矿井瓦斯爆炸防治措施
| 适配人群 | 瓦斯检查员,通风安全员,爆破工 | 使用场景 | 采煤工作面,掘进工作面,回风隅角 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 瓦斯容易在巷道角落、掘进面堆起来,一碰火就炸。得管住瓦斯,别让它聚、别让它着、别让炸了乱跑。 | ||
| 适用范围 | 所有下井的人、采煤掘进的地方、通风设备和放炮作业。 | ||
| 职责分工 | 班长盯风量和瓦斯浓度,工人不带火种不乱接线,瓦检员每班查数,机电工保设备不打火。 | ||
| 管理要求 | 风筒接好不漏风,隅角挂风障导风,放炮前中后三次查瓦斯,岩粉棚水棚按位置摆好。 | ||
| 监督与检查 | 队长每班查记录,安监员突击抽查,瓦斯超限不停产就撤人,没填表或假填表扣当月安全奖。 | ||
瓦斯爆炸事故是可以预防的, 预防瓦斯爆炸就是指消除瓦斯爆炸的条件并限制爆炸火焰向其他地区传播, 归纳起来主要有以下几个方面: 防止瓦斯积聚, 防止引爆瓦斯和防止瓦斯爆炸事故的扩大。如图2 所示:图2 瓦斯爆炸事故的防治措施
411 防止瓦斯积聚
(1) 保证工作面的供风量。所有没有封闭的巷道、采掘工作面和硐室必须保持足以稀释瓦斯规定界限的风量和风速, 使瓦斯不能达到积聚的条件。采煤工作面必须保持风路畅通, 每个掘进工作面必须有合理的进风和回风路线, 避免形成串联通风。对瓦斯涌出量大的煤层或采空区应采取瓦斯抽放措施。
(2) 处理采煤工作面回风隅角的瓦斯积聚。在采煤过程中, 采煤工作面回风隅角容易积聚瓦斯,应及时有效地处理该区域积聚的瓦斯。处理的方法有: 挂风障引流法、风筒导风法、移动泵站抽放法、尾巷排放瓦斯法、液压局部通风机吹散法。
(3) 处理掘进工作面局部的瓦斯积聚。掘进工作面的供风量一般都比较小, 出现瓦斯局部积聚的可能性较大, 应特别注意防范, 加强监测工作。对于瓦斯涌出量大的掘进工作面尽量使用双巷掘进,每隔一定距离开掘联络巷, 构成全负压通风, 以保证工作面的通风量。
(4) 通风异常或瓦斯涌出异常时期应注意的事项: 煤与瓦斯突出常造成短时间内涌出大量瓦斯,易形成高瓦斯区, 应注意防范; 抽放瓦斯系统停止工作时, 必须及时采取增加供风、加强监测直至停产撤人的措施, 防止瓦斯事故的发生; 采煤工作面大面积落煤也会造成大量的瓦斯涌出, 应适当限制一次放炮的落煤量和采煤机连续工作的时间。
412 防止点火源的出现
加强管理, 提高防火意识。提高井下作业人员的素质, 加强其防火、防爆意识, 是做好杜绝点火源在井下出现的基础。因此, 大力宣传井下的防火、防爆知识, 贯彻执行有关规定, 杜绝违章行为。
(1) 防止爆破火源。煤矿井下的爆破必须使用符合《煤矿安全规程》规定的安全炸药, 不合格或变质、超期的炸药严禁使用; 有爆破作业的工作面必须严格执行“一炮三检”的瓦斯检查制度, 保证爆破前后的瓦斯浓度在规定的界限内; 禁止使用明接头或裸露的爆破母线; 炮眼的深度、位置、装药量要符合该工作面作业规程的要求, 炮眼充填要填满、填实, 严禁使用可燃性物质代替炮泥充填炮眼, 要坚持使用水泡泥; 禁止放明炮、糊炮; 严格执行井下火药和雷管的存放、运输的管理规定, 爆破工人必须持证上岗。
(2) 防止电气火源和静电火源。井下电气设备的选用应符合防爆要求井下严禁带电检修、搬迁电气设备。井下防爆电气在入井前需由专门的防爆设备检查员进行安全检查, 合格后方可入井。井下要有接地装置, 要坚持使用局部通风机风电闭锁、瓦斯电闭锁装置。井下使用的高分子材料如塑料、橡胶等, 其表面电阻应低于其安全限定值。
(3) 防止摩擦和撞击点火。随着井下机械化程度的日益提高, 机械摩擦、冲击引燃的瓦斯的危险性也相应增加。为防止摩擦和撞击火花, 在摩擦发热的装置上应安设过热保护装置和温度检测报警断电装置; 工作面遇到坚硬夹石时, 不能强行截割,应放炮处理。
(4) 防止明火点燃。严禁携带烟草、点火物品入井; 严禁在井口房、通风机房、瓦斯泵房周围20 m 范围内使用明火、吸烟或用火炉取暖; 不得在井下或井口房内从事电气焊作业; 严禁井下存放汽油、煤油、变压油等; 严禁用电炉或灯泡取暖。
