张处矿大讲课演示文稿1

1、淮北矿区瓦斯灾害现状分析与淮北矿区瓦斯灾害现状分析与防治对策防治对策淮北矿业集团公司通防处：张彬电话：056149516652007年7月6日分三个方面向大家介绍一、淮北矿区瓦斯灾害现状与历史回顾一、淮北矿区瓦斯灾害现状与历史回顾二、二、 “一通三防一通三防”组织机构及职能组织机构及职能三、三、淮北矿区瓦斯治理的理念与技术淮北矿区瓦斯治理的理念与技术 一、淮北矿区瓦斯灾害现状与历史一、淮北矿区瓦斯灾害现状与历史回顾回顾 淮北矿业集团公司瓦斯治理技术培训班在集团公司和中国矿业大学各级领导的大力支持下，经过积极而又紧张的筹备，于6月20日正式开班。这是集团公司“一通三防”战线上首次组织培训级别这么

2、高的培训班，给你们讲课的是中国矿大的知名教授和学者，在国内外享有很高的威望。参加这次学习班的人员有各矿的通风副总、通风区和防突区的管技干部和防突员。所有参加人员都是经过集团公司和矿精心挑选的，对你们寄予很高的期望。这次学习把防突员纳入这次培训，说明集团公司对防突工作的重视。防突员是采掘工作的哨兵，一定要有扎实的防突理论知识，要学会分析问题和解决现场问题的能力，绝不是只测几个防突指标。通过这次培训和自学，你们要争取达到技术员的水平。 根据课程安排，我就淮北矿区瓦斯灾害事故案例介绍及防突技术与大家一起研讨：一、淮北矿区瓦斯灾害现状一、淮北矿区瓦斯灾害现状 目前淮北矿业（集团）公司现有目前淮北矿业（

3、集团）公司现有16对生产矿井，其中对生产矿井，其中煤与瓦斯突出矿井煤与瓦斯突出矿井7对，高瓦斯矿井对，高瓦斯矿井8对；低瓦斯矿井对；低瓦斯矿井1对对（按高瓦斯矿井管理）。全矿区瓦斯绝对涌出量达到（按高瓦斯矿井管理）。全矿区瓦斯绝对涌出量达到540m3/min左右，突出采煤工作面平均瓦斯绝对涌出量左右，突出采煤工作面平均瓦斯绝对涌出量8.5m3/min，最大瓦斯绝对涌出量达，最大瓦斯绝对涌出量达35m3/min。随着矿。随着矿井开采深度的增加，瓦斯涌出量将逐渐增大、煤与瓦斯突井开采深度的增加，瓦斯涌出量将逐渐增大、煤与瓦斯突出危险性将愈加严重。淮北矿区煤层埋藏较深，地质条件出危险性将愈加严重。淮

4、北矿区煤层埋藏较深，地质条件复杂，随矿井开采规模的不断扩大和开采深度增加，煤层复杂，随矿井开采规模的不断扩大和开采深度增加，煤层瓦斯压力愈来愈大，瓦斯含量愈来愈大，非突出煤层将向瓦斯压力愈来愈大，瓦斯含量愈来愈大，非突出煤层将向突出煤层转化，非突出矿井将向突出矿井转化，煤与瓦斯突出煤层转化，非突出矿井将向突出矿井转化，煤与瓦斯突出问题愈来愈严重。因此瓦斯治理的难度将愈来愈大，突出问题愈来愈严重。因此瓦斯治理的难度将愈来愈大，这就是摆在我们面前最现实问题。自建局以来，曾多次发这就是摆在我们面前最现实问题。自建局以来，曾多次发生重特大瓦斯突出及瓦斯爆炸事故。生重特大瓦斯突出及瓦斯爆炸事故。（一）淮

