淺談低瓦斯礦井防治瓦斯積聚的措施

孫輝

摘 要：瓦斯積聚是礦井日常通風管理的重要防治內容，也是防止發生瓦斯爆炸事故，保證礦井安全生產的關鍵。近年來，低瓦斯礦井由于工作面上隅角瓦斯超限所引起的瓦斯爆炸性事故時有發生，對煤礦安全生產造成了嚴重威脅。文章結合上壩煤礦工程概況，在對礦井瓦斯涌出量預測分析的基礎上，對其防治瓦斯積聚的措施作一個簡要分析，以供同行借鑒和交流。

關鍵詞：煤礦；防治瓦斯積聚；低瓦斯礦井

中圖分類號：TD712 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）32-0175-02

1 礦井概況

西北某煤礦始建于1996年，該礦為整合擴能礦井，礦井現采用平硐開拓，采用倒臺階采煤方法，全部垮落法管理頂板。該礦開采C1、C2兩層煤，開采標高為+1 150 ～+300 m。礦井C1煤層劃分為二個水平，即+756 m水平上山、+530 m水平上下山開采；C2煤層劃分為一個輔助水平和二個水平，即+950m輔助水平、+756 m水平上山+和530 m水平上下山開采。該礦絕對瓦斯涌出量為0.320 m3/min相對瓦斯涌出量為5.10 m3/t，屬低瓦斯礦井，礦井采用分列式通風，煤層厚0.8～1.2 m，傾角52～68 °。

2 礦井瓦斯涌出量預測分析

該礦井達產時開采：C1煤層+756 m水平上山設計有2個采煤工作面，3個掘進工作面及其它地點（如采空區、煤層巷道）有瓦斯涌出，按瓦斯涌出的地點判斷，則每個采煤工作面的絕對瓦斯涌出量為0.23 m3/min；每個掘進工作面的絕對瓦斯涌出量為0.09 m3/min，則兩個掘進工作面絕對瓦斯涌出量為0.18 m3/min；其它地點涌出瓦斯量為0.08 m3/min；C2煤層+950 m輔助水平設計有2個采煤工作面，2個掘進工作面及其它地點（如采空區、煤層巷道）有瓦斯涌出，按瓦斯涌出地點進行預測，則每個采煤工作面絕對瓦斯涌出量為0.45 m3/min，則1個采煤工作面絕對瓦斯涌出量為0.45 m3/min；每個掘進工作面絕對瓦斯涌出量為0.21 m3/min，則2個掘進工作面絕對瓦斯涌出量為0.42 m3/min；其它地點涌出瓦斯量為0.06 m3/min。

3 防治瓦斯積聚的措施

3.1 巷道布置、采掘工藝對礦井瓦斯涌出的影響

本礦井采用平硐暗斜井開拓。利用蜂巢巖+756 m平硐作主平硐，C1煤層開采初期和后期在主平硐西翼新布置+880 m平硐作西回風平硐，用于C1煤層西翼采區的回風；中期在主平硐東翼新布置+850 m斜井作回風斜井，用于C1煤層東翼采區的回風；C2煤層在主平硐西翼新布置+950 m平硐作回風平硐，用于C2煤層采區的回風。礦井同時使用的風井有2個。

礦井主平硐井筒位于井田上北部，西回風平硐井筒位于井田西部，南回風平硐井筒位于井田南部。礦井+756 m水平一采區生產期間，新鮮風流從+756 m主平硐、+756 m水平C1運輸大巷進入，經一采區軌道上山和一采區人行上山，運輸及人行石門進入采區采掘工作面，泛風至西回風平硐，最后排出地面。+950 m輔助水平二采區生產期間，新鮮風流從+756 m主平硐、+756 m水平C2運輸大巷、集中軌道上山、集中人行上山、集中回內上山、+950 m輔助水平C2運輸巷進入，經二采區軌道上山和二采區人行上山，運輸及人行石門進入采區采掘工作面，泛風經回風下山至南回風平硐，最后排出地面。

采煤工作面采用“U”型通風方式。新鮮風流從工作面軌道巷及運輸巷進入回采工作面，回采工作面的泛風由工作面回風巷排入回風石門，形成完善的通風系統。

3.2 保證工作面充足的風量和合理的風速

礦井采用分區列式通風方式，抽出式通風方法，通風線路順暢，對各用風地點配有足夠的風量，反風滿足要求，在相應的地點設置了通風附屬設置及構造物，通風系統是合理、可靠的。礦井回采工作面瓦斯含量高，為防止生產過程中瓦斯濃度超限，必須保證回采工作面有足夠的新鮮風量，本礦井投產初期7111、9221采煤工作面配風量為4 m3/s，工作面風速為1.21 m/s，采煤工作面風量充足，能有效防止工作面瓦斯濃度超限。風速較大，能防止和消除采煤工作面上隅角的瓦斯積聚。

