高瓦斯地区掘进工作面的瓦斯预防与综合治理.pdf

2 0 0 2年第 6期 中州 煤炭 总第 1 2 0期 高瓦斯地区掘进工作面的瓦斯预防与综合治理 杨 恒 ， 杨 兰 海 鹤 煤 集 团公 司 ， 河 南 鹤 壁4 5 8 0 0 0 摘 要 结 合鹤 壁 九矿 2 5 0 5地 区瓦斯 涌 出情 况 ， 从技 术 管理 、 施 工组 织 管理 、 现 场 监督 管理 等方 面 ， 采 取 综 合 措 施预 防瓦斯事 故 。 关键 词 高 瓦斯 ； 掘 进工 作 面 ； 预 防与 治理 中图 分类 号 T D 7 1 2 文献 标识 码 B 文章 编号 1 0 0 30 5 0 6 2 0 0 2 0 60 0 4 00 2 鹤壁九矿于 1 9 9 1年过渡 到二 煤 区开采 ， 属 高 瓦斯 矿井 。为防止煤 巷掘 进施 工 中发生 瓦斯 事故 ， 九矿采取 了增大风量 、 瓦斯抽 放 、 选择适 当的施工 组 织方 式 、 瓦斯探头 自动 监测 等综 合措施 ， 消除了瓦斯 隐患 ， 确保 了煤巷 的顺 利施工 。 1工 作 面 概 况 1 ． 1煤 层 赋 存 条 件 2 5 0 5采面 为 九矿二 水平 下 山采 区第 1个 全层 放顶 煤 工 作 面 ， 标 高 一3 5 0～ 一3 7 0 m， 倾 角 1 4～ 2 0 。 ， 厚 度 8 ． 2 m， 下 部 有 一 较 稳 定 的 夹 矸 层 ， 厚 0 ． 3 m， 距煤层底 板 1 ． 2～1 ． 7 m。采面 回风巷 、 运输巷均 沿煤层底板布置 ， 并设计有一条顶板专用 排瓦斯巷 ， 与 回风 巷 内错 1 0 m 左 右 。 1 ． 2围岩 及 特 征 顶板 直接顶为黑色砂质泥 岩 ， 厚度 1 8 ． 5 m， 基 本顶为细粒砂岩 ， 厚 度 5 ． 2 9 m。底板 直接底 为炭 质 和砂 质 泥 岩 ， 厚 0 ． 8 8 m， 基 本 底 为 中细 粒 砂 岩 ， 厚 度 1 9 ． 0 4 m。 1 ． 3瓦斯 、 煤 尘 、 发 火 期 由于煤层埋藏较 深 ， 瓦斯涌 出量较 大 ， 巷道掘进 初 期 ， 瓦 斯 绝 对 涌 出 量 为 2 ． 8 m ／ m i n ， 相 对 涌 出 量 为 1 0 m ／ t 以上 ， 但 无 瓦斯 突 出 异常 现象 。煤 尘具 有爆炸性 ， 爆 炸 指 数 为 1 5 ． 1 5 ％ 一2 0 ％ 。 自然 发火 期 为 1 4个 月 。 1 ． 4掘 进 工 作 面 支 护 形 式 工 作 面 上 下 两 巷 采 用 矿 用 工 字 钢 支 护 ， 断 面 2 ． 4 m 2 ． 6 m， 帮 顶 用 塑 带 网 铺 严 ， 并 罩 荆 芭 、 背 木 收藕 日期 2 0 0 2 0 71 1 作者 筒介 杨恒 1 9 7 0一，男 ， 河南 南 阳 人 ， 工程 师 ， 1 9 9 3年毕 业 于阜新矿 业学 院采矿 工程 系 ， 现 从事煤 矿管 理工作 。 4 0 背实 。切 眼采用 单体 柱 Ⅱ 型钢 梁 支护 ， 一梁 二 柱 ， 顶板铺菱形 网 ， 背顶不 背 帮 。顶板 巷 及顶 板 切眼采 用锚 网支护 ， 梯形断 面。 2 高 瓦斯 掘进 工 作 面 瓦斯 治 理措 施 2 ． 1制 定 制 度 。 狠 抓 落 实 在 掘进 施工 前 ， 制定 了“ 2 5 0 5掘 进 工作 面瓦斯 综合 治理专项 措施 及若 干规定 ” 。从 规程 措 施 的贯 彻 到瓦斯检查 员 、 放 炮 员 、 安 检 员 的 职 责 和机 电设 备 、 通风设施 、 瓦斯监测 、 综合 防尘 等管理 ， 作出 了严 格规定 ， 并对 可能出现的违章现象 ， 制定 了相 应处罚 细则 。狠抓 “ 规 定 ” 的 落实 。