5、北矿区（一）淮北矿区历史瓦斯灾害事故回顾 1、1970年10月23日，岱河矿一水平北翼四采区347轨道巷2号联络发生瓦斯爆炸事故，死亡12人。事故主要原因和经过如下：该掘进头已停风四天，明知有瓦斯积聚，擅自向掘进头接送风筒，把达到爆炸浓度的瓦斯排出，由于灯头失爆引起瓦斯爆炸。（一）淮北矿区（一）淮北矿区历史瓦斯灾害事故回顾 2、1974年1月6日，烈山矿1号井发生瓦斯爆炸事故，死亡8人。事故主要原因和经过如下：上山电缆被链板机挤破，短路着火烧着风筒，有害气体进入2514工作面，致使采煤一区8名工人窒息死亡。（一）淮北矿区（一）淮北矿区历史瓦斯灾害事故回顾 3、1993年1月7日，芦岭矿821采

6、区6号溜煤眼发生煤与瓦斯突出事故，死亡三人。事故主要原因和经过如下：6号溜煤眼在穿过9号煤层顶板，进入8号煤层3.5m处，在架棚时发生煤与瓦斯突出，将三人埋住致死。 （一）淮北矿区（一）淮北矿区历史瓦斯灾害事故回顾 4、1995年6月10日，杨庄矿发生瓦斯爆炸事故，死亡7人。事故主要原因和经过如下：在14时20分16时18分的时间里，局部通风机掉电停风3次。第三次送电时发生瓦斯爆炸，死亡7人。（一）淮北矿区（一）淮北矿区历史瓦斯灾害事故回顾 5、1997年2月10日，朱仙庄矿发生中毒窒息事故，死亡8人。事故主要原因和经过如下：831-2S超前机巷高温区段一氧化碳积聚，矿安全负责人及有关人员在没

7、有防护措施的条件下违章进入，导致8人中毒死亡。 （一）淮北矿区（一）淮北矿区历史瓦斯灾害事故回顾 6、1997年12月5日，芦岭矿发生瓦斯突出事故，6人死亡。事故主要原因和经过如下：814-2井掘进工作面防突措施落实不到位，引起瓦斯突出，造成6人死亡。（一）淮北矿区（一）淮北矿区历史瓦斯灾害事故回顾 7、2002年4月7日，芦岭矿发生瓦斯突出事故，13人死亡。事故主要原因和经过如下：818溜煤斜巷施工发生瓦斯突出事故，造成13人死亡。（一）淮北矿区（一）淮北矿区历史瓦斯灾害事故回顾 8、2003年5月13日，芦岭矿发生瓦斯爆炸事故，86人死亡。事故主要原因和经过如下：基建区工人在1048风巷带

8、电检修开关时，1046工作面老空区基岩老顶冒落，将老空区的高浓度瓦斯压入1048风巷，已被打开上盖的开关，被巷道冒落物触及开关带电母线，短路产生火花，引起瓦斯爆炸，造成86人死亡。（一）淮北矿区（一）淮北矿区历史瓦斯灾害事故回顾 9、2007年4月2日，朔里矿334风巷发生瓦斯事故，死亡2人。事故主要原因和经过如下：通风区违章排放334风巷瓦斯。当水排完后，矿未对里段巷道气体情况进行检测，也未召请救护队处理，而是擅自安排测气员延接风筒，继续排水；工人违章作业。测气员孟强擅自接上原盲巷里吊挂的风筒，致使“一风吹”，将盲巷内有害气体排出。淮北矿业集团重特大瓦斯事故统计表淮北矿业集团重特大瓦斯事故统

9、计表序号序号时间时间事故单位事故单位类别类别死亡人死亡人数数11970年10月23日岱河矿瓦斯爆炸1221974年1月6日烈山矿瓦斯爆炸831993年1月7日芦岭矿煤与瓦斯突出341995年6月10日杨庄矿瓦斯爆炸751997年2月10日朱仙庄矿中毒窒息861997年12月5日芦岭矿瓦斯突出672002年4月7日芦岭矿瓦斯突出1382003年5月13日芦岭矿瓦斯爆炸86合计143（二）淮北矿区（二）淮北矿区历史瓦斯灾害事故回顾的启示 从上述事故我们可以看出：自19932003年这10年的时间内，发生了6起重、特大“一通三防”事故，平均周期不到2年，频率之高，灾害之重触目惊心。 在坐是淮北矿业集

