低瓦斯矿井高瓦斯区的瓦斯防治及管理

低瓦斯矿井高瓦斯区的瓦斯防治及管理

一、概况

冯家塔煤矿属低瓦斯矿井，煤尘具有爆炸危险性，属不易自燃～易自燃煤层。矿井投产后，形成主斜井、副斜井进风，一号回风斜井回风的中央并列式通风系统。

井田内各煤层瓦斯含量低，变化在0.02～0.18ml/gr之间。其中各煤层沼气（CH4）含量为0.02～0.18ml/gr，均属于低沼气等级；CO2含量变化在0.01～0.12 ml/gr。

瓦斯自然成分主要为N2，占总量的89.93～99.35%；次为CO2，占总量的0.65～10.07%，且随深度加大而增高的趋势较明显；CH4占总量的0.00～1.41%，一般为0.00%。

各煤层N2含量>89%，CO2含量一般<6%，故井田内各煤层均处于氮气带。

按用风地点确定矿井一期风量为127 m3/s，二期风量为164m3/s。一号回风斜井选用FBCDZ-8-No28型防爆轴流式通风机2台，1台工作，1台备用。初期每台通风机配2台YBF450S1-8型隔爆电动机(160kW、10kV、750r/min)；后期更换电动机，每台通风机配2台YBF560S2-8型隔爆电动机(280kW、10kV、750r/min)。

二、瓦斯防治及管理

通过对本区域瓦斯的赋存状况分析，瓦斯涌出量若有所增大，即使增大幅度较小，但在采取常规瓦斯防治和管理的同时，采取煤层工作面瓦斯提前释放的瓦斯防治措施。

（一）常规措施

1）加强通风系统管理，建立稳定可靠的通风系统。不能靠无限地增加风量来解决瓦斯问题：一是风量过大将使煤尘飞扬；二是随着风量的增大，流经采空区的风量、风速加大、瓦斯流线延深、变密，强化了风流和采空区的瓦斯交换，风流携带出的采空区瓦斯量也相应增加。故掘进巷道使用双风机、双电源、自动分风和“三专两闭锁”装置，并有专人检查试验其性能，保证完好。

2）加强瓦斯检查与监测。严格落实“先抽后采、监测监控、以风定产”瓦斯综合治理12字方针。虽然冯家塔煤矿是低瓦斯矿井，但按照高瓦斯矿井管理，每一个采掘工作面均有瓦斯检查人员，一人一面，坚持“一炮三检”和“三人连锁放炮”制度。按要求配备使用便携式甲烷报警仪，利用KJ95N煤矿安全监测、监控系统，实时监测采掘工作面及其回风流中瓦斯浓度和各采区的风速、风量，做到了瓦斯人工监测和自动监测、监控的有机结合。

3）认真落实“一通三防”管理制度和瓦斯管理措施。实行

“一通三防”安全设施配备不齐全，禁止开工生产。并对通风设施进行责任区域划分、挂牌管理，专人检查。根据管理情况，奖优罚劣。

4）加强上下隅角瓦斯管理。对采煤工作面隅角瓦斯超限采取向隅

角供风稀释，如挂风帘、用局部通风机供风等。瓦斯涌出较大时安设抽风机进行抽放，同时派技术素质高、责任心强的专职瓦斯检查员检查瓦斯，在上下隅角安设报警断电仪探头进行监测，并悬挂1台便携式报警仪，针对工作面情况制定专门的工作面瓦斯管理技术措施。

5）加强机电设备检查管理，改进技术装备条件，试验推广远距离供液措施，杜绝电气设备失爆，避免引起大型瓦斯事故。

6）强化职工防治瓦斯意识，实现群防群治。由于新庄煤矿一直是低瓦斯矿井，没出现过瓦斯事故，职工防治瓦斯意识较为淡薄，因此心须树立“瓦斯为天”的思想，从而在工作中自觉遵守瓦斯管理的各项措施，以实现矿井瓦斯的全员防治体系。

7）严格掌握风量分配，加强通风管理，保证井下各用风地点有足够的新鲜风流。生产中严格制定管理制度，设专职瓦斯检查员，对工作地点经常进行各种有害气体和风量测定，采空区、风门、风筒要有防止漏风的措施。

8）矿井必须建立完善的瓦斯检查制度，建立瓦斯的个体巡回检测和连续监测的双重监测系统，特别是采掘工作面每班必须按规定检查，可靠地预防和控制瓦斯事故的发生。巷道在过断层、褶曲等地质构造变化段时，可能造成瓦斯积聚，更应加强监测，根据瓦斯涌出增加风量，加强通风，防止瓦斯超限，必要时须停产撤人，避免瓦斯事故。

