(qū)煤田面積3078 平方
公里，已開發(fā)728 平方公里。
礦區(qū)現(xiàn)有煤層均為薄及中厚煤層，平均厚度0.80.8～2.2m 左右，由
于開采深度超過500m，地層壓力較大。雞西公司現(xiàn)有生產(chǎn)礦井15 對，
其中高瓦斯及突出礦井12 對。有近兩年瓦斯等級鑒定及煤層自燃傾向
性鑒定結(jié)果可知，該礦區(qū)瓦斯災(zāi)害嚴重，現(xiàn)在煤層均具有爆炸危險。礦
井水涌出量大，礦井涌水量最大4545m3/h、最小2370m3/h，平均
2965m3/h。
總之，該礦區(qū)是多種災(zāi)害并存，安全面臨嚴重挑戰(zhàn)。
2 礦區(qū)瓦斯治理
長期以來，該公司瓦斯治理主要以通風方式稀釋為主。風排方法雖
然是一種處理瓦斯的基本方法，但處理瓦斯的能力較小，需要考慮上隅
角瓦斯積聚問題。對于瓦斯涌出量較大的工作面，采用了尾排布置方
式。由于尾排方法存在適應(yīng)范圍窄、安全性相對較差、尾排和回風巷瓦
斯?jié)舛认嗷フ{(diào)節(jié)困難、對尾排巷支護及管理有特殊要求等缺陷，造成尾
排和回風巷時常發(fā)生瓦斯超限現(xiàn)象，既影響生產(chǎn)又威脅安全。
該礦區(qū)瓦斯特點是煤層透氣性極差，大多只能達到0.002～
0.01mdc，孔隙度小于1.40～4.24%，不具備實施本層抽放的條件。通過
對工作面瓦斯來源構(gòu)成分析，礦區(qū)內(nèi)工作面鄰近層瓦斯涌出量一般可
占總瓦斯涌出量的66～73%，因此有必要實施鄰近層抽放。
近十年，雞西礦業(yè)（集團）公司先后建立了11 處地面集中瓦斯抽放
系統(tǒng)，裝備了多臺抽放泵、抽放鉆機，集中治理瓦斯。
3 瓦斯抽采方式及主要參數(shù)
該礦區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)條件決定了沒有本層抽放的可能，鄰近層瓦斯
涌出量所占比例大，雞西礦業(yè)（集團）公司研究采后卸壓抽放工藝技術(shù)。
國內(nèi)外大量實踐證明，該技術(shù)可使煤層的透氣性大大提高，改變突出煤
層狀況。
由于雞西礦區(qū)煤層透氣性差、鄰近層瓦斯涌出量所占比例大的實
際情況，雞西礦業(yè)（集團）公司重點探索了采后卸壓裂隙帶瓦斯抽放工
藝。通過實踐，雞西礦業(yè)（集團）公司摸索出比較適合雞西礦區(qū)低透氣性
煤層的高位鉆孔抽放、高位鉆場近水平鉆孔抽放、煤層鉆場仰角鉆孔抽
放、頂板大直徑水平鉆孔抽放、頂板瓦斯巷抽放及底板瓦斯巷抽放等抽
放方法，徹底取代了過去高瓦斯工作面只能依靠風排和尾排的瓦斯治
理方法，并取得了良好的抽放效果。
應(yīng)用實例一：某礦28# 煤層瓦斯抽放工藝
該礦為高瓦斯礦井，在開采西二采區(qū)28# 右二工作面時，除采用仰
角鉆孔、頂板高位鉆場水平鉆孔、頂板高抽巷等方法以外，在28# 煤層
與30# 煤層間的6～8m 巖柱內(nèi)，布置了底板鉆場水平鉆孔，以控制
30#、31# 煤層的瓦斯向28# 采空區(qū)內(nèi)涌出，采用兩臺流量為110m3/min
的地面集中抽放泵抽頂板高位鉆場及底板鉆場的近水平鉆孔，一臺
YD-VI 型移動抽排泵抽上巷的仰角鉆孔，一臺YD-VII 型移動抽排泵
抽頂板高抽巷。四臺抽排泵、三套系統(tǒng)同時抽放。從而實現(xiàn)高強度頂?shù)?