10、团公司从事“一通三防” 主要管理人员，我们必须认识到所从事工作的重要性，踏踏实实的做好各项工作，确保矿井安全生产。二、淮北矿业集团二、淮北矿业集团 “一通三防一通三防”组织机构职能组织机构职能 建立一支技术素质高、作风踏实、勇于创新的过硬“一通三防”队伍，并建立完善的管理制度，是做好“一通三防”工作的基本保证。 （一）集团公集团公组织机构框架与职责 1、 集团公司通防处集团公司通防处机构人员情况 机构： 集团公司通防处现有处级干部3人（处长1人，副处长1人，主任工程师1人），副主任工程师1人（兼综防科长）。设5科一室，即：通风科（3人）、瓦斯地质科（3人）、综防科（2人）、监测科（2人）、火工

11、品科（2人）、通风试验室（管技干部5人，工人11人），现有人员31人，其中管技干部20人。 通防处通风科董事长瓦斯地质科总经理综防科总工程师监测科副总工程师火工品科通风试验室集团公司“一通三防一通三防”组织机构组织机构框架（一）集团公机关集团公机关“一通三防一通三防”组织机构框架与职责2、通防处职能范围：通防处职能范围： 负责集团公司的矿井通风、瓦斯治理、综合防尘、防治煤层自然发火、火工品管理、安全监测监控的“一通三防”技术业务管理工作。对职能范围的工作的直接向集团公司领导提供决策信息，对生产矿井及基本建设矿井的“一通三防”工作做好服务、指导、协调、监督。与机关有关部（处）室就职能范围的工作做

12、好交流、协作。目前通防处职能和流程基本合理。 （二）各生产矿井各生产矿井“一通三防一通三防”组织机构框架与职责 各矿设置通风副总，通风区，突出矿井设防突区。据统计全系统现有人员6023人，其中管技干部187人。其中：通风及防突副总15人，其中非通防专业的副总6人。高工程9人，工程师34人。本科生12人，其余为大、中专毕业生。基层“一通三防一通三防”组织机构组织机构框架通风区防突区队、班（组）矿长队、班（组）党委书记队、班（组）总工程师队、班（组）通风副总队、班（组）队、班（组）（二）各生产矿井各生产矿井“一通三防一通三防”组织机构框架与职责 1、通风区的职责范围：、通风区的职责范围： 矿井通风

13、、防治煤尘、瓦斯检查与抽采、瓦斯监测、井下放炮、防治煤层自然发火等。 2、防突区的职责范围：、防突区的职责范围： 防治煤与瓦斯突出、瓦斯抽采等。（三） “一通三防一通三防”制度建设制度建设 （1）集团公司和各矿每年都编制“一通三防”第2号文件。这项工作自1998年开始至今。主要内容有： 全年一通三防工作的指导思想、工作目标、确保实现目标的工作意见。奖惩制度等。 （2）2006年集团公司下发了一通三防管理规定，这是集团公司首次集中全公司技术力量经过一年多的时间，几上几下，反复修改编制完成的，具有很好的可操作性和使用性。希望大家认真学习，遵照执行。 （3）集团公司各矿每年都编制“一通三防”建议计划

14、，主要内容是下一年度需要上的重大安措工程项目、费用工程项目、“一通三防”装备及资金投入等。必须加大 “一通三防”资金投入力度， 确保五大系统正规合理，稳定可靠。自5.13事故后，集团公司每年用于“一通三防”资金投入每年都超过2亿元。三、淮北矿区瓦斯治理的理念三、淮北矿区瓦斯治理的理念与技术与技术 （一）瓦斯治理基本指导思想瓦斯治理基本指导思想 1 1、树立、树立“以区域治理措施为主，局部治理措施为辅以区域治理措施为主，局部治理措施为辅”的瓦斯综合治理战的瓦斯综合治理战略思想，针对各矿的瓦斯赋存、突出危险程度、开采条件等，总结成熟瓦斯略思想，针对各矿的瓦斯赋存、突出危险程度、开采条件等，总结成熟