9）要以预防为主，先探后掘，加强监测和通风，防止瓦斯积聚超限。

10）对废巷、停工停风的盲巷及采空区要及时封闭。采取有效措施及

时处理局部积存瓦斯，特别是对工作面上隅角、采空区边界、采煤机附近、顶板冒落的空洞内，低速风流巷道顶部积聚的瓦斯要加强监测、及时处理。

11）在采掘工作面、采区回风巷及与其相互连接的上、下顺槽中设置瓦斯超限警报仪，监测风流中的瓦斯含量，并将信息及时传送到地面控制室。在工作地点设置瓦斯断电仪，当瓦斯含量超限时及时自动切断电源。

12）必须使用安全炸药，采用水炮泥，在放炮前仔细监测瓦斯浓度，严禁违章作业。

13）必须使用防爆的机电设备，加强机电设备的检查和维修，保持良好的防爆性能，严防电器失爆。

14）接替工作面施工完后，必须供风，临时停工的地点，不得停风。

15）严格控制和加强管理生产中可能引火的热源，杜绝燃爆瓦斯的火源；井下电气设备搬迁或检修时，必须切断电源，检查瓦斯，在其巷道风流中的瓦斯浓度低于1.0%时，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。本设计井下选用的所有开关的闭锁装置均能可靠地防止擅自送电、防止擅自开盖操作。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，并随时监测使用环境的瓦斯浓度。

16）杜绝不合理串联通风，防止瓦斯事故的发生。

17）下井人员必须配备过滤式自救器，矿井配备足够的瓦斯监测仪器。

18）采煤机和掘进机在割煤前，要检查其周围瓦斯浓度，以免割顶、底和夹矸时产生火花发生事故。

19）禁止在井下及井口房使用明火及吸烟，禁止将易燃物品带入井下，井下爆炸器材运送、使用、操作等必须遵守《煤矿安全规程》的有关规定。

20）井下掘进工作面的局部通风机和电气设备都必须安装风电闭锁装置；

21）随采掘工作面位置的变化，随时调整通风系统，绘制通风系统图，对井下各种通风构筑物要及时建筑和安装，并经常维护，保持完好。

22）为防止瓦斯灾害事故扩大，回风井口设有防爆门，以防由于瓦斯爆炸引起冲击波毁坏风机。

23）掘进巷道贯通前，综合机械化掘进巷道在相距50m前、其他巷道在相距20m前，必须停止一个工作面作业，做好调整通风系统的准备工作。贯通时，必须由专人在现场统一指挥，停掘的工作面必须保持正常通风，设置栅栏及警标，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，必须立即处理。掘进的工作面每次爆破前，必须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，必须先停止在掘工作面的工作，然后处理瓦斯，只有在2个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个工作面入口必须有专人警戒。贯通后，必须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。间距小于20m的平行巷道的联络巷贯通，也必须遵守上述各项规定。

（二）强化本煤层瓦斯治理

1）本煤层瓦斯抽放。采煤工作面的本煤层瓦斯抽放，采取的抽放方

法主要有顺层钻孔预抽和边采边抽相结合的方法，即在采煤工作面的运顺巷和回顺，沿煤层向回采区段打抽放孔，孔径一般为75 mm，采用聚氨酯快速封孔方法，预抽期一般为6个月左右。为争得较长的预抽时间，一般在准备采面掘进时就进行钻孔施工，并及时封孔联网抽放。

本煤层瓦斯抽放的钻孔布置方式主要采用顺层平行钻孔布置和钻场扇形孔布置。

2）钻孔释放瓦斯。根据采掘工作面在正常供风的情况下，放炮后的瓦斯浓度是否达到 1.0％而决定是否打瓦斯提前释放孔，并依据瓦斯浓度大小而决定释放孔密度和深度。用防突钻机，直径75 mm的麻花钻杆打释放孔，达到提前释放瓦斯的目的，使放泡后瓦斯浓度降到了1.0％以下。瓦斯释放孔密度和深度参数见表1和图1。

表1 煤巷瓦斯释放钻孔参数表（以断面10m2为例）

图1 煤巷瓦斯释放钻孔平面布置图（数量以9个为例）对于释放孔，要求均匀布置，如果达不到应有的效果，就使释放钻孔与巷道底板有5°～10°的夹角，以便往释放钻孔内注水，迫使瓦斯被动提前涌出。

（三）总结

通过对高瓦斯区采取瓦斯抽放，打释放钻孔（或向释放钻孔内注水）提前释放煤层中瓦斯的方法，既基本不影响生产，又能避免炮后瓦斯超限的现象。雨滴穿石，不是靠蛮力，而是靠持之以恒。——拉蒂默