俄罗斯煤矿安全生产技术分析

俄罗斯是世界上主要的产煤国之一,大部分煤层赋存条件复杂,煤层倾角变化大,瓦斯含量高,煤有自燃倾向,存在瓦斯突出危险等问题.开采条件较好的储量不超过20%.但在前苏联时期,由于重视煤矿安全工作,尽管矿井开采条件不断恶化,劳动条件和安全状况仍有明显改善,煤矿伤亡事故也有所减少.前苏联解体以后,俄罗斯经济下滑,煤炭产量锐减,煤矿事故和死亡人数有所上升.     

抓治理瓦斯 保生命工程

四川是全国煤矿瓦斯灾害的重灾区。截至2008年底，全省有煤矿1417对。从矿井生产规模上看，年生产能力小于或等于30万t的小型矿井就占全省煤矿总数的97％，多年来全省以民营小型煤矿生产为主导的能源供应结构未能从根本上得到改善；从赋存条件上看，全省煤矿地质结构复杂，煤炭资源赋存条件差，开采薄煤层、极薄煤层和大倾角煤层的矿井占全省矿井总数的70％；从瓦斯灾害上看，高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井约占全省矿井总数的35％以上，     

规范监察行为 提高执法水平

四川煤矿地质结构复杂,煤炭资源赋存条件差,煤层薄、渗透性差,这给煤矿安全生产带来压力。受煤炭资源赋存条件的制约,四川矿井生产规模小,除少数国有重点煤矿外,多数是民营小煤矿。其中,开采薄煤层、极薄煤层和大倾角煤层矿井超过矿井总数的70％,高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井占矿井总数的31．25％。保有储量中,70％以上是高瓦斯和突出煤层,因此,四川也成为全国煤矿瓦斯灾害的重灾区之一。     

唐煤公司强基固本创安全

湖南省煤炭储量较大，大多数煤矿地质构造复杂，煤炭贮存极不稳定，开采条件差，是典型的水、火、瓦斯、煤尘、顶板灾害俱全的重灾区。而湖南省资兴唐洞煤炭有限责任公司唐洞煤矿就是一个比较典型的煤矿，其最厚的煤层不过3m，而最薄的煤层不足0．45m，开采条件差，安全生产任务繁重。     

煤海“伏虎”——记中国工程院院士袁亮

我国煤炭开采难度大，-1000m以下煤炭资源量占总资源量的53％，全国95％以上的煤矿为井工开采，瓦斯、水、火、地压、地温等自然灾害严重，瓦斯问题尤为突出，国有重点煤矿70％以上是高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井，且大部分为低透气性煤层。随着煤矿开采深度增加，     

岩浆侵蚀区煤层孔隙结构特征及其对瓦斯赋存之影响分析

在煤样煤层瓦斯含量、瓦斯组分和煤的孔容特征的实验测定基础上 ,分析了岩浆岩侵蚀区煤层瓦斯组分特征 ;研讨了孔隙结构特征 ,岩浆岩侵蚀对煤层孔隙瓦斯赋存及涌出的影响规律。这些结果为煤矿井田不同区域开采时 ,选用安全技术措施提供了科学依据     

一起特大煤与瓦斯突出事故的教训

1988年4月19日,郑州市荥阳县徐庄煤矿发生一起特大的煤与瓦斯突出事故,突出煤200t、瓦斯约38000m~3,堵塞巷道和工作面46m,造成12人死亡、2人受伤。概况徐庄煤矿是1958年起由社办小煤窑改造发展成县属国营煤矿的。共有三对井,1号和2号井正在建设,3号井在回采。可采煤有两层,上层为二迭纪二_1煤层,下层为石炭纪一_1煤层,两层相距70～80m,倾角13~0～15~0。3号井开采的二_1煤层为瓦斯突出煤层,1号和2号井将要开采的一_1煤层属低瓦斯层。采用对角式通风。工作面用震动放     