15、瓦斯治理经验，加大自主技术创新力度，建立符合本单位实际的瓦斯治理模式。治理经验，加大自主技术创新力度，建立符合本单位实际的瓦斯治理模式。分矿井、分煤层、分采区、分工作面都必须采取针对性的瓦斯治理措施，实分矿井、分煤层、分采区、分工作面都必须采取针对性的瓦斯治理措施，实现每矿现每矿“一策制一策制”管理。不断完善瓦斯治理规划，构建淮北矿业管理。不断完善瓦斯治理规划，构建淮北矿业集团公司瓦瓦斯综合治理技术保障体系。斯综合治理技术保障体系。 2 2、突出矿井在新水平、新采区设计时，首先要进行瓦斯综合治理设计，、突出矿井在新水平、新采区设计时，首先要进行瓦斯综合治理设计，能够开采保护层要尽可能的优先开采

16、保护层，要保证保护层开采连续性，开能够开采保护层要尽可能的优先开采保护层，要保证保护层开采连续性，开采保护层必须同时抽采被保护层的瓦斯。凡不具备开采保护层条件的工作面，采保护层必须同时抽采被保护层的瓦斯。凡不具备开采保护层条件的工作面，应做到底板岩石巷道先行，预抽突出危险区的瓦斯；采掘接替安排要为瓦斯应做到底板岩石巷道先行，预抽突出危险区的瓦斯；采掘接替安排要为瓦斯治理提供治理提供“时空时空”保障，实现保障，实现“掘、抽、采掘、抽、采”平衡。平衡。 3 3、规范瓦斯综合治理技术管理，制定符合淮北矿区实际的矿井通风、瓦、规范瓦斯综合治理技术管理，制定符合淮北矿区实际的矿井通风、瓦斯抽采、保护层开

17、采、综合防尘、防治煤层自然发火、防治煤与瓦斯突出、斯抽采、保护层开采、综合防尘、防治煤层自然发火、防治煤与瓦斯突出、瓦斯治理信息化的设计标准和技术规范。瓦斯治理信息化的设计标准和技术规范。（二）瓦斯治理技术（二）瓦斯治理技术1、区域瓦斯治理技术、区域瓦斯治理技术 有条件或创造条件应区域瓦斯治理技术 （1）在新水平、新采区设计时，首先进行瓦斯综合治理设计，然后再进行采掘工程设计，如桃园矿二水平、朱仙庄矿二水平、芦岭矿三水平，祁南矿81、82、34下采区、朱仙庄矿83采区等在保护层开采时，必须抽才被保护瓦斯。（二）瓦斯治理技术（二）瓦斯治理技术1、区域瓦斯治理技术、区域瓦斯治理技术 （2）在没有保

18、护开采的情况下，必须设计底板）在没有保护开采的情况下，必须设计底板岩石巷道，布置网格式穿层钻孔大面积预抽，预岩石巷道，布置网格式穿层钻孔大面积预抽，预抽期不得小于抽期不得小于1.5年，然后方可进行揭煤和防突掘年，然后方可进行揭煤和防突掘进。如芦岭矿二水平各个采区都布置了双岩石巷进。如芦岭矿二水平各个采区都布置了双岩石巷道，朱仙庄矿道，朱仙庄矿83采区。采区。 （3）地面垂直钻孔压裂预抽。这种技术适用于）地面垂直钻孔压裂预抽。这种技术适用于较硬的中原煤层抽采。我公司先后与美国公司在较硬的中原煤层抽采。我公司先后与美国公司在宿州煤田施工了四个井，效果不太理想。现在芦宿州煤田施工了四个井，效果不太理

