提升发展理念 加快转型步伐

强力推进瓦斯综合治理 促进企业安全高效发展

一、基本概况

贵州大西南矿业有限公司隶属大西南投资集团，是贵州省煤炭兼并重组主体企业，成立于2009年，注册资本1.55亿元。公司目前在贵州省兼并重组后保留煤矿10处（11对矿井），企业总规模510万吨/年，目前正常生产建设矿井7对，其中生产矿井6对，产能285万吨/年，建设煤矿1对，设计产能45万吨/年。

正常生产建设矿井分别是安能煤矿、腾龙煤矿、贵源煤矿二号井、贵源煤矿五号井、长兴煤矿、渝兴煤矿、安益煤矿，其中腾龙煤矿、贵源煤矿二号井、贵源煤矿五号井、安益煤矿、渝兴煤矿为煤与瓦斯突出矿井，安能煤矿、长兴煤矿为高瓦斯矿井。

二、转变发展理念 扭转局面 建立瓦斯治理主导模式

（一）转变理念

2018年6月之前，公司所属开采突出煤层的矿井，煤巷条带瓦斯治理均为“拼刺刀”、“短兵相见”的方式，即在煤巷掘进工作面施工顺层钻孔治理瓦斯，时间仓促，效果差，安全风险高。贵源煤矿二号井10905运输巷揭开煤层后采用顺层钻孔治理掘进条带煤层瓦斯，于2017年7月4日开始掘进，至2018年4月2日停止掘进，9个月共掘进241m，平均月进尺27m，严重制约生产，采掘严重失调。贵源煤矿二号井自2017年9月10903采面回采结束后，计划接替面为10905采面，但因10905运输巷采用顺层钻孔治理掘进条带煤层瓦斯作为主要区域防突措施，掘进进度十分缓慢，按照进度推算，采掘失调时间将长达44个月之久，矿井生存面临重大抉择问题，公司依然选择顺层钻孔作为煤巷条带主要区域防突措施，通过调整面小走向短且运输巷为沿空掘巷的10901-1采面为接续面，借此来缩短接续失调时间，解决资金上的问题，即便如此，贵源煤矿二号井采掘失调时间仍然长达1年2个月。

2018年6月5日，在10901-1回风巷掘进过程中发生一起煤与瓦斯突出事故。发生事故前，在工作面施工38个顺层钻孔预抽预掘前方煤巷条带瓦斯，抽采时间为46天，掘进33米时发生炮后瓦斯超限，矿井停止掘进采取局部防突措施，共施工钻孔36个，掘进9米后，停头施工钻场时发生煤与瓦斯突出事故，突出煤量155吨，涌出瓦斯量18451m³，未造成人员伤亡，被监管部门责令停产整顿一个月，经济损失巨大，且对大西南矿业有限公司造成恶劣的社会影响。

至此，公司管理人员经过深刻反思和冷静分析之后，提出只有转变瓦斯治理理念，方能改变当前和将长期存在的采掘失调的局面，必须树立“治理瓦斯就是解放生产力，治好瓦斯就是发展生产力”的理念，方能释放煤炭安全产能，企业才能良性发展。

（二）建立瓦斯治理主导模式

强化瓦斯防治从“生产过程治理”向“超前治理”转变，从“措施型”向“工程型”转变，为瓦斯治理提供了有效空间和时间。公司管理层根据各矿煤层赋存、瓦斯参数、灾害因素等综合分析，制定符合实际的矿井瓦斯治理主导模式。

1.保护层开采

按照可保必保的原则，公司针对所属突出矿井进行了一次煤层开采比选论证，将煤层瓦斯灾害的危险程度作为比选的重要依据。

百里杜鹃渝兴煤矿，可采煤层有9号和15号，9号煤层发生过突出，为突出煤层，15号煤层经资质单位鉴定为非突煤层，层间距为61米，公司调整渝兴煤矿煤层开采顺序，将15号煤层作为9号煤层保护层进行开采，开采保护层的同时抽采被保护层卸压瓦斯。

金沙县贵源煤矿二号井、贵源煤矿五号井、腾龙煤矿均位于金沙向斜南东翼，井田相邻，煤层赋存、瓦斯地质、瓦斯灾害等基本相似，可采煤层为C4、C5、C9、C13、C15，其中C13、C15煤层受茅口组岩溶水威胁，不具备开采条件，C4、C5、C9经资质单位鉴定均为突出煤层，C4、C5煤层平均层间距为2.91米，无论开采哪一层煤，都收到临近煤层的威胁，且从瓦斯基本参数分析，突出危险强度大于C9煤层，因此选取C9煤层为首采煤层。

