皖北煤電集團(tuán)公司臥龍湖煤礦2006～2010年瓦斯治理與利用規(guī)劃(三)

4 瓦斯治理與利用規(guī)劃的主要內(nèi)容

根據(jù)對(duì)臥龍湖煤礦的主要災(zāi)害因素的分析，該礦在瓦斯治理上需要開展的主要工作有煤層瓦斯基本參數(shù)測(cè)定、礦井瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)和抽放系統(tǒng)的建立、8煤層石門揭煤綜合防突技術(shù)研究，保護(hù)層開采區(qū)域防突技術(shù)研究等。

4.1 煤層瓦斯基本參數(shù)測(cè)定及瓦斯賦存規(guī)律研究

臥龍湖煤礦為基建礦井，煤層瓦斯基本參數(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較欠缺，因此為了基本摸清礦井各煤層的瓦斯賦存情況，首先應(yīng)對(duì)煤層的瓦斯基本參數(shù)進(jìn)行測(cè)定。利用礦井現(xiàn)有巷道，在不同采區(qū)、標(biāo)高分別設(shè)點(diǎn)對(duì)不同煤層的瓦斯基本參數(shù)進(jìn)行測(cè)定。從而為突出防治措施的制定、瓦斯綜合治理方案的確定，以及為瓦斯抽放設(shè)計(jì)提供依據(jù)和基礎(chǔ)。

煤層瓦斯基本參數(shù)測(cè)定的技術(shù)方案為：在煤層的巖石巷道中布置鉆場(chǎng)，進(jìn)行測(cè)壓鉆孔施工，運(yùn)用測(cè)壓鉆孔現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)煤層的原始瓦斯壓力、鉆孔瓦斯自然涌出量及鉆孔瓦斯涌出衰減系數(shù)；在實(shí)驗(yàn)室對(duì)煤樣進(jìn)行煤的工業(yè)分析，測(cè)定瓦斯吸附常數(shù)、煤的孔隙率、瓦斯放散初速度和煤的堅(jiān)固性系數(shù)等參數(shù)；在現(xiàn)場(chǎng)及實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析、計(jì)算確定煤層的瓦斯含量、煤層透氣性系數(shù)及鉆孔瓦斯涌出衰減系數(shù)等基本參數(shù)。

根據(jù)礦井不同標(biāo)高、不同地點(diǎn)的瓦斯參數(shù)，結(jié)合礦井地質(zhì)構(gòu)造、煤層賦存等具體條件，對(duì)煤層的瓦斯賦存規(guī)律進(jìn)行研究，并編制礦井瓦斯地質(zhì)圖。

4.2 礦井地面抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建立

⑴ 礦井地面抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)煤層瓦斯基本參數(shù)測(cè)定結(jié)果，對(duì)礦井煤層的瓦斯賦存情況、瓦斯儲(chǔ)量、瓦斯可抽量、瓦斯抽放方法、抽放系統(tǒng)能力、抽放設(shè)備選型及抽放系統(tǒng)服務(wù)年限等內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。

⑵ 礦井地面抽放系統(tǒng)的建立

根據(jù)礦井地面抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，安裝地面抽放泵站、抽放管路、抽放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及輔助設(shè)施，建立地面抽放系統(tǒng)。

4.3 石門揭穿8煤綜合防突技術(shù)

在石門揭穿8煤的過(guò)程中，對(duì)煤層的突出預(yù)測(cè)方法、突出敏感指標(biāo)及臨界值、石門揭煤突出防治技術(shù)措施、安全防護(hù)措施等進(jìn)行研究，形成一套快速揭穿8煤層的綜合技術(shù)措施。

4.4 8煤層區(qū)域防突技術(shù)研究

根據(jù)臥龍湖煤礦的煤層賦存情況和煤層開采順序，南一采區(qū)采用開采10煤遠(yuǎn)距離下保護(hù)層開采結(jié)合瓦斯卸壓抽放作為8煤的區(qū)域性防突措施；北一采區(qū)采用開采6煤上保護(hù)層結(jié)合瓦斯卸壓抽放作為8煤的區(qū)域性防突措施。

4.4.1 10煤遠(yuǎn)距離下保護(hù)層開采技術(shù)研究

由于南一采區(qū)8煤為局部可采，在8煤可采區(qū)域進(jìn)行10煤遠(yuǎn)距離下保護(hù)層開采，在10煤工作面開采之前，在對(duì)應(yīng)的8煤工作面的8煤底板布置巖石抽放巷，在抽放巷道中向8煤施工穿層鉆孔，利用10煤開采形成的采動(dòng)卸壓進(jìn)行8煤卸壓瓦斯抽放。

4.4.2 6煤上保護(hù)層開采技術(shù)研究

在北一采區(qū)，進(jìn)行6上保護(hù)層開采，在6煤工作面開采之前，在對(duì)應(yīng)的8煤工作面的8煤底板布置巖石抽放巷，在抽放巷道中向7煤施工穿層鉆孔，利用6煤開采形成的采動(dòng)卸壓進(jìn)行7煤和8煤卸壓瓦斯抽放。