19、想。现在芦岭矿施工的一个地面垂直钻孔，每天的预抽量在岭矿施工的一个地面垂直钻孔，每天的预抽量在300400m3。今年国家发改委要求示范工程又。今年国家发改委要求示范工程又补充了补充了5个钻孔，做到以孔多用。个钻孔，做到以孔多用。（二）瓦斯治理技术（二）瓦斯治理技术2、采掘工作面瓦斯抽放技术、采掘工作面瓦斯抽放技术（二）瓦斯治理技术（二）瓦斯治理技术2、采掘工作面瓦斯抽放技术、采掘工作面瓦斯抽放技术 淮北矿区瓦斯抽采使与上世纪70年代，主要是芦岭矿进行瓦斯抽采。一直到1997年瓦斯抽采量始终徘徊在500万m3/年左右，1997年连续发生了两起大的一通三防事故，提高了对瓦斯抽采的认识，加大了瓦斯抽

20、采投入，瓦斯量每年以20-30%增加。2006年集团公司瓦斯抽采量超过1亿m3，成为国内10个超过1亿m3集团公司之一.（二）瓦斯治理技术（二）瓦斯治理技术2、采掘工作面瓦斯抽放技术、采掘工作面瓦斯抽放技术 选择瓦斯抽采方法时，必须根据煤层赋存条件、瓦斯主要涌出源及涌出量的大小、煤层底板岩石性等综合分析，选择正确的抽采方法。 抽采方法选择的正确与否，直接影响到抽采效果。淮北矿区目前采用的主要抽采方法有：地面垂直钻孔抽采、顶板高位钻孔抽采、底板穿层钻孔抽采、顶板穿层钻孔抽采、斜交钻孔抽采、顺层钻孔抽采、老塘埋管抽采、高位巷道抽采等。（二）瓦斯治理技术（二）瓦斯治理技术2、采掘工作面瓦斯抽放技术、

21、采掘工作面瓦斯抽放技术 （1）、地面垂直钻孔抽采卸压后的瓦斯，）、地面垂直钻孔抽采卸压后的瓦斯，主要的原理是：开采下部（保护）煤层时，上覆岩层产生裂隙和岩石移动卸压，煤层透气性增大，有利于抽采，与保护层开采抽采的原理相似。 淮北矿业集团地面钻孔于上世纪90年代在桃园矿1017工作面上部进行实验，主要负责人是张树齐。实验比较成功，抽采的瓦斯量20多万m3的高浓度瓦斯。当时抽采泵的能力比较小，额定流量是7.5m3/min。 2000年后又在芦岭矿的8煤层顶分层工作面上部先布置2个抽采钻孔，效果不太理想。抽采效果较好的是开采下保护层时，地面抽采上覆煤层的瓦斯，主要是芦岭矿的1048工作面，海孜矿的1

22、024、17、19工作面。（二）瓦斯治理技术（二）瓦斯治理技术2、采掘工作面瓦斯抽放技术、采掘工作面瓦斯抽放技术（2）回采工作面顶板高位走向钻孔抽采）回采工作面顶板高位走向钻孔抽采 主要原理：是以工作面回采时采动压力形成的顶板裂隙作为通道，抽采下面工作面采空区冒落带及裂隙带的瓦斯，改变采空区瓦斯流场分布，解决回采工作面上隅角瓦斯超限问题。 淮北矿业集团公司顶板高位钻孔抽采2000年在岱河矿试验成功，取代了尾巷排放瓦斯。 由于受工作面采高、顶板岩性的影响，走向钻孔的方位、走向、倾角、长度、距顶板的终孔距离和控制工作面上部的范围等参数根据具体情况而定。（二）瓦斯治理技术（二）瓦斯治理技术2、采掘工