大方县安益煤矿，可采煤层有4号、6下，根据在下山延伸时施工地质钻孔遇煤层时的喷孔情况，我公司自认两层煤均为突出煤层，按照煤层赋存情况及其稳定性和安全专篇要求，首采煤层为4号煤层，6下在4号煤层开采并经效果验证有效后开采。

2.穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯

开采煤层为突出煤层的贵源煤矿二号井、贵源煤矿五号井、国照腾龙煤矿、安益煤矿均采取布置底板抽采巷道施工穿层钻孔预抽煤层条带瓦斯掩护煤巷掘进、回采工作面采取在两巷施工顺层钻孔预抽本煤层瓦斯+施工穿层钻孔预抽近距离煤层群瓦斯+施工高位钻孔拦截邻近层瓦斯+迈步埋管抽采采空区及上隅角瓦斯的立体区域防突措施。

三、加大投入 成就产出 为瓦斯治理提供保障措施

为瓦斯治理快速提供有效空间，底抽巷工程必须尽早施工，为此，公司购进了12台综掘机，采用综掘和炮掘两种方式抢时间、抓进度，2018年至今，公司共施工底抽巷工程11665米。

采取布置底抽巷施工穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯作为主要区域防突措施后，起初并没有像预期的那样，快速见效。巷道施工以后，因C9煤层底板有一层厚2.5～3.8米的夹有硫铁矿的细砂岩和一层厚0.2～0.5米的灰岩，钻孔施工特别困难，钻头损耗严重，钻机功率、扭矩要求过高，钻机使用寿命周期短，造成钻孔施工进度缓慢。按平均每米钻头消耗成本，我们已经达到了36元/米，以至于底抽巷施工初期，钻孔施工进度缓慢，无法达到预期的治理效果。除了增加设备、增加投入、增加人力以外，别无他法，因此，公司购进了32台大功率煤矿用履带深孔钻机和22台大功率坑道钻机，每台钻机配置10人（含封孔连抽），突出矿井瓦斯治理人工工资远大于采掘一线。2018年至今共完成钻孔工程310万米，其中穿层钻孔208万米。

调整为布置底抽巷施工穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯作为区域防突措施后，矿井同时在抽钻孔数量比之前多出约10倍，矿井原有的瓦斯抽采系统已经无法满足需要，瓦斯泵、瓦斯管道都需要整改。截止2020年7月，公司共购进2BEC-100型水环式真空泵3台（电机功率1000KW，抽气量900m³/min），更换2BEC-67型水环式真空泵泵体6台，累计各种型号安装瓦斯管路32000米。

四、技术革新 效果创新 形成瓦斯治理技术体系

（一）引进新型封孔工艺

1.封孔器选取

2019年之前，公司封孔工艺为马丽散配合普通水泥静压注浆封孔，封孔效果差，单孔瓦斯抽采浓度低，大部分在20%以下，且衰减较快，抽采效果不理想。为确保钻孔发挥瓦斯抽采效果，公司花重金购买新型封孔器作为“两堵”材料。

2.全程下套管

使用新型封孔器后，依然没有达到预期效果，大部分钻孔仍然存在瓦斯抽采浓度为零或衰减很快现象，公司组织矿管理人员长期跟踪整个钻孔施工情况及使用玻璃钢穿线器对无瓦斯抽采浓度的钻孔进行通孔，最后发现，煤层底板有一层0.2米左右泥岩，遇水膨胀，容易塌孔，公司决定穿层钻孔全程下套管。

3.注浆料和封孔管选择

为攻克钻孔瓦斯抽采浓度衰减快难题，公司经过多次地面模拟试验，发现普通水泥作为“一堵”注浆时，小角度钻孔收缩比例大，孔壁形成一个通道，抽采漏气。使用壁厚小于3.6mm的封孔管，带压注浆时，封孔管被压破或压扁，造成钻孔漏气或被堵实，抽不出瓦斯。因此，公司决定使用新型封孔材料作为“一注”材料，杜绝因收缩造成的封孔漏气现象，使用壁厚不小于3.6mm的封孔管，作为抽采套管。地面试验如下图所示。

现场试验截面图片

试验结果：使用普通水泥注浆，孔内顶部存在宽6cm，高2cm，孔洞截面积为448mm²的不规则孔洞，孔洞贯穿于整个封孔段。

φ40mm壁厚2.4mm封孔管被压扁图

试验结果：使用φ40mm壁厚2.4mm封孔管在注浆压力达1.0MPa时，封孔管被压破裂或压扁，导致钻孔封孔管被注浆液封堵。

考虑上述综合因素后，公司制定了成套封孔技术，即全程下套管+新型封孔器+新型封孔材料+带压注浆封孔，瓦斯抽采效果大幅提升，瓦斯抽采浓度无明显衰减现象，绝大部分钻孔抽采浓度达50%以上。