413 加强瓦斯的检查和检测
井下瓦斯状况的检查和检测是判断和预测井下瓦斯状况、采取防范措施的依据。它可以及时发现瓦斯超限和积聚, 从而采取处理措施, 使事故消除在萌芽状态。每个矿井都应建立井下瓦斯检查制度, 设立相应的瓦斯检查和通风管理机构, 配备相应的瓦斯检查仪表、仪器, 并配有专门的瓦斯检查人员。一旦发现瓦斯超限, 应立即停止生产, 撤出人员, 并向有关人员汇报。安装检测所使用的仪器、仪表必须定期调试、校正, 每月至少一次。通风安全管理部门的值班人员必须审阅瓦斯检查报表, 掌握瓦斯变化情况, 发现问题及时处理, 并向矿调度室报告。
414 设置隔爆, 阻爆装置
当瓦斯爆炸发生后, 依靠预先设置的隔爆装置可以阻止爆炸的传播, 或减弱爆炸的强度、减小爆炸的燃烧温度, 以破坏其传播的条件, 尽可能的限制火焰的传播范围。
(1) 用岩粉阻隔爆炸的蔓延。岩粉是不燃性细散粉末, 定期将岩粉撒布在积存煤尘的工作面和巷道中, 可以阻碍煤尘爆炸的发生和瓦斯煤尘爆炸的传播。岩粉棚是安装在巷道靠近顶板处的若干组台板, 每块台板上存放有大量的岩粉。发生爆炸时,冲击波将台板摧毁, 使岩粉弥漫于巷道中, 吸收爆炸火焰的热量及惰化空气, 阻碍爆炸的传播。
(2) 用水预防和阻隔爆炸。在巷道中架设水棚的作用和岩粉棚的作用相同, 只是用水槽或水袋代替岩粉板棚。水的比热比岩粉高5 倍, 汽化时吸热并能降低氧的浓度, 在爆炸的作用下比岩粉飞散快, 隔爆效果更好。
(3) 自动式放爆棚。使用压力或温度传感器,在爆炸发生时探测爆炸波的传播, 及时将预先放置的水、岩粉、n2 、co2 等喷洒到巷道中, 从而达到自动、准确、可靠地扑灭爆炸火焰, 防止爆炸蔓延的目的
矿井瓦斯爆炸防治措施:矿井瓦斯爆炸原因防治
| 适配人群 | 通风技术人员,瓦斯检查工,矿井总工程师 | 使用场景 | 煤矿采掘,高瓦斯矿井,掘进工作面 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 瓦斯爆炸最可怕,死人最多,占大事故七成。矿上老出事,得赶紧想办法。 | ||
| 适用范围 | 所有挖煤的矿井,特别是采煤掘进面、高瓦斯和乡镇小矿。 | ||
| 职责分工 | 老板是第一责任人,总工管技术方案,副职盯落实,工人要会防瓦斯、懂报警。 | ||
| 管理要求 | 装监控测瓦斯,保证通风不短路,放炮前查浓度,电器设备不能漏火花,抽瓦斯要到位。 | ||
| 监督与检查 | 安监员天天查,领导带队月月查,没装监控或坏了不修就停工,出事追责到人,培训不合格不让下井。 | ||
在煤炭开采过程中,瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大,从每年的事故统计中来看,煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中,绝大多数是由于瓦斯爆炸,约占特大事故总数的70%左右,为此,瓦斯称为煤矿灾害之王。因此,分析瓦斯爆炸原因,制订防治对策,显得特别重要。
首先认识一下瓦斯爆炸的特点:
①瓦斯爆炸多为大事故;
②事故地点多发生在采煤与掘进工作面;
③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大;
④多为火花引爆;
⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生;
⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿;
⑦基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发
瓦斯爆炸的主要原因分析
煤矿发生瓦斯爆炸事故是由很多原因造成的,但总的来说分为客观原因和主观原因两种。主观原因就是瓦斯积聚和引爆火源的存在;客观原因与自然条件、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关,发生瓦斯爆炸事故往往就是以上原因相互作用所导致的。
⑴瓦斯积聚的存在
煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多,但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。如____年34起特大瓦斯爆炸事故中,有22起主要是因通风系统不合理,存在风流短路、多次串联和循环风,造成供风地点风量不足而引起瓦斯积聚;有9起主要是因局部通风机安装位置不当,风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足而造成瓦斯积聚;有2起事故主要是因停电停风而引起瓦斯积聚;有1起是盲巷积聚的瓦斯被引爆。
⑵引爆火源的存在
煤矿井下引爆瓦斯的火源有爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。如____年34起特大瓦斯爆炸事故中,有16起是由放炮产生的火花引爆的;有15起事故是由电器设备及电源线电火花引爆的。
⑶煤矿开采条件差
我国煤矿井下开采条件普遍较差,特别是南方煤矿。据统计,2000年全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定,其中高瓦斯矿井160处,低瓦斯矿井298处,煤与瓦斯突出矿井122处,有自然发火矿井372处,占64%,有煤尘爆炸危险矿井427处,占73.6% 。
⑷装备不足、管理不落实
矿井安全装备配置不足,“先抽后采,监测监控,以风定产”方针未得到完全落实。如____年发生的41起特大瓦斯事故中,有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常,有的矿井虽安装了瓦斯监控系统,但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显示数据等问题,不能有效发挥其应有的作用。此外乡镇煤矿发生的特大瓦斯事故都没有装备瓦斯抽放系统或抽放系统不能有效运行,监控系统也不能有效发挥作用。如内蒙古乌海市乌达区巴音赛煤焦有限责任公司某矿井虽安装了瓦斯监控系统,但在其实际开采区域却并没有瓦斯传感器,造成了特大瓦斯事故的发生,死亡16人。
⑸管理水平低
许多事故分析发现,违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故,但未引起重视,最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此,管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产起到了举足轻重的作用。
⑹企业技术管理薄弱
一些煤矿企业由于采煤方法落后,矿井采掘布置不合理,通风系统不完善,此外,作业规程编制不符合实际,针对性不强,给安全生产带来了严重隐患。
瓦斯爆炸的防治措施
瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有:优化通风网络及通风系统,防治瓦斯积聚,进行瓦斯抽放,加强瓦斯浓度和火源监测,防止点火源的出现等;抑制爆炸主要采用隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内,从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。
1.瓦斯爆炸事故的预防措施
⑴煤矿瓦斯抽放技术
①我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占矿井总数的46%。瓦斯
抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施,同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。如皖北煤电集团公司祁东煤矿利用抽放瓦斯进行发电,并取得了可观的经济效益和社会效益。
②为提高瓦斯抽放率,目前主要需解决长钻孔定向钻进技术,包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。
③瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具,如mk型长钻孔钻机和zsm顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率,使安全环境得到进一步改善。
④利用多分支羽状适用技术,解决低渗煤层瓦斯治理问题,以提高抽采率。
⑤煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来。
⑵矿井瓦斯浓度及火源监测技术
矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要,当发现瓦斯异常或有火源产生,立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了kj90、kj92、kj94、kj95、kj73、kj66等型号的矿井安全监控系统,以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统,并具有如下功能:①矿井环境和工况参数实时监控;②主要通风机在线监测;③巷道火灾实时监测;④矿井瓦斯抽放实时监测;⑤冲击地压实时监测;⑥煤与瓦斯突出实时监测;⑦煤层自然发火实时监测;⑧瓦斯爆炸或燃烧实时监测;⑨矿井电网监测等多种功能。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平,防止了许多事故的发生。
⑶井下火源防治
对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施,除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现,如放炮时检测瓦斯浓度,采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理,严格用火制度,消除引爆瓦斯的火源。
⑷优化通风网络及通风系统
合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施,为此,瓦斯防治工程与采掘工程,必须同时设计,超前施工,同时投入使用。
2.隔爆措施
矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障,当瓦斯爆炸发生后,依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播,限制火焰的传播范围,主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。
①被动式隔爆棚。隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便,因而得到了广泛的使用,其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。目前研制的*gs型和kyg型隔爆棚,具有适应性强,安装、拆卸和移动方便的特点。
②自动式抑爆装置。使用压力或温度传感器,在爆炸发生时探测爆炸波,及时将预先放置的水、岩粉、n2、co2等喷洒到巷道中,从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。如zgb-y型自动隔爆装置采用高压氮气引射消焰剂,能将爆炸限制在距爆源40-60m之内;ybw-1型无电源触发式抑爆装置,适合安装在距爆源20-45m的巷道中;zyb-s型自动产气式抑爆装置采用实时产气原理,当传感器接收到燃烧或爆炸火焰时,触发气体发生器快速产生的高压气体喷洒消焰剂,抑制火焰的传播。
同时还要采取的手段有;
