浅谈低瓦斯矿井防治瓦斯积聚的措施

孙辉

摘 要：瓦斯积聚是矿井日常通风管理的重要防治内容，也是防止发生瓦斯爆炸事故，保证矿井安全生产的关键。近年来，低瓦斯矿井由于工作面上隅角瓦斯超限所引起的瓦斯爆炸性事故时有发生，对煤矿安全生产造成了严重威胁。文章结合上坝煤矿工程概况，在对矿井瓦斯涌出量预测分析的基础上，对其防治瓦斯积聚的措施作一个简要分析，以供同行借鉴和交流。

关键词：煤矿；防治瓦斯积聚；低瓦斯矿井

中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）32-0175-02

1 矿井概况

西北某煤矿始建于1996年，该矿为整合扩能矿井，矿井现采用平硐开拓，采用倒台阶采煤方法，全部垮落法管理顶板。该矿开采C1、C2两层煤，开采标高为+1 150 ～+300 m。矿井C1煤层划分为二个水平，即+756 m水平上山、+530 m水平上下山开采；C2煤层划分为一个辅助水平和二个水平，即+950m辅助水平、+756 m水平上山+和530 m水平上下山开采。该矿绝对瓦斯涌出量为0.320 m3/min相对瓦斯涌出量为5.10 m3/t，属低瓦斯矿井，矿井采用分列式通风，煤层厚0.8～1.2 m，倾角52～68 °。

2 矿井瓦斯涌出量預测分析

该矿井达产时开采：C1煤层+756 m水平上山设计有2个采煤工作面，3个掘进工作面及其它地点（如采空区、煤层巷道）有瓦斯涌出，按瓦斯涌出的地点判断，则每个采煤工作面的绝对瓦斯涌出量为0.23 m3/min；每个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量为0.09 m3/min，则两个掘进工作面绝对瓦斯涌出量为0.18 m3/min；其它地点涌出瓦斯量为0.08 m3/min；C2煤层+950 m辅助水平设计有2个采煤工作面，2个掘进工作面及其它地点（如采空区、煤层巷道）有瓦斯涌出，按瓦斯涌出地点进行预测，则每个采煤工作面绝对瓦斯涌出量为0.45 m3/min，则1个采煤工作面绝对瓦斯涌出量为0.45 m3/min；每个掘进工作面绝对瓦斯涌出量为0.21 m3/min，则2个掘进工作面绝对瓦斯涌出量为0.42 m3/min；其它地点涌出瓦斯量为0.06 m3/min。

3 防治瓦斯积聚的措施

3.1 巷道布置、采掘工艺对矿井瓦斯涌出的影响

本矿井采用平硐暗斜井开拓。利用蜂巢岩+756 m平硐作主平硐，C1煤层开采初期和后期在主平硐西翼新布置+880 m平硐作西回风平硐，用于C1煤层西翼采区的回风；中期在主平硐东翼新布置+850 m斜井作回风斜井，用于C1煤层东翼采区的回风；C2煤层在主平硐西翼新布置+950 m平硐作回风平硐，用于C2煤层采区的回风。矿井同时使用的风井有2个。

矿井主平硐井筒位于井田上北部，西回风平硐井筒位于井田西部，南回风平硐井筒位于井田南部。矿井+756 m水平一采区生产期间，新鲜风流从+756 m主平硐、+756 m水平C1运输大巷进入，经一采区轨道上山和一采区人行上山，运输及人行石门进入采区采掘工作面，泛风至西回风平硐，最后排出地面。+950 m辅助水平二采区生产期间，新鲜风流从+756 m主平硐、+756 m水平C2运输大巷、集中轨道上山、集中人行上山、集中回内上山、+950 m辅助水平C2运输巷进入，经二采区轨道上山和二采区人行上山，运输及人行石门进入采区采掘工作面，泛风经回风下山至南回风平硐，最后排出地面。

采煤工作面采用“U”型通风方式。新鲜风流从工作面轨道巷及运输巷进入回采工作面，回采工作面的泛风由工作面回风巷排入回风石门，形成完善的通风系统。

3.2 保证工作面充足的风量和合理的风速

矿井采用分区列式通风方式，抽出式通风方法，通风线路顺畅，对各用风地点配有足够的风量，反风满足要求，在相应的地点设置了通风附属设置及构造物，通风系统是合理、可靠的。矿井回采工作面瓦斯含量高，为防止生产过程中瓦斯浓度超限，必须保证回采工作面有足够的新鲜风量，本矿井投产初期7111、9221采煤工作面配风量为4 m3/s，工作面风速为1.21 m/s，采煤工作面风量充足，能有效防止工作面瓦斯浓度超限。风速较大，能防止和消除采煤工作面上隅角的瓦斯积聚。