检查 科 、 通 风 区 、 掘进 队每班有一名领导现 场跟 班查 岗 ， 填写记 录 ， 查 出的 违章行为 ， 按 照规定 ， 处罚公 布 ， 警示 职工吸取教训 。 2 ． 2加 强 通 风 管理 。 杜 绝 瓦 斯 超 限 掘进工 作面 瓦斯 涌 出主要来 源于 本煤层 ， 经过 计算 ， 初期采 用机械通风 法稀 释瓦斯 。2 5 0 5运输 巷 先采用 2台 2 8 k W 局 部 通风 机供 风 ， 供 风 量 为 3 2 0 m ／ m i n ， 掘 进 5 0 m 后 ， 瓦 斯 涌 出 量 增 大 ， 回风 流 瓦 斯 浓度接近 1 ％ ， 特别是在放 炮 以后 ， 瓦斯 浓度 瞬 间 上升到 1 ％ 以上 ， 于是将风机更 换为 23 0 k W 对旋 式高效节 能风 机 ，增 大 了通 风 压 力 ， 风量 增 至 5 0 0 m ／ m i n 。回风 流 瓦斯 浓 度 降 到 0 ． 8 0 ％ 以下 ，绝 对 瓦 斯 涌 出量 达 到 4 ． 1 m ／ mi n ， 杜 绝 了 瓦 斯 超 限 。 2 ． 3实 施 瓦斯 抽 放 随着 掘进工 作面 向前 掘进 ， 瓦斯 涌 出量不 断增 大 ， 单靠 局部 通 风 机供 风 5 0 0 m。 ／ mi n ， 已难 以解 决 瓦 斯 超 限 问题 ，回 风 流 瓦 斯 浓 度 达 到 0 ． 9 8 ％ ， 长 时 不降 ， 矿研究 决定停掘抽放 。 在 2 5 0 5运 输 巷 掘 进 工 作 面 布 置 7个 钻 孔 ， 上 排 3个 ， 下排 4个 ， 孔 深 7 0 m， 孔 间距 和 排 间距 均 为 维普资讯 2 0 0 2年 第 6期 杨 恒 等 高 瓦 斯地 区 掘 进 工 作 面 的 瓦斯 预 防 与 综 合 治 理 总第 1 2 0期 4 5 0 mm， 孔 径 7 5 mm，封 孔 管 长 度 5 IT I 。抽 放 时 间 1 5 d ， 采 用 高 负 压 抽 放 ， 在 掘 进 工 作 面 抽 放 时 ， 关 闭 其 他 钻 孔 ， 孔 口负 压 达 到 6 0 ． 0～ 6 6 ． 7 k P a ， 当抽 出瓦 斯 含量 在 3 IT I ／ mi n以下 时 ， 停 止抽 放 ，进 行掘 进 。 在抽 放 瓦 斯 的 同 时 再 从 运 输 巷 向 上 工 作 面 打 钻 ， 每 2 0 IT I 布 置 1个 钻 场 ， 每 个 钻 场 8个 孔 ， 待 掘 进 工 作 面 抽 放 完 毕 ， 开 始 掘 进 后 ， 立 即 改 为 抽 放 工 作 面 瓦 斯 。抽 掘 一 个 循 环 ，时 间 一 个 月 ， 进 尺 8 0 IT I 以 上 ， 依次类推 。工作 面贯 通后 ， 工 作面 瓦斯 抽放 工程 也 随 之 完 成 图 1 。 1 一胶 带运 输下 山 ； 2 一 轨道 下山 ； 3 2 5 O 5回风 巷 ； 4 一联 络巷 ； 5 一 回风 巷 ； 6 一 顶板 排放 瓦斯巷 ； 7 一运 输巷 ； 8 -- 掘进 工作 面抽放 钻场 ； 9 一采 面抽 放钻场 图 1 掘进 工作 面及 采面 抽 放钻 孔示 意 图 通 过抽 放 ，2 5 0 5运 输 巷 瓦 斯 绝 对 量 由 原 来 的 4 ． 9 IT I ／ mi n降到 2 ． 6 I T I ／ mi n ， 比抽 放 前 降低 了 2 ． 3 I T I ／ mi n ， 保证 了后期 掘进速度 和安全生 产 。 2 ． 4选 择 合 理 的 施 工 方 式 ， 减 少 瓦斯 涌 出 传统的掘进爆破方法 为全断面爆 破或先掏槽再 顺 帮 爆 破 。这 种 爆 破 方 法 对 于 瓦 斯 涌 出量 大 的工 作 面 ， 放炮后 瓦斯超 限时 间较长 ， 危 险程 度较 高 ， 增加 了瓦斯治理难度 。为解 决这 一 问题 ， 九 矿采用 爆破 掏 槽 ， 风 镐 刷 帮 的 方 法 ， 掏 槽 眼 深 1 ． 