(1)强化培训,加强领导,落实责任。煤矿企业要牢固树立“以人为本”的理念,提高防治瓦斯工作的认识。必须对所有入井员工进行“一通三防、防突”专项知识培训和教育,并认真组织考核,不合格不准上岗。确保每一位入井人员都能掌握防治瓦斯事故知识,增强自主保安和业务保安能力,使瓦斯治理工作成为职工的自觉行动。另外,煤矿各级领导要认真落实“一通三防”齐抓共管责任制,做到责任明确,管理到位。各企业法人是本单位安全生产的第一责任者,要建立健全“一通三防”管理工作机构,保证“一通三防”工作所需的人、财、物的投入。矿总工程师负责组织“一通三防”技术措施的制订,各分管副职要认真落实好防治瓦斯各项技术措施。
(2)加强技术装备,改善矿井通风,防止瓦斯积聚,提高矿井防灾能力。依靠技术进步,不断提高瓦斯治理科技水平,各煤矿企业要在现有装备基础上,积极推广应用防治瓦斯新技术、新装备,并确保发挥作用。建立合理、稳定、可靠、高效的通风系统,对风量不足和系统不合理的矿井要进行技术改造,提高风量,保证系统有较强的抗灾能力。统计表明:有60%以上的瓦斯爆炸发生在掘进工作面,因此,必须抓好掘进工作面瓦斯专项治理措施的落实,特别要加强局部通风管理,减少停电停风事故的发生。同时,认真抓好采面上隅角瓦斯治理工作,加强瓦斯监测监控,发现问题及时处理。
(3)坚持正规采煤作业,控制非正规采煤工作面的瓦斯事故。因为非正规采煤工作面一般都用局部通风机通风,很难保证工作面配风,同时也很难解决采空区瓦斯积聚问题。因此,要对煤矿非正规采煤法进行技术改造,形成正规开采,保证通风系统稳定畅通。突出矿井、瓦斯地质条件复杂矿井严禁进行非正规开采,严控串联通风。确需串联通风的应制定切实可靠的安全技术措施。对残采、回收煤柱等只能采用非正规法开采的,必须制定专项安全技术措施,并报主管部门审批。
矿井瓦斯爆炸防治措施:矿井瓦斯预防
| 适配人群 | 通风安全员,瓦斯检查工,采掘班组长 | 使用场景 | 回采工作面,掘进作业面,停风盲巷 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 瓦斯容易聚积爆炸,得想办法防住它。井下空气不流通,瓦斯就容易堆起来,一碰火就炸。 | ||
| 适用范围 | 煤矿井下所有干活的人、采面、掘进头、回风巷、盲巷这些地方。 | ||
| 职责分工 | 班组长盯现场通风,瓦检员按时测瓦斯,机电工管好设备, everyone 都不能带火进井。 | ||
| 管理要求 | 必须用机械通风,上行风不能少,禁用扩散风,瓦斯超限马上停,死角瓦斯要清掉。 | ||
| 监督与检查 | 队长每天查三次风筒和风机,安监员不定期抽查,谁没做到扣当月奖金,严重就停工学习。 | ||
1、加强通风是防止瓦斯聚积的最有效的措施,为了达到通风的目的,必须做到合理选择最佳的通风系统,采用分区式通风,尽量避免角联通风。
2、矿井必须采用机械通风,全矿的主通风机台数,能力及备用通风机的启动要符合《规程》规定。
3、瓦斯矿井中,回采工作面,回风基道要采用上行风,掘进工作面禁止扩散通风。
4、加强瓦斯浓度的检查,严格执行《规程》关于井下瓦斯检查制度,及时发现和处理瓦斯超限、瓦斯积聚,防止瓦斯爆炸。
5、及时处理局部积聚的瓦斯,生产中瓦斯最容易积聚的地点有:采面的上隅角和采控区边界,顶板昌落的空洞内,低风速巷道的顶板附近及停风的盲巷中及时处理这些地区局部积聚的瓦斯,是预防瓦斯爆炸的主要措施之一。
6、防止瓦斯的引燃,严禁携带烟草和点火物品入井,井口通风机房20米以内不得有烟火,或用火炉取暖,井下严禁使用电灯泡取暖和使用电炉。
7、有瓦斯和煤尘爆炸危险的煤层中,必须使用煤矿许用的雷管和炸药。
8、井下的机械,电器设备及供电网路都必须符合《规程》规定。
矿井瓦斯爆炸防治措施:z矿井瓦斯综合防治
| 适配人群 | 综采队技术员,通风区工程师,瓦斯抽放工 | 使用场景 | 综采工作面,高瓦斯矿井,采空区治理 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 瓦斯越采越多,浓度老超标,差点出大事。工人下井怕得慌,机器也常停摆。 | ||
| 适用范围 | 宣东矿所有下井的人、两个水平巷道、综采和掘进工作面。 | ||
| 职责分工 | 队长盯现场,瓦斯员测数据,电工保设备不漏电,工人按规矩操作不乱来。 | ||
| 管理要求 | 装新风机、打抽放孔、设专用回风巷、喷雾降尘、每班查瓦斯、坏设备马上换。 | ||