为防止掘进工作面瓦斯浓度超限，必须保证掘进工作面有足够的新鲜风量，本矿井投产初期掘进工作面配风量为4 m3/s，掘进断面为5.3 m2，风速为0.75 m/s，掘进工作面风量充足，能有效防止工作面瓦斯浓度超限。上述风量分配及风速均能满足风排放瓦斯要求，同时巷道断面大小、支护材料及巷道弯道半径的选择等，均应能避免局部地段的瓦斯集聚，使矿井有一个良好的通风系统。

3.3 建立完善通风系统

①本矿布置有3个风井，西回风平硐，担负矿井C1煤层一采区、七采区、九采区、十五采区、十七采区的回风任务，服务年限约5.3年；南回风平硐，担负矿井C2煤层二采区、四采区、六采区、八采区、十采区、十二采区、十四采区的回风任务，服务年限约8.3年；东回风斜井，担负矿井C1煤层三采区、五采区、十一采区、十三采区的回风任务，服务年限约3.0年。

②通风系统应力求安全可靠、系统简单和经济合理的原则。矿井进回风井之间、主要进回风大巷之间，应设立两道反向风门和两道联锁的正向风门。对于人员不通行的联络巷道，要及时砌筑永久性挡风墙，以有效地抑制有效风量的漏失。矿井风量计算方法依据《煤矿安全规程》和《采矿工程设计手册》，按照生产能力150 kt/a进行配风。矿井通风容易时期和通风困难时期均按2个采煤工作面、5个掘进工作面及其独立通风硐室和巷道配风。

3.4 加强通风管理和通风质量标准化工作

加强通风管理，严禁违章指挥、违章作业，严格建立通风瓦斯安全管理制度。要及时对冒顶、片帮进行处理，及时处理各掘进工作面和回采工作面等处的局部瓦斯积聚。若遇瓦斯涌出异常区域要加强通风，加强检测工作。

通风是防止瓦斯积聚的行之有效的方法之一，加强通风管理，合理配风，按需分风，保证各回采工作面有足够的新鲜风量，以防瓦斯积聚。

本矿井投产初期7111、9221采煤工作面各配风量为4 m3/s，工作面风速分别为1.21 m/s，采煤工作面风量充足，风速较大，对防止工作面瓦斯浓度超限非常有利。

加强通风质量标准化工作，通风设施施工要严格按照相关标准执行，建立通风设施管理检查维护记录，对重要的风门、调节风门、永久密闭等通风构筑物要重点监控。

井下所有电气设备选择必须符合《煤矿安全规程》的要求，防止电气设备产生火花。井下电气设备选用矿用防爆型电气设备，本矿井变电所内高压开关选用BGP-630/10型矿用隔爆型高压真空配电装置，刮板机采用防爆组合开关，采掘面的低压开关一般均为QZB型隔爆真空磁里起动器，局部通风机采用专用开关，可以使用和备用局部通风机自动切换。

3.5 加强局部通风管理

矿井掘进巷道通风都必须采用局部通风机，每一采区、每一掘进巷道开工前都应编制局部通风设计报告，内容包含局部通风机型号和能力、局部通风的布置方式、供风量、风筒直径等各种参数。

本矿井掘进工作面利用局部通风机压入式通风，使用长距离、抗静电、阻燃性能风筒、局部通风机（双风机）采用“二专”（专用线路、专用开关）双电源供电，保持局部通风机连续运转的可靠性。

全矿井共5个掘进工作面，均为半煤岩巷普掘工作面。每个掘进工作面配备FBD-2-№5/5.5×2型局部通风机（功率5.5×2 kW，风量110～230 m3/min，风压380～2 930 Pa）1台，备用2台。全礦井共配备12台局部通风机。

3.6 合理安排隔爆水棚

为防止煤尘和瓦斯爆炸引起二次爆炸的可能性，阻止爆炸的进一步传播，该矿井下隔爆水棚的布置方式采用集中式，采用型号为GBSD-40（设计水量为40 L）的塑料水袋组成。

隔爆水棚的每一组水棚区根据所在巷道的净断面积和巷道形式的不同，布置的总长在23.3～23.8 m之间，水袋的个数在26～28个之间，每一水棚区总储水在1 040～1 120 L之间，初期全矿共布置隔爆水棚供16组，主要布置在以下地点：

①7112采面轨道巷、回风巷掘进工作面内（各1组）；

②9222采面轨道巷、回风巷掘进工作面内（各1组）；

③7112采面轨道巷、运输巷和回风巷内（各2组）；

④9211采面轨道巷、运输巷和回风巷内（各2组）。

4 结 语

总之，对于低瓦斯矿井，我们一定要严格执行《煤矿安全规程》的相关规定，加强日常管理，不能疏于马虎，以减少煤矿瓦斯爆炸事故对生产的威胁。

参考文献：

[1] 郭朝岗.浅谈矿井瓦斯治理[J].煤，2011，（5）.