（二）推广沿空掘巷和沿空留巷技术

按照突出煤层的巷道优先布置在被保护区域、其他有效卸压区域的原则，经过几年来不断摸索和总结，回采面两侧28m范围内为回采卸压区，减少不必要的瓦斯治理投入。

大力推广沿空留巷，沿空留巷关键在于“拉得住、切得开、下得来、护得住”，即恒阻锚索能拉得住上覆岩层基本顶，聚能爆破装置预裂顶板时能切得开顶板形成裂缝，采场周期来压时顶板能沿着预裂顶板时切开的裂缝下来，自动成巷后巷道能护得住。该技术在长兴煤矿10803工作面应用效果比较好，目前腾龙煤矿10901采面、贵源煤矿二号井10905采面、渝兴煤矿11502采面已推广使用，贵源煤矿五号井2094采面已为下一采面做好准备工作，减少巷道施工所需资金、时间投入，实现无煤柱开采，提前为下一采面瓦斯治理提供了有效治理空间。

五、机制完善 执行有效 健全瓦斯治理管控制度

（一）健全考核体系 提升抽采效果

强化瓦斯抽采考核重点，抽采工人推行“10 9 8 0”的市场结算模式，提高职工工作责任心。将抽采工工资结算与单孔瓦斯抽采浓度挂钩，单孔瓦斯抽采浓度达30%以上的按100%的工资结算，单孔瓦斯浓度为20%-30%的按90%的工资结算，单孔瓦斯浓度为10%-20%的按80%的工资结算，低于10%的不结算。

防突队、抽采队管理人员工资按照“四量挂钩”进行结算兑现，提高区队管理人员的工作积极性和责任心。“四量挂钩”即与瓦斯抽采量、瓦斯利用量、钻孔进尺量、有效封孔量进行挂钩结算。

制定《瓦斯发电利用奖补办法》，每发一度电奖励煤矿1分钱，由煤矿按照瓦斯抽采贡献进行分配，提高瓦斯抽采管理工作积极性。

（二）严把过程管控 筑牢治理根基

1.瓦斯治理工作优先考虑

瓦斯灾害防治是煤矿安全工作的重中之重，而瓦斯治理程序复杂、环节过多、工作较细，矿井主要负责人必须亲自主抓，总工程师重点督促落实，其他管理人员参与过程管控，形成齐抓共管的管理模式。矿井除机电专业人员以外的技术人员均由总工程师统一调配，现场监督和指导瓦斯治理全过程，形成瓦斯治理纵向到底、横向到边，人人有责的“大通防”观念。

严格落实“一把手”瓦斯治理责任体系，切实执行瓦斯治理工作优先考虑。采取布置底抽巷施工穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯后，因煤层底板有灰岩和夹有硫铁矿的细砂岩，钻孔施工难度大、钻孔数量多、封孔所需的材料重，瓦斯治理工程若不优先考虑，工程进度缓慢，将失去瓦斯超前治理的意义。

2.瓦斯抽采基础管控执行“一跟踪、二抽查、三观测、四回放、五追责”管理机制

为提高单孔瓦斯抽采效果，通过不断摸索和总结，形成了一套较为成熟的管理模式，以“一跟踪、二抽查、三观测、四回放、五追责”的管理机制，严把单孔施工、洗孔、埋管、封孔、连抽、参数测定全过程。

“一跟踪”即钻孔注浆封孔时，安排有熟悉瓦斯抽采关键环节的技术员或测流员现场跟踪监督。重点监督新型封孔料和普通水泥、水的配比，记录单孔注浆使用量、注浆压力、孔内返浆情况等，防止职工偷工减料造成封孔不严。

“二抽查”即矿业公司部门人员和煤矿“一把手”通过现场随机抽查和视频随机抽查的方式核实钻孔孔深、瓦斯抽采浓度的真实性和下套管、封孔器安装的准确性。现场使用玻璃钢穿线器随机抽查钻孔孔深，实测单孔、抽采单元、主管路瓦斯抽采浓度与现场管理牌板比对，核实瓦斯抽采浓度的真实性；视频抽查钻孔下套管数量与钻孔孔深比对，核实是否执行全程下套管，视频抽查封孔器（囊袋）安装位置是否避开巷道爆破松动圈。