2 I T I ， 装 药 量 2 卷 ， 共 6个 炮 眼一 次 起 爆 ， 然 后 用 风 镐 刷 帮 ， 架 棚 支 护 。瓦斯浓度除放 掏槽 炮有 所上 升外 ， 其 余 时 间瓦 斯 涌 出比较稳定 。此方 法减 少 了钻爆 次数 ， 实 现 了 瓦斯均匀释放 ， 保 证了掘进时 间 ， 较好地缓解 了治理 瓦斯与掘进效率低 的矛盾 。 2 ． 5加 强 监 测 ， 强 化 现 场 管 理 九矿对瓦斯 治理坚持 连续 自动监测与人工现场 检测相结合 ， 以杜绝空班漏检 、 假 检 。每个掘进工作 面安装 2台瓦斯监测断 电仪 ， 一 台距工作 面 5 IT I 处 ， 另一台距 回风巷 口 1 0～1 5 IT I 处 ， 报警 、 断 电、 复电点 符合规程要求 。此外 ， 还采取 以下措施 ①施工单位 跟班队长 、 班 组长下井佩带便携 式瓦斯 报警仪 ， 随时 监控 。②瓦斯检 查员 、 安全检 查员双顶岗 ， 现场交 接 班 。③机运科 对该地 区电器设备每周不少 于 3次 失 爆检查 ， 保持设备完好 ， 杜绝失爆 ， 消灭电气火源 。 2 ． 6综 合 防 尘 在综合 防尘方面 ， 2 5 0 5掘进 工 作面按 规定安 装 两道降尘水幕 ，回风流一道 ， 距 掘进工 作面 3 0 IT I 一 道 ， 巷 道 供 风 水 管 每 5 0 IT I 设 1个 三 通 闸 门 ，供 巷 道 冲尘洒水 ， 安装 隔爆水 袋 4 0个 ， 坚持使用乳化炸药 ， 水炮泥 。同时 ， 用 “ 浅孔 动 压”注水 措施 ， 有效 降低 了煤 尘 含 量 和 施 工 中 的煤 尘 飞扬 。 通过 实施 瓦斯 综合 治理 ， 该 面 掘进 2 0 0 0 I T I 巷 道 ， 消 灭 了瓦 斯 超 限作 业 ， 消 灭 了 “ 三 违 ” 现 象 ， 没 有 停 过一 次风 ， 没 有 停 过一 次 电 ， 达 到 了预期 控制 目 标 ， 实现 了安全 生产 。 3 几点 体 会 1 加 强 现 场 管 理 ， 消 灭 违 章 作 业 是 防 止 事 故 的关键 ， 因此应 把治理瓦斯与现场 管理放 在首位 ， 杜 绝 空班漏检和瓦斯 超 限作业 ， 防止 瓦斯 聚积及 事故 发 生 。 2 采 用爆 破掏槽与 风镐刷 帮相 结合 的施 工 方 法 ， 不但 降低了瓦斯 涌 出 ， 而且 提高 了掘进 效率 ， 有 利 于 采 掘 接 替 。 3 在掘进 工作 面停 产进 行高 负 压抽放 时 ，可 以安 排 向采 面 打 钻 ， 掘 进 中 ， 抽 放 采 面 瓦 斯 ， 实 现 了 采面超前抽放 ， 延长采 面预抽期 ， 降低 回采时瓦斯涌 出量 ， 为 采 面 生 产 奠 定 了基 础 。 不 足 之 处 是 需 要 有 2个掘进工作 面交替施工 ， 占用 设备多 ， 矿井需增 大 供 风 量 ， 管 理 难 度 大 。这 需 在 以 后 的 工 作 中 ， 进 一 步 改 进 。 责任 编 辑 秦 爱 新 上接 第 1 9页 建筑 小 品 的数 量 ， 提 高 建筑 小 品 的立 意 ， 丰 富建筑 小品的造型 ， 从而使居住 区到处洋 溢 着 浓 厚 的 文 化 色 彩 。 综上所述 ， 要 解决居住 区中所存 在的问题 ， 应该 从 三 方 面 着 手 ， 首 先 要 有 优 秀 的设 计 ， 其 次 要 有业 主 的大力支持 ， 同 时要有 质监 部 门 的严 格执 法 。我 们 相信 ， 在“ 以人 为本 ” 的指 导 思想 下 ， 我 们 一定 能 够 克服居住 区建 设 中所 存在 的缺 陷 和不足 ， 把 居住 区 建设成为功能 齐全 、 环境 优美 、 品位高 雅 、 意境 深远 的都市花 园。 责任 编辑 秦爱新 41 维普资讯