23、作面瓦斯抽放技术、采掘工作面瓦斯抽放技术（2）回采工作面顶板高位走向钻孔抽采）回采工作面顶板高位走向钻孔抽采 顶板钻孔抽采是集团公司高瓦斯回采工作面最主要的抽采方法之一。各矿经过不断摸索已经基本掌握了适合本矿实际情况的高位钻孔布置参数，例如童亭矿摸索的“三高三低”布置方式抽采效果较好。朱庄矿和海孜矿的高位水平长钻孔，钻孔始终处于最佳抽采位置，抽采浓度较高，为下一步瓦斯利用提供了条件。 顶板钻孔抽采的最大问题：一是钻孔在钻进施工遇软岩和断层容易造成塌孔，影响成孔质量和抽采效果。桃园矿采取软岩段注浆和下发管等技术措施，效果较好。二是要工作面风巷的巷道起伏和钻机能力选择钻场间距。根据经验钻孔布置在距

24、离工作面顶板38倍范围内，避开冒落带。钻孔压茬在2530m范围内。三是工作面过钻场时要充满填实，消除瓦斯库。（二）瓦斯治理技术（二）瓦斯治理技术2、采掘工作面瓦斯抽放技术、采掘工作面瓦斯抽放技术（3）、顺层钻孔抽采：）、顺层钻孔抽采： 沿着煤层的走向或倾向布置抽采钻孔预抽煤层的瓦斯。顺层钻孔抽采最大的制约因素：一是煤层的透气性问题。淮北矿业集团绝大多数煤层属于难以抽采的煤层，因此必须加大抽采钻孔的密度和提高预抽时间。目前淮北矿区顺层孔的间距布置一般在46m，预抽最小的要在三个月以上。二是钻孔施工长度问题，特别松软突出煤层单孔长度一般在50m左右，工作面上有几十米的空白区。多年来，我们与科研部门

25、联合攻关，但是效果不明显。 集团公司要求突出煤层必须进行顺层钻孔抽采。高瓦斯煤层工作面根据实际情况而定。工作面顺层钻孔抽采较好是祁南矿34采区的工作面。在工作面中部做一段腰巷，沿着腰巷向下施工顺层钻孔8590m，使用顺层钻孔预抽，掩护工作面机巷掘进。使用后，掘进工作面单进显著提高。（二）瓦斯治理技术（二）瓦斯治理技术2、采掘工作面瓦斯抽放技术、采掘工作面瓦斯抽放技术（4）、综合抽采）、综合抽采 瓦斯抽采的基本思路是：高投入，大管径，多抽泵，综合抽，分源治理。高瓦斯工作面很难使用一种抽采方法就能解决瓦斯超限问题。 例如，祁南矿3410工作面使用了顺层钻孔抽采、顶板高位钻孔抽采、老塘埋管抽采。 海

26、孜矿24工作面采用了地面垂直钻孔抽采、高位巷道及顶板水平长钻孔抽采。顶板穿层钻孔抽采。老塘埋管抽采。 芦岭矿825工作面采用顶板高位钻孔抽采、顺层钻孔抽采、老塘埋管抽采等。 （二）瓦斯治理技术（二）瓦斯治理技术2、采掘工作面瓦斯抽放技术、采掘工作面瓦斯抽放技术（5）地面压裂预抽技术）地面压裂预抽技术 现已在芦岭煤矿三水平进行实施，待技术成熟后逐步推行。地面垂直钻孔预抽瓦斯技术地面垂直钻孔预抽瓦斯技术地面垂直钻井结构示意图地面垂直钻井结构示意图地面压裂井筛管完井方式示意图地面压裂井筛管完井方式示意图（二）瓦斯治理技术（二）瓦斯治理技术3、防治煤与瓦斯突出、防治煤与瓦斯突出 防突工作目前是集团公司瓦斯治理难度最大的工作，它受煤层瓦斯赋存、地质构造、“四位一体”等诸多因素影响，特别是瓦斯突出机理国内外至今没有统一的说法。淮北矿业集团曾发生过40多次煤与瓦斯突出，仅芦岭就发生3次重大煤与瓦斯事故，教训十分深刻。（二）瓦斯治理技术（二）瓦斯治理技术3、防治煤与瓦斯突