“三观测”即钻孔注浆封孔前、注浆封孔后、合岔连抽后由技术员或测流员观测钻孔瓦斯浓度。注浆封孔前观测孔内瓦斯自排浓度，用于判断钻孔是否穿过煤层或存在塌孔堵孔现象；注浆封孔后观测瓦斯浓度，用于判断钻孔是否被注浆封堵或孔内煤层被注浆封实现象；合岔连抽后观测瓦斯抽采浓度，用于判断钻孔封孔是否严密及钻孔的结算。

“四回放”即钻孔施工、洗孔、下套管、封孔器安装四个环节由煤矿总工程师、安全矿长、通防副总等除机电专业以外的技术管理人员视频回放，核实四环节是否按照规定执行。钻孔回放核实孔深和煤段是否使用风排渣穿煤；洗孔回放核实时间与记录是否吻合、孔内煤岩粉是否排尽，便于安装封孔器和下套管；下套管回放核实是否执行全程下套管、煤段是否使用筛管、过滤管安装位置是否正确；新型封孔器安装回放核实封孔器长度使用是否符合规定、下囊袋安装位置是否避开巷道爆破松动圈、上囊袋安装位置是否超过见煤段。

“五追责”即钻孔施工、洗孔、下套管、封孔器安装、注浆封孔五环节存在问题必查必追必处罚，促使每个环节严格按照制定的方案执行，确保单孔瓦斯抽采效果。

（三）树立先进典范 提高自身不足

按季度对公司所属矿井瓦斯治理效果进行评比，由公司总经理组织煤矿主要负责人、总工程师、通防副总到治理效果较好的矿井现场观摩学习，并召开专题会议，各矿汇报自身不足、整改举措、制定月度瓦斯治理目标，公司通防部按照煤矿制定的目标进行跟踪复查。

六、综合施策 取得成效 促进煤矿企业良性发展

（一）通过布置底抽巷施工穿层钻孔预抽煤层条带瓦斯+单孔高浓度抽采管理措施，贵源煤矿二号井在同一巷道10905运输巷实现了单月掘进进尺301m，至2019年12月22日，该矿彻底走出采掘失调的困境，10905采面走向980m，目前回采了260m，剩余720m，10908采面走向1200m，目前剩余360m贯通，预计2020年8月底形成备采面，未来5年回采计划内底板抽采巷已施工结束，70%的抽采钻孔已施工完毕，最短瓦斯抽采时间超过抽采半径对应时间的2倍以上，真正实现瓦斯超前治理。

国照腾龙煤矿于2019年12月28日将10901采面在底抽巷施工穿层钻孔的掩护下贯通，摆脱该矿1年7个月无采面的局面。

在底抽巷发挥明显作用的驱使下，公司坚定不移走底抽巷施工穿层钻孔预抽煤层条带瓦斯路线，利用空间换时间，扭转采掘严重失调局面，促进企业发展前景逐渐向好。

（二）金沙县新化乡龙凤片区煤层开采，多年来一直受顶板离层水困扰，周期来压的同时，顶板离层水涌入采面，瞬间涌出量大，工作面布置的排水设施容易被淹没，排水系统瘫痪，造成采面通风断面堵塞，导致回风瓦斯超限及机电设备淹没等问题，布置有底板抽采巷可后，采面疏排水能力增大，即在底抽巷施工泄水孔，采面涌水后，水从泄水孔排入底抽巷的排水系统，有效杜绝采面排水系统瘫痪、顶板离层水堵塞回风断面和淹没机电设备等现象。

（三）在使用传统封孔工艺时，瓦斯发电均靠采面正常回采时上覆煤层卸压瓦斯发电，无采面或采面推采不正常时，地面瓦斯浓度达不到发电要求。引进封孔新工艺之后，绝大部分单孔瓦斯抽采浓度均达30％以上，单元瓦斯抽采浓度达30%左右，现地面瓦斯抽采浓度达20%，突破公司历史纪录。贵源煤矿二号井瓦斯发电从原来的每天2-3台机组增加到现在的10台机组，且使用量仅占可用量气源的40%，目前正在征地扩建瓦斯发电站；腾龙煤矿从原来的每天1-2台机组增加到现在的6台机组；贵源煤矿五号井原来瓦斯发电断断续续，现在能每天正常运转3台机组。2019年全公司瓦斯发电量为3100万度，降低电费成本378.2万，单矿单日瓦斯发电量超过9.6万度；2020年上半年瓦斯发电2331万度，预计全年发电量达5300万度，可降低电费成本640万元。

（四）2018年下半年至今，实现零突出、瓦斯零爆炸“双零”目标，2020年上半年实现矿井瓦斯超限同比下降80%的目标。