瓦斯预防措施

3.瓦斯灾害防治

3.1瓦斯灾害因素分析

3.1.1 瓦斯赋存状况

1)回采工作面瓦斯涌出量预测

开采2号煤层工作面绝对瓦斯涌出量为7.00m3/min，开采3上号煤层工作面绝对瓦斯涌出量为8.37m3/min，开采3号煤层工作面绝对瓦斯涌出量为6.69m3/min，开采15号煤层工作面绝对瓦斯涌出量为72.67m3/min。

2)掘进工作面瓦斯涌出量预测

2号煤层每个掘进工作面瓦斯涌出量为2.10m3/min，3上号煤层每个掘进工作面瓦斯涌出量为3.03 m3/min，3号煤层每个掘进工作面瓦斯涌出量为2.9 m3/min，15号煤层每个掘进工作面瓦斯涌出量为

2.88m3/min。

3)生产采区瓦斯涌出量预测

上组煤生产采区72.20m3/t;下组煤生产采区42.52m3/t。

4)矿井瓦斯涌出量预测

矿井相对瓦斯涌出量为56.24m3/t，绝对瓦斯涌出量为142.01m3/min。

矿井在开采2、3上、3、15号煤层时属高瓦斯矿井。

从地质报告及周围矿井的开采情况来看，尚未发现瓦斯(二氧化碳)突出现象，尚未发现其它有毒有害气体。

3.1.2瓦斯涌出量预测及变化规律分析

山西省煤炭工业局综合测试中心采用分源预测法对矿井生产时期的瓦斯涌出量进行了预测，矿井最大相对瓦斯涌出量为56.24m3/t，绝对瓦斯涌出量为142.01m3/min。矿井在开采2、3上、3、15号煤层

时属高瓦斯矿井。

根据山西东庄煤业有限公司的实际情况，回采工作面需要的配风量，已远大于允许通过的最大配风量，所以必须采取瓦斯抽放措施才能解决瓦斯问题。

在上组煤和15号煤层中布置专用回风下山及总回风巷，巷道内除洒水管外不布置其他设备。

3.2防爆措施

矿井通风做到有效、稳定和连续不断，使采掘工作面和生产巷道中瓦斯浓度符合《煤矿安全规程》要求。

采煤工作面抽放瓦斯后采用两进两回独立的“双U”型通风方式，掘进工作面(3上号煤层除外)采用局部通风机压入式通风方式，3上号煤层抽放瓦斯后采用局部通风机压入式通风方式，采掘工作面满足《煤矿安全规程》要求风速前题下，按最大风量供给，确保矿井瓦斯浓度不超限。

加强局部通风管理，保证局部通风机正常运转，局部通风机安设风筒，风筒口距工作面5m，掘进工作面供风量保证工作面具有足够的风量，按风机最大吸风量进行计算，禁止掘进工作面扩散通风，临时停工的地点不得停风，否则断电源，设置栅栏防止人员进入。