板立體式抽放。抽放瓦斯量63.1m3/min，抽放率達66.4%，保證了工作面
安全生產(chǎn)。
其抽放工藝主要參數(shù)確定的方法。
頂板高位鉆孔主要參數(shù)的確定
序號參數(shù)名稱參數(shù)范圍（根據(jù)28# 層參數(shù)計算）確定方法：
1 鉆場間距54－70m 依據(jù)頂板來壓步距，與來壓步距成整數(shù)倍關(guān)
系。
2 抽放鉆孔距離煤層的距離范圍15－28.4m 宜采用三帶觀測方法
確定。
3 鉆孔長度90m 左右依據(jù)鉆場間距，并考慮一定的鉆場重疊長度。
4 每一鉆場中的鉆孔數(shù)目5 個依據(jù)鉆孔瓦斯抽放量對比確定。
低位鉆場鉆孔主要技術(shù)參數(shù)的確定:
1 鉆場間距50m 依據(jù)鉆場間距與抽放量對比確定。
2 抽放鉆孔距離煤層底板的距離范圍12～15m 采用公式（3-5）計
算確定，并考慮鉆桿鉆進重力作用。
3 鉆孔長度70m 左右依據(jù)鉆場間距，并考慮一定的鉆場重疊長度。
4 每一鉆場中的鉆孔數(shù)目7 個依據(jù)鉆孔瓦斯抽放量對比確定。
序號使用地點平均瓦斯抽放率
1 東一采區(qū)28# 左二工作面56.7%
2 東一采區(qū)28# 右二工作面53.8%
3 東一采區(qū)28# 右四工作面62.4%
4 東一采區(qū)28# 左四工作面57.3%
5 西二采區(qū)28# 右二工作面64.4%
6 西二采區(qū)28# 右三工作面64.1%
7 西二采區(qū)28# 右四工作面59.5%
8 西二采區(qū)28# 左二工作面63.3%
9 東四采區(qū)28# 右二工作面58.3%
10 東四采區(qū)28# 右四工作面56.4%
11 東四采區(qū)28# 右六工作面55.9%
該礦從2003 年實施打鉆抽放瓦斯綜合治理，特別是從2004 年8
月完全取得成功以來，抽放瓦斯量逐漸增多，抽放效果越來越好。
4 瓦斯抽采的組織機構(gòu)及管理激勵措施
為了搞好瓦斯抽采工作，我們主要采取了以下措施：
4.1 各礦配備了通風副礦長主抓瓦斯抽采工作。
4.2 各礦均成立了瓦斯工程科，做為礦的一個直屬科級單位管理，配
齊專業(yè)管理和技術(shù)人員，設(shè)置抽放段、機電段、打鉆隊等，專門負責瓦斯
抽放各項工作。
4.3 公司建立了專業(yè)瓦斯抽放設(shè)備機修廠，負責公司瓦斯抽放設(shè)備
的維修和大修工作。
5 結(jié)論
5.1 根據(jù)采空區(qū)“三帶”內(nèi)巖體的破壞狀態(tài)，各煤層自然條件不同，應(yīng)
選用不同的膨脹系數(shù)，修正“三帶”高度范圍計算。
5.2 在賦存深度、煤層厚度、煤層傾角、工作面長度、回采工藝、上覆
巖層的巖性等條件不同的情況下，裂隙帶所形成的高度不同，裂隙帶發(fā)
育的程度及透氣性也不同。在布置鉆孔時，要根據(jù)實際情況，摸索出適
合所抽放煤層特點的最優(yōu)鉆場鉆孔布置參數(shù)。
5.3 要充分考慮地質(zhì)構(gòu)造、超前壓力對鉆孔及裂隙帶高度的影響。
實施瓦斯抽采，全力推進礦區(qū)安全高效持續(xù)發(fā)展
楊洪光
（黑龍江煤礦安全監(jiān)察局，黑龍江哈爾濱150001）
摘要：針對雞西礦區(qū)煤層賦存和瓦斯抽采條件，雞西礦業(yè)（集團）公司對瓦斯抽采方式和主要參數(shù)的確定進了研究和實踐，通過采
取采后卸壓裂隙帶瓦斯抽放工藝，使瓦斯治理取得明顯效果，礦井安全系數(shù)、抗災(zāi)能力大幅度增強，實現(xiàn)了礦區(qū)安全高效生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞：煤層條件；抽采工藝；安全生產(chǎn)
通訊作者：張國盛，黑龍江煤礦安全監(jiān)察局。
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