2007年1—12月全国发生死亡10人以上重大、特大事故点评回放

4月19日1时40分，河北省邯郸峰峰矿业集团大淑村煤矿172205运料巷掘进工作面发生特大煤与瓦斯突出事故，突出煤量约1200吨，突出的煤矸石堆积长度91米。事故发生时，井下共有313人．其中296人安全升井，造成死亡17人。初步分析，导致事故发生的原因是：172205工作面已经进入突出危险区域，位于4号煤层开采保护层遗留煤柱形成的应力集中区内，对突出危险性增大认识不足，排放钻孔的排放半径未进行实际考察，采取的排放钻孔参数依据不足，采取的煤与瓦斯突出预测敏感指标和临界值没有根据本矿的煤层地质条件进行实际考察。     

低透气性薄煤层煤与瓦斯共采技术研究

煤与瓦斯共采技术是煤矿绿色开采技术的重要组成部分之一.针对矿井煤层薄、煤层透气性低、煤层瓦斯含量低等特点,应用岩层移动理论和采空区瓦斯流动规律,研究了采场内卸压瓦斯的运移路径和富集区域,建立了矿井煤与瓦斯共采系统,采用了高位顶板穿层钻孔瓦斯抽采方法和老采空区瓦斯抽采方法等综合瓦斯抽采方法,降低了矿井瓦斯涌出量,消除了工作面瓦斯积聚现象,提高了矿井瓦斯抽采率和抽采浓度.在保障煤炭资源安全开采的前提下实现了瓦斯资源的安全、高效抽采.     

低含量超强开采工作面瓦斯异常涌出防治技术

为解决低瓦斯含量煤层在超高强度开采工艺下,U型通风回采面割煤期间瓦斯涌出量突增、采空区持续高瓦斯涌出以及上隅角瓦斯频繁超限等问题,在确认瓦斯异常涌出原因基础上,以塔山煤矿为例,研究煤层注水抑制落煤瓦斯涌出和专用巷分期排抽采空区瓦斯联合防治技术。结果表明,煤层注水消除了割煤期间瓦斯突增现象——回风流中最大瓦斯体积分数仅0.58%;在开采初期瓦斯专用巷自然引排使回采面形成U+I型通风方式,分担风排瓦斯量约30 m~3/min,在开采中、后期的密闭负压抽采,瓦斯排放量提升至40 m~3/min。采用该技术,已将回采期间的工作面瓦斯体积分数有效控制在0.6%以下,实现安全高效开采。     

"两硬"条件高瓦斯放顶煤工作面瓦斯防治技术探讨

放顶煤综采工作面由于其工艺的特殊性,瓦斯防治工作一直是安全开采的难题之一,大同矿区特有的“两硬”条件（坚硬顶板、坚硬煤层）作开采时其顶板、顶煤难以冒落,给瓦斯治理带来了更多的困难.经过近几年的攻关研究,同煤集团已经形成了一整套行之有效的方法,保证了矿井的安全生产.本文对“两硬”条件下的高瓦斯放顶煤工作面的瓦斯防治方法做一简单的介绍.     

贵州井下煤层爆破地震波特征及其影响

贵州省煤层赋存条件差,煤矿地质条件复杂。由于煤矿井下爆破采掘适应性强、初期投资小等特点,适应于地质条件复杂、断层多的源赋存复杂条件的中小型煤矿,因此目前贵州煤矿井下煤层采掘多采用爆破作业方式。但井下煤层爆破作业易引发煤尘、瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出等矿山灾害,因此研究煤矿井下爆破规律及其对煤矿各方面安全的影响是十分必要和迫切的。通过比较选用小波包分析方法,对现场实验的井下煤层爆破地震波信号进行分析,得出其能量、频率等特征,并分析了其对前方煤体瓦斯抽放量及瓦斯压力的影响规律。     