為防止掘進工作面瓦斯濃度超限，必須保證掘進工作面有足夠的新鮮風量，本礦井投產初期掘進工作面配風量為4 m3/s，掘進斷面為5.3 m2，風速為0.75 m/s，掘進工作面風量充足，能有效防止工作面瓦斯濃度超限。上述風量分配及風速均能滿足風排放瓦斯要求，同時巷道斷面大小、支護材料及巷道彎道半徑的選擇等，均應能避免局部地段的瓦斯集聚，使礦井有一個良好的通風系統。

3.3 建立完善通風系統

①本礦布置有3個風井，西回風平硐，擔負礦井C1煤層一采區、七采區、九采區、十五采區、十七采區的回風任務，服務年限約5.3年；南回風平硐，擔負礦井C2煤層二采區、四采區、六采區、八采區、十采區、十二采區、十四采區的回風任務，服務年限約8.3年；東回風斜井，擔負礦井C1煤層三采區、五采區、十一采區、十三采區的回風任務，服務年限約3.0年。

②通風系統應力求安全可靠、系統簡單和經濟合理的原則。礦井進回風井之間、主要進回風大巷之間，應設立兩道反向風門和兩道聯鎖的正向風門。對于人員不通行的聯絡巷道，要及時砌筑永久性擋風墻，以有效地抑制有效風量的漏失。礦井風量計算方法依據《煤礦安全規程》和《采礦工程設計手冊》，按照生產能力150 kt/a進行配風。礦井通風容易時期和通風困難時期均按2個采煤工作面、5個掘進工作面及其獨立通風硐室和巷道配風。

3.4 加強通風管理和通風質量標準化工作

加強通風管理，嚴禁違章指揮、違章作業，嚴格建立通風瓦斯安全管理制度。要及時對冒頂、片幫進行處理，及時處理各掘進工作面和回采工作面等處的局部瓦斯積聚。若遇瓦斯涌出異常區域要加強通風，加強檢測工作。

通風是防止瓦斯積聚的行之有效的方法之一，加強通風管理，合理配風，按需分風，保證各回采工作面有足夠的新鮮風量，以防瓦斯積聚。

本礦井投產初期7111、9221采煤工作面各配風量為4 m3/s，工作面風速分別為1.21 m/s，采煤工作面風量充足，風速較大，對防止工作面瓦斯濃度超限非常有利。

加強通風質量標準化工作，通風設施施工要嚴格按照相關標準執行，建立通風設施管理檢查維護記錄，對重要的風門、調節風門、永久密閉等通風構筑物要重點監控。

井下所有電氣設備選擇必須符合《煤礦安全規程》的要求，防止電氣設備產生火花。井下電氣設備選用礦用防爆型電氣設備，本礦井變電所內高壓開關選用BGP-630/10型礦用隔爆型高壓真空配電裝置，刮板機采用防爆組合開關，采掘面的低壓開關一般均為QZB型隔爆真空磁里起動器，局部通風機采用專用開關，可以使用和備用局部通風機自動切換。

3.5 加強局部通風管理

礦井掘進巷道通風都必須采用局部通風機，每一采區、每一掘進巷道開工前都應編制局部通風設計報告，內容包含局部通風機型號和能力、局部通風的布置方式、供風量、風筒直徑等各種參數。

本礦井掘進工作面利用局部通風機壓入式通風，使用長距離、抗靜電、阻燃性能風筒、局部通風機（雙風機）采用“二?！保▽Ｓ镁€路、專用開關）雙電源供電，保持局部通風機連續運轉的可靠性。

全礦井共5個掘進工作面，均為半煤巖巷普掘工作面。每個掘進工作面配備FBD-2-№5/5.5×2型局部通風機（功率5.5×2 kW，風量110～230 m3/min，風壓380～2 930 Pa）1臺，備用2臺。全礦井共配備12臺局部通風機。

3.6 合理安排隔爆水棚

為防止煤塵和瓦斯爆炸引起二次爆炸的可能性，阻止爆炸的進一步傳播，該礦井下隔爆水棚的布置方式采用集中式，采用型號為GBSD-40（設計水量為40 L）的塑料水袋組成。

隔爆水棚的每一組水棚區根據所在巷道的凈斷面積和巷道形式的不同，布置的總長在23.3～23.8 m之間，水袋的個數在26～28個之間，每一水棚區總儲水在1 040～1 120 L之間，初期全礦共布置隔爆水棚供16組，主要布置在以下地點：

①7112采面軌道巷、回風巷掘進工作面內（各1組）；

②9222采面軌道巷、回風巷掘進工作面內（各1組）；

③7112采面軌道巷、運輸巷和回風巷內（各2組）；

④9211采面軌道巷、運輸巷和回風巷內（各2組）。

4 結 語

總之，對于低瓦斯礦井，我們一定要嚴格執行《煤礦安全規程》的相關規定，加強日常管理，不能疏于馬虎，以減少煤礦瓦斯爆炸事故對生產的威脅。

參考文獻：

[1] 郭朝崗.淺談礦井瓦斯治理[J].煤，2011，（5）.