| 监督与检查 | 瓦斯员每班测三次,安监科不定期抽查,超限立刻停工,瞒报扣当月奖金。 | ||
一、宣东矿井概况
宣东矿业公司是邯矿集团张家口盛源公司下属的子公司。宣东矿井92年开始筹建,97年正式建井,____年底通过省局安全设施和生产许可证验收,投入试生产。设计生产能力90万吨,服务年限为64.3年。矿井可采煤层三组5层,即ⅲ3、ⅳ1、ⅳ2、ⅳ3、ⅴ2煤层,其中主采煤层为ⅲ3、ⅴ2煤层;矿井地质储量为一亿二千八百万吨,可采储量8682万吨。其间____年产煤68万吨,____年83万吨,____年78万吨。
矿井为立井开拓方式,两水平开采,即-230m和-350m水平;开采深度为800~1000米。采煤方法为倾向长壁采煤法,采煤工艺为综采;掘进岩巷、半煤岩巷采用钻爆法施工,煤巷主要使用综合机械化掘进方法。
矿井通风方式为主井回风,副井进风的中央并列式;通风方法为抽出式。通风机工作风量9300m3/min,风压3.2kpa,能够满足目前矿井安全生产的需要。
投入试生产初期,布置二个采区,二个回采面生产,即一采区、二采区;后由于瓦斯涌出量大,通风能力不足,改为一井一面生产;____年6月一采区回收完毕且封闭,至此矿井生产区域全部集中到二采区。今年的主要回采工作面为33205采面,面长140米,推进长度1500米,煤层倾角5~10o,煤层厚度3.5~5.0米;采用zz5200-21/42支撑掩护式支架和mg300-700/wd型采煤机与sgz-764/400型刮板输送机配套使用。全年计划产量96万吨。
原矿井初步设计为低瓦斯矿井,瓦斯相对涌出量为5.54m3/t,但矿井投产后瓦斯等级鉴定结果远远大于初步设计,属高瓦斯矿井。
历年来的矿井瓦斯涌出量统计如下:
____年相对量:23.75m3/t绝对量:5m3/min
____年相对量:32.04m3/t绝对量:43.45m3/min
____年相对量:43.54m3/t绝对量:70.29m3/min
____年(抽放后)相对量:40.6m3/t绝对量:68.68m3/min
瓦斯涌出量呈逐年增加的趋势。随着开采区域的加大,瓦斯涌出量还将有明显的增加。瓦斯涌出量比地质报告提供的高7~8倍。瓦斯涌出严重制约着矿井正常生产能力的有效发挥,对矿井安全生产造成重大威胁。多年来,我们对瓦斯涌出规律及来源进行了研究,并有针对性地采取了各种防治措施,我公司对矿井通风系统进行了改造,对矿井瓦斯进行了综合治理,取得了良好的效果。从而保证了回采工作面的正常生产。
二、矿井“一通三防”措施
1、通风系统改造
①、更换矿井主扇,增加矿井风量。
把原来的bdk-8-no24通风机改为fbcdz54-8-no26矿用防爆抽出式对旋轴流通风机,矿井风量增加3000m3/min,总回风瓦斯浓度降低0.3%。
②、增加巷道断面。
对-230大巷其中300米进行扩大断面,由原来的9m2扩大到13m2减少了矿井风阻。
③、调整通风系统。
____年对矿井通风系统进行了调整,原通风方式为-230轨巷及-200轨巷进风,-230机巷及-200机巷回风。经矿井通风阻力测定后改为-230轨巷及-230机巷进风,-200机巷及-200轨巷回风。矿井通风阻力降低20mmh2o。
④、改变采煤工作面通风方式。
由初采时的u型通风改为u l型通风,逐步进化到现在的一进两回通风方式,彻底消除了采煤工作面隅角瓦斯超限的不安全隐患。
⑤、新建风井改变矿井通风方式。
由中央并列式改为边角式通风方式。预计矿井总进风量在14000m3/min,增加矿井通风能力(预计____年6月完成系统)。
2、瓦斯治理
①、根据国家煤矿安全监察局第21号令,在____年初,成立了公司瓦斯综合治理机构。形成以总经理为组长,总工程师为副组长的瓦斯管理体系,严格落实瓦斯治理“十二字方针”,杜绝超通风能力、超设计能力生产。
②、成立专门的瓦斯抽放区,负责全矿井的瓦斯抽放工作和煤层注水、煤体加固等工作。
③、建立瓦斯临时和永久抽放系统。