加强通风设施管理，保证通风设施完好，合理进行通风，减少通风设施漏风、提高矿井有效风量率。

禁止无风和微风作业，保证采掘工作面最低风速不低于0.25m/s。

采取有效措施及时处理局部积存的瓦斯，特别是采煤工作面上隅角等地点，应加强检测与处理，废弃的巷道及时密闭。

1)在回采工作面进风和回风上隅角挂风障和挡风板引导巷道风

流从瓦斯积聚处经过稀释和冲淡积聚的瓦斯，处理局部瓦斯积聚时对出风侧进行检测，一旦发现瓦斯超标立即减少风量或停风检查。

2)密闭墙前瓦斯积聚处理。在处理封闭墙前的瓦斯积聚时，一方面加强有效堵漏措施，消除根源，另一方面采用伸缩骨架风筒，利用矿井风压导风方法处理积聚的瓦斯。

处理局部瓦斯积聚制定相应的作业规程。

3)采煤工作面采煤机附近瓦斯积聚处理

加大工作面进风量，在采取相应降尘措施的条件下，提高工作面最大允许风速值，但最大风速不超过4m/s。

降低瓦斯涌出不均衡性，提高采煤机在每一班中的工作时间和增加一昼夜的工作班次，使采煤机以较小的速度和浅截深连续采煤。

4) 巷道顶板附近瓦斯层状积聚的处理

增大巷道中的风速，防止瓦斯层状积聚的风速应大于0.5～1m/s。

增加顶板附近的风速，可采用导风法、铁风筒消除积聚的方法。

5)巷道或掘进工作面局部冒顶处瓦斯积聚的处理

用分支导风筒吹散瓦斯；用导风板冲淡瓦斯；用充填黄土消除积存瓦斯的方法。

6)恢复有瓦斯积存的盲巷或打开密闭时瓦斯的处理

盲巷恢复生产或打开密闭时，注意以下几点：

(1)弄清所排放的巷道封闭时间、地质情况、巷道长度及断面等基本情况，估算巷道内的瓦斯浓度及数量；

(2)编制周密严格的瓦斯排放安全措施，报各级领导和有关部门审批；

(3)排放时要坚持断电、撤人、限量的原则，总工程师现场指挥，

由通风人员配合进行，要注意控制风流并由外至里逐段排放，严格控制排出的瓦斯量，使混合风流中的瓦斯浓度控制在规定浓度以内。

(4)采用限制向盲巷内送入风量的措施。

局部通风机送入风量应使盲巷或密闭区排出的风流在全风压风流混合处的瓦斯浓度不超过1%，二氧化碳不超过1.5%，有专职瓦斯检查人员经常检查。

(5)盲巷或密闭区的回风系统内切断电源，撤出人员。

(6)排放后经检查证实盲巷中瓦斯浓度不超过1%，二氧化碳浓度不超过1.5%，氧浓度不低于20%，经过30min稳定后，瓦斯或二氧化碳浓度没有变化，方可恢复正常通风。

(7)在非生产班或临时停工进行，在回风涉及的范围内，机电设备停止运转甚至切断电源，撤出人员。

(8)处理前，应由救护队佩戴氧气呼吸器进入瓦斯积存区检查瓦斯浓度，估算出瓦斯积存量，然后再根据该区域通风能力决定排放速度。

(9)开动局部通风机前要检查局部通风机附近20m内瓦斯是否超限，局部通风机不得发生循环风。

(10)如果瓦斯积聚量较大，应逐段恢复通风，并不断检查回风流瓦斯浓度，防止大量瓦斯突然涌出造成事故。

1)建立完善的瓦斯检查制度，每班配备通风检测专职人员6人，所有采掘工作面每班至少检查3次。采取有效措施及时处理局部积存的瓦斯，特别是回采工作面上隅角等地点，应加强检测与处理，废弃的巷道及时密闭。

2)瓦斯检查人员建立瓦斯巡回检查制度和请示报告制度，并认真填写瓦斯检查班报。每次检查结果计入瓦斯检查班报手册和检查地点

的记录牌上，并通知现场工作人员。瓦斯浓度超过《煤矿安全规程》有关条文的规定时，瓦斯检查工有权责令现场人员停止工作，并撤到安全地点。井下停风地点栅栏外风流中的瓦斯浓度每天至少检查1次，挡风墙外的瓦斯每班至少检查1次。

矿长、矿技术负责人、爆破工、采掘区队长、通风区队长、工程技术人员、班长、流动电钳工、安全监测工下井时，携带便携式甲烷检测报警仪。瓦斯检查工必须携带便携式光学甲烷检测仪。

所有采掘工作面、硐室、使用中的机电设备的设置地点、有人员作业的地点都纳入检查范围。

4)在采掘工作面设置甲烷传感器，监测风流中的瓦斯动态，并将信息及时传送到地面安全监测系统控制室，当瓦斯浓度超限时，及时自动切断电源，此外安监人员配备个体检测设备。

1)掘进工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.0%时,炮掘时，停止用电钻打眼;爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时,严禁爆破。

采掘工作面及其他作业地点风流中,电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达到1.5%时,停止工作,切断电源,撤出人员,进行处理。

采掘工作面及其他巷道内,体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2.0%时,附近20m内停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理。

