紅嶺煤礦瓦斯治理經驗
紅嶺煤礦瓦斯治理經驗
永煤集團紅嶺煤礦位于安陽市西北38km處，中央邊界式通風，主、副斜井進風，南風井立井回風，開采煤層為二1煤層厚度3.1—7.4m，煤層自燃傾向為Ⅲ類，不易自然;煤塵具有爆炸性;2009年礦井瓦斯等級鑒定為高等級瓦斯礦井，相對瓦斯涌出量26.22m³/t，絕對瓦斯涌出量29.90m³/min。近年來，隨著礦井瓦斯涌出量的不斷增加，瓦斯成為威脅礦井安全生產的突出問題，紅嶺煤礦根據礦井實際情況采取了一系列的瓦斯質治理措施，取得了較好的效果，先將瓦斯治理經驗總結如下：
一、多措并抽，實現礦井安全生產
(1) 采煤工作面本煤層平行鉆孔預抽瓦斯。。在工作面準備期間，隨著工作面上下順槽掘進，在工作面上下順槽沿傾向施工平行鉆孔，上下順槽鉆壓差不少于20m，鉆孔抽放半徑為1m，對工作面前端30m內的煤體施工網格鉆孔進行強化抽放。
(2) 巷道正前預抽。當掘進工作面回風流平均瓦斯濃度查過0.4%時，在工作面正前施工扇形孔，對掘進工作面前方(包括巷幫)煤體記性條帶式預抽，每循環預留不少于5m的超前距。
(3) 高位鉆場抽放。為解決采煤工作面上隅角瓦斯管理難題，該礦在工作面上設計高位鉆場，沿煤層頂板設計鉆孔對裂隙帶進行抽放，每個鉆場布置8各鉆孔，控制帶為工作面上安全口往下4---40m內，高度距離煤層頂板5---25m，有效解決了回采工作面瓦斯涌出及采空區上部瓦斯積聚。
(4) 上隅角埋管抽放。根據該礦放頂煤的采煤方法，為了使上隅角瓦斯得到更好的治理，又在工作面上隅采用“H”型埋管方式直接在上隅角埋設管路進行抽放，基本杜絕了采煤工作面局部瓦斯出現臨界狀態的現象目前上隅角瓦斯濃度在0.4%左右。
(5) 采空區抽放。該礦在15101孤島工作面回采期間，采用了在上下巷分別向上下兩個已采工作面的采空區打孔進行采空區抽放，不進為地面發電站提供了充足的能源，還防止了采空區向15101泄露瓦斯，對15101工作面上隅角的瓦斯治理起到了很好的作用。
(6) 局部瓦斯充填法治理。由于工作面高位鉆場內空間較大，容易積聚瓦斯，給回采工作面帶來很大難度，該礦先后采用“羅克休”“卡弗尼”“凝膠”分段充填高位鉆場，解決了工作面回采過鉆場時瓦斯涌出不均衡的問題，保證安全生產。
(7) 瓦斯愁煩效果。由于該礦在瓦斯治理上采取了多項有效措施，瓦斯抽放效果顯著，為工作面實行綜合機械化采煤提供了先決條件。2009年紅嶺煤礦首個綜采工作面15101工作面在只有600m³/min風量的情況下月最高產煤8萬噸，工作面瓦斯濃度0.3%---0.4%，目前該工作面杜絕了瓦斯超限現象。
二、以發電粗抽放，以抽放保安全
紅嶺煤礦2008年建成地面抽放泵站，安裝另外2臺130m³/min的2BEC42型抽放泵。2009年3月地面瓦斯發電廠進行并網發電，地面電廠安設了4臺500GF1-3RW瓦斯發電機組，2009年共利用瓦斯129.87萬立方米，月發電量最高達到42萬千瓦時，走上了以發電促抽放，以抽放保安全的綜合利用之路。
三、增加投入，提高抽放能力