高瓦斯煤层综放开采瓦斯与煤自燃综合治理研究

针对淮南潘三煤矿低透气性高瓦斯易自燃煤层综放开采的实际情况 ,笔者在综合分析影响综放面安全开采的瓦斯和煤自燃因素基础上 ,提出并实施了顶板走向长钻孔覆岩卸压瓦斯抽放、本煤层顺层孔卸压瓦斯抽放、尾巷抽放和排放等综合瓦斯治理措施 ,通过适时合理的工作面通风系统能位调整 ,合理配备工作面风量和控制采空区漏风量 ,解决了综放面回采时的瓦斯问题 ,有效控制了采空区煤炭自燃的发展 ,实现工作面的安全快速推进。实践证明 ,顶板走向长钻孔覆岩卸压瓦斯抽放是解决低透气煤层瓦斯抽放率低的有效方法 ,回采面的瓦斯抽放率在 30 %以上 ;尾抽和尾排是低透气性高瓦斯煤层安全生产的有效辅助措施 ,但其对工作面采空区煤炭自燃的“三带”有显著影响 ,影响的关键因素是通过采空区尾排及尾抽的混合流量。笔者提出的方法对类似条件的高瓦斯易自燃煤层综放安全开采有重要的指导意义。     

技术攻关 消除“突出”

淮北矿业集团公司朱仙庄矿位于安徽省淮北平原中部，属宿东煤田，是国有重点煤矿，年产能180万t。蕴藏的煤炭为良好的炼焦配煤，主要供应国内钢铁工业及其它工业用户。朱仙庄煤矿为煤与瓦斯突出矿井，矿井绝对瓦斯涌出量为40．32m^3／min，相对瓦斯涌出量10．47m^3／t，矿井可采煤层有7、8、10号煤层，主采煤层为8号煤层。8号煤层一水平各工作面瓦斯压力在0．3～1．7MPa，瓦斯含量在4～8m^3／t。二水平瓦斯压力达2．7～6．1MPa，瓦斯含量为10．54～15．07m^3／t。既有高瓦斯危害，又有煤与瓦斯突出危险。     

布尔台矿回采工作面瓦斯涌出主控因素及治理措施

为了探究布尔台煤矿回采工作面瓦斯涌出主控因素及其治理措施，以42201回采工作面为例，采用单元法现场实测了工作面瓦斯涌出情况，并分析了其受开采强度、风量、煤层瓦斯含量、工作面来压变化、气候条件等相关参数的影响规律。研究结果表明:布尔台煤矿42201回采工作面的主要瓦斯涌出来源为煤壁和落煤瓦斯涌出；矿山压力显现和来压时，工作面绝对瓦斯涌出量有较为明显的异常变化；开采强度的变化趋势和上隅角瓦斯浓度异常变化的趋势是一致的；对比发现，地面大气压力对工作面瓦斯涌出的影响程度远小于开采强度。针对布尔台煤矿的特点，提出了“顶板定向长钻孔分段水力压裂强制放顶和联巷插管或煤柱大直径钻孔桥接采空区的瓦斯抽采相结合”的瓦斯治理措施。现场应用发现:42201工作面最高来压强度由59.1 MPa降低至48.0 MPa，上隅角瓦斯抽采量为2.70~3.79 m3/min，平均为3.25 m3/min，占总的瓦斯涌出量的比例为62.65%~69.16%。     

基于多因素模式识别的煤与瓦斯突出预测研究

采煤工作面煤与瓦斯突出是由煤层自然条件和工程扰动共同作用决定的,充分考虑煤层原始赋存条件和人类工程活动对煤与瓦斯突出的影响,建立多因素模式识别准则和方法,应用VBA技术完成了工作面煤与瓦斯突出危险性动态预测系统开发。以平顶山十矿己15-24080工作面为研究对象,将瓦斯含量、瓦斯压力、采动应力等因素作为工作面煤与瓦斯突出的主要影响因素,运用多因素模式识别方法实现了对工作面煤与瓦斯突出危险性分单元概率预测,且能够随着工作面不断推进进行动态预测和分级管理。研究结果表明:突出危险性预测结果与现场实况有较好的一致性,对煤矿安全开采具有良好的指导作用。     