对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备,在瓦斯浓度降到

1.0%以下时,方可通电开动。

2)采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到 1.5%时,停止工作,撤出

人员,查明原因,制定措施,进行处理。

3)掘进巷道贯通时，由专人在现场统一指挥，停掘的工作面保持正常通风，设置栅栏和警标，经常检查风筒的完好状况和工作面及其回风流中的瓦斯浓度，瓦斯浓度超限时，立即处理。掘进的工作面每次爆破前，派专人和瓦斯检查工共同到停掘的工作面检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度，瓦斯浓度超限时，先停止在掘工作面的工作，然后处理瓦斯，只有在2个在掘工作面及其回风流中的瓦斯浓度都在1.0%以下时，掘进的工作面方可爆破。每次爆破前，2个工作面入口有专人警戒。贯通后，停止采区内的一切工作，立即调整通风系统，风流稳定后，方可恢复工作。

4)矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过0.70%时，立即查明原因，进行处理。

5)启封密闭和巷道贯通时，首先探放密闭巷道内的瓦斯浓度和有毒有害气体，确保安全后方可启封。

6)实行爆破的掘进工作面，采用湿式打眼和放炮使用水炮泥，使用合格的炸药，放炮前后要洒水和冲洗巷帮，掘进工作面实行放炮喷雾。配有足够的爆破专业人员，使用专用放炮器放炮，严禁使用固定母线，爆破工作面应备有放炮警示绳、牌等。放炮要严格执行“一炮三检”“三人连锁放炮”制度，班长、放炮员、瓦检员当班不许兼职，躲炮距离、时间、瞎炮的处理符合《煤矿安全规程》规定。每放一次炮填写一次放炮日志，不准下班后一次总填写。

7)掘进工作面局部通风机采用“三专、两闭锁”双风机、双电源自动切换供电方式。

8)开拓新水平的井巷第一次接近各开采煤层时,按掘进工作面距煤层的准确位置,在距煤层垂距10m以外开始钻探,钻孔超前工作面的距离不得小于5m,并有专职瓦斯检查工经常检查瓦斯,岩巷掘进遇

到煤线或接近地质破坏带时,必须有专职瓦斯检查工经常检查瓦斯,发现瓦斯大量增加或其它异状时,必须停止掘进,撤出人员,进行处理。

9)防止瓦斯灾害事故扩大，回风立井井口设置防爆门，以防瓦斯爆炸事故冲击波毁坏风机。井下建立完善的隔爆设施。

11)井口房和通风机房附近20m内，不得有烟火或用火取暖。暖风道必须用不燃性材料砌筑，并应至少装设2道防火门。

12)井筒与大巷的连接处及井底车场，主要绞车道与主要运输巷的连接处，井下机电设备硐室，都用不燃性材料支护。在井下和井口房，严禁采用可燃性材料搭建临时操作间、休息间。

13)井下严禁使用灯炮和使用电炉。

14)井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。

15)矿井配有专职瓦斯检查工。

16)井下采区回风下山及回风大巷为矿井的专用回风巷，1、2号回风立井均为专用回风立井。

17)综采工作面采煤机，综掘掘进机配备有专用的机载瓦斯断电仪。

矿井有因停电和检修主要通风机停止运转或通风系统遭到破坏以后恢复通风,排除瓦斯和送电的安全措施,恢复正常通风后,所有受到停风影响的地点,都经过通风、瓦斯检查人员检查,证实无危险后,方可恢复工作。所有安装电动机及其开关的地点附近20m的巷道内,都检查瓦斯,只有瓦斯浓度符合规程规定时,方可开启。

临时停工的地点,不得停风;否则切断电源,设置栅栏,提示警标,禁止人员进入,并向矿调度报告。停工区内瓦斯或二氧化碳浓度达到3.0%或其他有害气体浓度超过《煤矿安全规程》第100条的规定不能立即处理时,在24h内封闭完毕。

局部通风机因故停止运转,在恢复通风前,首先检查瓦斯,只有停风区中最高瓦斯浓度不超过 1.0%和最高二氧化碳浓度不超过 1.5%,且符合《煤矿安全规程》第129条开启局部通风机的条件时,方可人工开启局部通风机,恢复正常通风。停风区中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%,最高瓦斯浓度和二氧化碳浓度不超过3.0%时,采取安全措施,控制风流排放瓦斯。停风区中瓦斯浓度或二氧化碳浓度超过 3.0%时,制订安全排瓦斯措施,报矿技术负责人批准。在排出瓦斯过程中,排出的瓦斯与全风压风流混合处的瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过 1.5%,且采区回风系统内停电撤人,其他地点的停电撤人范围应在措施中明确规定,只有恢复通风的巷道风流中瓦斯浓度不超过 1.0%和二氧化碳浓度不超过 1.5%时,方可人工恢复局部通风机供风巷道内电气设备的供电和采区回风系统内的供电。