(1) 從原來的2臺20m³/min的YD-Ⅳ型移動式抽放泵，發展到現在的6臺ZWY60-90和SKA-353型井下移動式抽放泵。目前，礦井的抽放能力有了明顯的提升，由2004年的204萬立方米，提高到2009年的585萬立方米，礦井的抽放效率也由原來的18.94%逐步提高到現在的44%。
(2) 采掘工作面由以前的管徑100mm不足1000米的抽放管路發展到現在的管徑200mmPVC抽放管5000多米。地面抽放泵鋪設兩趟管徑355mm的抽放管路5600m，實現了同時分源抽放。
四、 堅持科技創新，不斷完善抽放技術
為保證采掘工作面的抽放效果，該礦在抽放鉆孔設計上下功夫，鉆孔設計堅持“點、線、面”結合，以點帶線，以線成面，并具體運用到上隅角抽放、工作面預抽及邊掘邊抽等抽放方法上，解決了采掘過程中瓦斯涌出量大，瓦斯濃度高等問題。
(1) 創新封孔方式。為了解決抽放鉆孔封孔問題，經該礦技術人員不斷努力，成功研制出YFF-9壓風封孔器，將聚氨酯按比例導入封孔器中采用壓風動力送入待封的鉆孔中，使藥液進入鉆孔前得到充分攪拌，進入鉆孔后有一定的滲透時間，既封堵了鉆孔附近裂隙又保證了封孔長度和封孔質量，提高了鉆孔單孔抽放效率。
(2) 優化管路聯網方式。為了優化抽放管路系統保證鉆孔合理開關和充分利用，在主管路和支管的連接上，采用在主管每6m設一個三通，保證每個支管最多帶3個鉆孔，并采用成套的PVC3通、單孔閥門和防靜電軟管的抽放鉆孔聯網方式，進行最大限度的優化抽放管路網絡，減少管路阻力，提高抽放效率。
(3) 改變防塵方式。由于該礦在煤層中施工抽放鉆孔時多采用“風排粉”的方式進行施工，這樣就容易造成巷道大量煤塵飛揚，巷道中煤塵濃度超標。為解決這一問題該礦技術人員不斷摸索，從最初的防塵網配合凈化水幕降塵到現在的使用捕塵袋加捕塵器除塵，徹底凈化了抽放鉆孔施工的煤塵問題。
(4) 應用PVC管及軟管。為了優化抽放系統和抽放管路的快速安裝，該礦近年來逐步對抽放管路進行更新，用PVC管配合防靜電軟管更換舊抽放管路，主管路由直徑150mm改為200mm，地面抽放管路為355mmPVC管，使礦井瓦斯抽放效率提高到40%以上。
(5) 科學計量儀器的使用。針對該礦打鉆抽放的地區多、抽放鉆孔多的特點，采用了抽放鉆孔單孔管埋的方式對抽放鉆孔進行細化管理，并采用先進的WGC型瓦斯抽放管道參數測定儀對抽放鉆孔定期進行測量。該儀器只需進行簡單的操作就可把鉆孔內的流量、負壓、濃度直接讀出，方便了抽放鉆孔的及時調整和管理工作。
(6) 積極與科研院所合作。為了能夠更好的進行瓦斯治理工作，該礦制定了瓦斯區域治理規則、年度實施計劃，委托具有國家鑒定資質的河南理工大學對煤層瓦斯參數進行測定，包括瓦斯含量、瓦斯壓力、煤層透氣性指數、鉆孔瓦斯流量衰減系數、瓦斯梯度等內容，并以此作為指導瓦斯抽放工作的依據進行抽放設計。
經過不斷的經驗摸索和技術改造，該礦大大提高了礦井的瓦斯抽放量，從而減少了工作面的配風量，降低了礦井的通風阻力，保證了礦井安全，實現了綜合機械化采煤，提高了原煤產量，為打造高產高效礦井奠定基礎。