此項(xiàng)工作需要作的主要內(nèi)容有：

⑴ 8煤底板抽放巷道合理層位確定；

⑵ 8煤穿層鉆孔抽放參數(shù)研究；

⑶ 10煤遠(yuǎn)距離下保護(hù)層開采保護(hù)效果及保護(hù)范圍研究；

⑷ 6煤上保護(hù)層開采保護(hù)效果及保護(hù)范圍研究

4.5 瓦斯綜合利用

目前，皖北煤電集團(tuán)公司已開始進(jìn)行瓦斯綜合利用的工作，主導(dǎo)方向?yàn)橥咚拱l(fā)電。2003年祁東煤礦兩淮礦區(qū)率先建立了瓦斯發(fā)電廠，一期工程共安裝三臺(tái)發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量3600KW，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益明顯。

隨著礦井瓦斯抽采量的增大，為使礦井抽采瓦斯能得到合理利用，應(yīng)進(jìn)行瓦斯綜合利用的工作，主導(dǎo)方向?yàn)橥咚拱l(fā)電。計(jì)劃于2010年礦井新建瓦斯發(fā)電廠，安裝三臺(tái)發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量3600KW，礦井瓦斯利用率達(dá)到50%。

5 瓦斯治理配套工程、科研項(xiàng)目及資金概算

5.1 需要開展的科研項(xiàng)目

⑴ 煤層瓦斯基本參數(shù)測(cè)定；

⑵ 礦井地面瓦斯抽放設(shè)計(jì)；

⑶ 石門揭煤防突技術(shù)研究；

⑷ 保護(hù)層開采技術(shù)研究。

5.2 資金概算

臥龍湖煤礦為配合2006～2010年瓦斯治理規(guī)劃，從技術(shù)、資金、設(shè)備和配套工程進(jìn)行了很大的投入。五年中礦井在“一通三防”安全投入為12349萬(wàn)元，礦井在 2006～2010年“一通三防”安全投入的總體資金投入和分年度的資金投入情況詳見(jiàn)表2。其中：

⑴ 礦井在瓦斯抽放工作中的安全投入為6611萬(wàn)元；

主要包括新建一套瓦斯抽放系統(tǒng)、每年的瓦斯抽放巷道和鉆孔工程、每年的瓦斯抽放管路（管路長(zhǎng)度為需要抽放的回采工作面走向長(zhǎng)度的2.5倍加上專用抽放巷道的長(zhǎng)度）、抽放材料、抽放設(shè)備（包括2010年礦井增加兩套井下移動(dòng)抽放系統(tǒng)）和抽放獎(jiǎng)勵(lì)等。

⑵ 礦井在通風(fēng)系統(tǒng)改造和優(yōu)化中的安全投入為810萬(wàn)元；

主要包括主通風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、每年局部通風(fēng)機(jī)的添置和專用回共風(fēng)巷道的維護(hù)費(fèi)用。

⑶ 礦井在監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中的安全投入為75萬(wàn)元；

主要為每年監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的日常維護(hù)等。

⑷ 礦井在突出防治工作中的安全投入為3753萬(wàn)元；

主要包括礦井在防突設(shè)備和儀表上投入、在石門揭煤、煤巷掘進(jìn)中的局部防突工程（因瓦斯抽放已單獨(dú)列項(xiàng)）和礦井開采保護(hù)層的補(bǔ)貼費(fèi)用等。

⑸ 礦井在安全儀表中的安全投入為150萬(wàn)元；

主要為礦井在自救器、光學(xué)瓦斯檢測(cè)儀、便攜式瓦斯檢測(cè)儀等安全儀器儀表上的投入。

⑹ 礦井在瓦斯綜合利用中的安全投入為3000萬(wàn)元；

主要為礦井新建瓦斯發(fā)電廠一座。

⑺ 礦井在科研項(xiàng)目上的投入為1000萬(wàn)元；

主要為對(duì)礦井需要解決的開采保護(hù)層技術(shù)、石門快速揭穿突出煤層瓦斯綜合防治技術(shù)等重點(diǎn)技術(shù)難題進(jìn)行攻關(guān)研究所需的科研經(jīng)費(fèi)和科研項(xiàng)目所需的配套裝備和儀器儀表。

6 進(jìn)度安排

2005～2006年：煤層瓦斯基本參數(shù)測(cè)定；

礦井瓦斯抽放設(shè)計(jì)；

礦井瓦斯抽放系統(tǒng)建立和安裝瓦斯抽放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

2006～2007年：石門揭穿8煤防突技術(shù)研究；

10遠(yuǎn)距離下保護(hù)層開采技術(shù)研究及對(duì)應(yīng)的8煤底板抽放巷道和抽放鉆孔施工。

2007～2009年：6煤上保護(hù)層開采技術(shù)研究及對(duì)應(yīng)的8煤底板抽放巷道和抽放鉆孔施工。

2009～2010年：8煤底板抽放巷道和抽放鉆孔施工。

2010年：新建瓦斯發(fā)電廠。