对停风巷道要及时密闭，并对挡风墙外的瓦斯浓度每班至少检查一次。对采空区要进行永久性密闭。

1)恢复已封闭的停工区或采掘工作面接近这些地点时,事先排除其中积聚的瓦斯,排除瓦斯工作制定安全技术措施。

2)在排出瓦斯过程中,排出的瓦斯与全风压风流混合处的瓦斯不超过1%和二氧化碳浓度不得超过1.5%,且采区回风系统内停电撤人,其它地点的停电撤人范围应在措施中明确规定,只有恢复通风的巷道风流中瓦斯浓度不超过 1.0%和二氧化碳浓度不超过 1.5%时,方可人

工恢复局部通风机供风、巷道内电气设备的供电和采区回风系统内的供电。

3)恢复已封闭的停工层或停工区，在恢复通风前,首先检查瓦斯。

4)加强瓦斯管理。启封密闭、瓦斯排放、巷道贯通要认真制定专项措施，按规定审批并严格实施；通风设施设置要合理、可靠，定期检查和维护。加强盲巷和采空区密闭管理，坚决杜绝私自开启密闭行为。

严格控制和加强管理施工中可能引火的热源。井下电气设备搬迁或检修前，切断电源，检查瓦斯，在回风顺槽风流中瓦斯浓度低于1%，再用与电源电压相适应的验电笔检验；确认无电后，方可进行导体对地放电。

防止引爆火源措施：

1)所有下井人员严禁携带烟草及点火物品，严禁穿化纤衣物入井。严禁在井下拆卸敲打矿灯。

2)井下电器设备使用防爆、隔爆型电气设备。电气设备有MA标志，杜绝失爆，经常检查电气设备金属面，表面温度不得大于75℃，井下变电所的漏电保护每日试验一次。井下电缆、风筒为不延燃型材料。

3)严格按操作规程操作电气设备。井下动火、动焊，经矿长批准，并有瓦斯检查员现场检查气体。

4)掘进爆破采用毫秒爆破，炸药选用煤矿安全炸药，爆破使用水炮泥。爆破及处理瞎炮按《煤矿安全规程》规定执行。

5)密闭区、盲巷实行“三断”，杜绝杂散电流导入密闭区、盲巷。

6)井下使用的棉纱布头和纸等，存入在盖严的铁桶内，不得乱丢乱放。严禁将剩油、废油洒在巷道内或硐室内。

7)井口房和通风机房附近20m内，不得有烟火或用火炉取暖。暖风道和通风风硐用不燃性材料砌筑。

进风井口不设防火铁门，有防止烟火进入矿井的安全措施，每个井口配备防火器材为：10L泡沫灭火器2个，8kg干粉灭火器2个，铁锹2把，0.5m3砂箱，防烟门帘。

8)井筒、井底车场，主要绞车道与主要运输巷、回风巷的连接处，井下机电设备硐室，主要巷道内带式输送机头前后两端各20m范围内，都用不燃性材料支护。

10)井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。如果在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作，每次制定安全措施，并遵守下列规定：

①指定专人在场检查和监督。

②电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的前后两端各10m的井巷范围内，应是不燃性材料支护，并应有供水管路，有专人负责喷水。上述工作地点应至少备有２个灭火器。

③在井口房、井筒和倾斜巷道内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作时，在工作地点的下方用不燃性材料设施接受火星。

④电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的风流中，瓦斯浓度不得超过0.5%，只有在检查证明作业地点附近20m范围内巷道顶部和支护背板后无瓦斯积存时，方可进行作业。

⑤电焊、气焊和喷灯焊接等工作完毕后，工作地点应再次用水喷洒，并应有专人在工作地点检查1h，发现异状，立即处理。

煤层中未采用砌碹或喷浆封闭的主要硐室和主要进风大巷中，不

得进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作。

11)井口房、瓦斯抽放站及主要通风机房附近20m内禁止使用明火。

12）防止摩擦火花引起瓦斯爆炸事故。在摩擦部件的金属表面溶敷一层活性小的金属（如铬），使形成的摩擦火花不能引燃瓦斯。在铝合金的表面涂各种涂料，以防止摩擦火花的产生。