组合赋权-灰色聚类的煤与瓦斯突出危险评价

为有效预防煤矿井下煤与瓦斯突出事故，构建基于组合赋权-灰色聚类的煤与瓦斯突出危险评价模型。首先，基于轨迹交叉理论，从煤层物理学性质、瓦斯指标、煤层赋存条件3个方面选取预测指标，构建危险评价指标体系；然后，运用改进的层次分析法(IAHP)和熵权法(EWM),确定各指标权重，结合灰色聚类原理构建各指标的灰色模糊评价规范化等级判断矩阵，并根据最大隶属度原则预测煤与瓦斯突出等级；最后，以乌兰木伦煤矿12407综放工作面为应用实例，验证组合赋权-灰色聚类评价模型的科学性和有效性。结果表明：该工作面煤与瓦斯突出危险等级为Ⅴ,模型计算结果与现场实际基本吻合，其中，煤层物理学性质为主要诱导因素，评判结果与实际相吻合，证明文中所建模型具有一定的科学性和有效性。     

国家安全生产监督管理总局修改《煤矿安全规程》的决定

国家安全生产监督管理总局对《煤矿安全规程》(以下简称《规程》)的第六十八条和第一百五十八条进行了修改,并于2007年1月1日起施行。修改后的《规程》将第六十八条细化了放顶煤开采的技术措施,并新增了关于开采技术和设施的严禁条款,下面所列为修改后的条款:采用放顶煤开采时,必须遵守下列规定: (一)矿井第一次采用放顶煤开采,或在煤层(瓦斯)赋存条件变化较大的区域采用放顶煤开采时,必须根据顶板、煤层、瓦斯、自然发火、水文地质、煤尘爆炸性、冲击地压等地质特征和灾害危险性编制开采设计,开采设计应当经专家论证或委托具有相关资质单位评价后报请集团公司或者县级以上煤炭管理部门审批,并报煤矿安全监察机构备案。(二)针对煤层的开采技术条件和放顶煤开采工艺的特点,必须对防瓦斯、防火、防尘、防水、采放煤工艺、顶板支护、初采和工作面收尾等制定安全技术措施。     

低透气性突出煤层群首采层掏心无煤柱开采卸压消突与瓦斯治理试验研究

针对深井高瓦斯低透气性突出煤层群消突和首采层开采卸压瓦斯治理难题,以谢桥煤矿11426工作面开采为例,设计首采中间层无煤柱开采、实现上下突出煤层均消突的技术方案,研究了Y型通风工作面采空区瓦斯及风压分布规律,结合煤层群开采巷道布置条件,提出并实施留巷侧井下暗立眼回风阶段留巷Y型通风技术,强化留巷墙体封闭和留巷采空侧回风立眼封闭等卸压瓦斯抽采技术,实现了深井煤层群首采层工作面的安全高效回采和邻近突出煤层的全面消突。11426工作面回采期间,绝对瓦斯涌出量最大47.67 m3/min,工作面瓦斯抽采率高达65%以上,研究成果为今后类似深井煤层群开采的卸压瓦斯抽采和治理提供技术指导。     

远距离保护层开采煤层渗透特性及瓦斯抽采技术研究

依据平顶山矿区某矿的丁、戊组煤层(间距90m)的地质条件,采用实验室试验、数值模拟和现场试验相结合的方式,对远距离下保护层开采煤层渗透特征及瓦斯抽采技术展开探讨。运用自制的煤-气耦合系统进行了大尺寸煤样的加载试验,试验将煤样加载及裂隙发展分原生微孔隙压密阶段、煤样的弹性变形阶段、膨胀破坏阶段和峰后的破坏阶段四阶段,卸载后煤样孔隙不闭合,渗透系数仍能保持高位运行;并对现场丁组煤的卸压区域进行参数测试,卸压效果明显,煤层透气性系数增加720~1550倍,卸压范围内的煤层煤与瓦斯突出危险性消除;根据对被保护层裂隙场形成分析,提出了煤与瓦斯共采中卸压瓦斯抽采钻孔抽采最佳时机,实现了戊组煤开采与丁组煤瓦斯抽采在时间、空间上的有序配合。