在采掘工作面设置甲烷传感器，监测风流中的瓦斯动态，并将信息及时传送到地面安全监测系统控制室，当瓦斯浓度超限时，及时自动切断电源。在采煤机上、掘进机上各安装机载式甲烷断电仪1个。当瓦斯浓度超限时，及时自动切断采煤机、掘进机电源。此外安监人员配备个体检测设备。

1)井下电力网的短路电流小于其井下使用的控制用断路器的开断能力。

2)井下电气设备必须具有“产品合格证、防爆合格证、检验合格证”并选用带“MA”标志的产品。

3)井下主变电所10kV高压配电设备选用BGP-10矿用隔爆型高压真空智能型配电装置；变压器选用KBSG矿用隔爆型干式变压器；660V 低压配电设备选用KBZ型矿用隔爆型智能化真空馈电开关；其它配电点及控制设备均为QBZ、KJZ矿用隔爆型磁力起动器；照明灯具选用DGS-20/127Y 127V 20W矿用隔爆型节能荧光灯；通讯设备选用矿用防爆兼本安型设备。

各掘进工作面局部通风机采用“三专两闭锁”双电源连续供电方式，井下所有电动机控制设备，采用真空磁力起动器。

井下供电网络为中性点不接地系统。由地面变电所至井下主变电

所及采区变电所的电缆线路上均设有零序电流互感器和相应的漏电保护装置；井下主变电所的高压出线回路上装有高压漏电保护装置；井下变电所及采区变电所至移动变电站的10kV线路的漏电和绝缘检测，由MYPTJ-6/10矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆，通过矿用隔爆型高压真空配电装置内的检漏保护和绝缘监视保护装置实现。低压馈出路均装设有选择性漏电保护装置，能自动切断漏电的馈电线路。每天必须对低压检漏装置的运行情况进行1次跳闸试验。电机均选用矿用隔爆型真空磁力起动器控制，井下所有电机控制设备均设有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护及远程控制功能。

井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。

工作面搬迁或检修前，必须切断电源，检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度低于 1.0%时，在用与电源电压相适应的验电笔检验，检验无电后，方可进行导体对地放电。

所有开关设备的闭锁装置能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关把手在切断电源时必须闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电”字样的警示牌，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电。

操作井下电气设备应遵守下列规定：

(1)非专职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设备。

(2)手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好绝缘。

(3)井下不准拆卸矿灯。

井下普通型携带式电气测量仪表，必须在瓦斯浓度1%以下的地点使用，并实时监测使用环境的瓦斯浓度。

为防止静电产生的电火花引起瓦斯、煤尘爆炸，主要采取以下措

施：

(1)保护接地，将带电物体上产生的静电荷通过接地导线引入大地，避免出现高电位，减少物体对地的电压差。

(2)加静电剂或导电填料，在矿井中使用抗静电管材。

(3)增加作业空间的湿度。

4)矿井因停电和检修，主要通风机停止运转或通风系统遭到破坏后，必须制定恢复通风、排除瓦斯和送电的安全措施。恢复正常通风后，所有受到停风影响的地点，都必须经过通风、瓦斯检查人员检查，证实无危险后，方可恢复工作。所有安装电动机及其开关地点附近20m的巷道内，都必须检查瓦斯，符合《煤矿安全规程》的规定后，方可启动机电设备。

为改善工作环境，防止运煤系统发生煤尘和瓦斯爆炸，需要安设喷雾洒水装置，并安装全自动瓦斯监控探头。

为改善工作环境，防止地面转载筒仓内发生煤尘和瓦斯爆炸，在每个筒仓顶部设两台防爆轴流风机，并安装全自动瓦斯监控探头。

地面生产系统的各转载点和装车点均安设喷雾洒水装置，以降尘和防止煤尘浓度超限，引起煤尘爆炸，在外来煤受煤坑设喷雾洒水装置。在主井生产系统周围设防风抑尘网。

3.3隔爆措施

本矿为高瓦斯矿井，本次设计采用对井下巷道设置隔爆水棚，对井下瓦斯煤尘爆炸进行隔爆。隔爆水棚设置详见第五部分粉尘灾害防治(5.6隔爆措施)。