____年9月临时抽放系统正式运行,该系统主要抽放采空区瓦斯,防止采空区高浓度瓦斯溢出。____年初,建立瓦斯永久抽放系统,5月份正式对采煤工作面进行瓦斯抽放,其中临时抽放系统的瓦斯抽放量为10m3/min,永久抽放系统的瓦斯抽放量为20-25
m3/min。抽放方法采用巷道密闭抽放、高位顶板顶层钻孔抽放和低位顶板斜叉钻孔抽放。采面抽放率为40%,经抽放后采煤工作面回风及矿井总回风基本未出现瓦斯超限现象,杜绝了重大瓦斯事故的发生。
④、矿井装备了kj66瓦斯监控系统。
在井下所有工作面及硐室、进回风巷按照《煤矿安全规程》要求安装了瓦斯传感器及其他参数传感器,并实行计算机联网。井下所有探头由瓦斯员分片负责,并由专人及时调校。
⑤、控制掘进工作面进度。
掘进工作面掘进速度由1.6米循环改为0.8米循环,减少了单位时间内的瓦斯涌出量。
⑥、在掘进工作面的掘进设备方面全部淘汰煤电钻,改为风钻。杜绝了因煤电钻失爆引起的各类事故。
⑦、进一步与科研院所合作攻关,着手进行本煤层打钻、注水、抽放工作,研究探讨ⅲ3本煤层瓦斯抽放方法,从源头治理煤尘和瓦斯,彻底实现先抽后采,先抽后掘。
3、防灭火
由于我矿井煤尘自然发火期短,为做到防患于未然对采煤工作面及采面煤柱作如下措施:
①、购置了高效泡沫灭火剂,用风钻打眼,对可疑地点进行浇注。
②、购置了两台多功能高压泵对采空区每天进行阻化剂喷洒,阻止了采空区浮煤氧化。
③、____年底购置两台二氧化碳发生器,主要对采空区灌注。一方面阻止浮煤氧化,另一方面降低采空区瓦斯浓度;有利于阻止采空区自然发火和瓦斯事故发生。
④、为防止进回风联络巷受压形成裂隙漏风而导致自然发火,我矿购置了马丽散加固剂,对所有片帮裂隙进行了充填加固,减少了裂隙漏风。
⑤、在地面建立了黄泥灌浆系统,注浆管路紧跟回采工作面。
⑥、为加强气体监测手段,购置了气象色谱分析仪,由专人负责定期对井下各地点气体进行分析化验。
⑦、委托抚顺煤研所对我矿井的煤样进行分析化验,已确定我矿自燃发火的标志性气体。经化验得出我矿的标志性气体为乙烯,为我矿预防自燃发火提供了可靠的科学依据。
4、防尘
①、在回采工作面支架安设了架间喷雾,完善了采煤机内外喷雾。
②、采煤机和掘进机均采用内外喷雾抑制煤尘飞扬。
③、各掘进工作面均采用湿式打眼,水炮泥,净化通风。
④、建立完善的井下防尘系统,对煤仓和溜煤眼上、下口煤炭运输转载点等进行自动喷雾洒水,同时设置粉尘探头,以控制各产尘点的粉尘浓度。
⑤、在采面回风侧建筑新型挡尘帘,基本杜绝了回风流煤尘超限。
⑥、新购进两台岩石电钻,准备对采掘工作面打钻进行煤层注水。
⑦、配备煤尘检测仪器、仪表对井下各作业场所和风流中的粉尘浓度进行检测,超限时立即采取措施。
⑧、按照规定设置隔爆水槽,防止煤尘爆炸扩散。
三、综采工作面瓦斯防治措施
1、综采工作面瓦斯涌出规律及来源分析
实践表明,综采工作面的瓦斯涌出,受顶板初次来压、周期来压、采空区面积、地质构造等因素的影响。工作面绝对瓦斯涌出量随着回采距离的增加有明显上升趋势。随着工作面的回采推进,工作面绝对瓦斯涌出量一直持续上升,最高时达53m3/min,一般在45m3/min;工作面本煤层绝对瓦斯涌出量基本维持在12m3/min之间;而采空区的瓦斯涌出量达33m3/min。经调查和分析,确定与工作面回采到一定距离,采空区老顶来压垮落,联络密闭被压裂、压坏,垮落的松散岩石充填采空区有关,尤其是从l巷涌出的瓦斯量高达41m3/min左右。从ⅲ3205工作面瓦斯来源和构成分析来看,综采工作面瓦斯涌出主要来源于工作面落煤和采空区以及上覆岩层的瓦斯,其中采空区瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的72%~75%,工作面落煤瓦斯涌出量占25%~28%。采空区瓦斯涌出的大幅度增加是造成综采工作面机巷及专用回风巷瓦斯超限的主要原因。主要瓦斯涌出点为l巷及其滞后的两、三个联络巷。
2.综采工作面瓦斯治理措施及效果
从ⅲ3204工作面的瓦斯涌出情况分析可知,综采工作面的瓦斯主要来源是采空区和工作面落煤。所以,降低瓦斯危害的主要措施是减少采空区瓦斯涌出或改变采空区瓦斯涌出地点,同时减少落煤瓦斯涌出和增加工作面的供风量。
⑴设置专用回风巷和l巷:由于工作面的下隅角易积聚瓦斯,严重制约工作面的安全生产。为解决这一问题,在工作面机巷侧增设一条专用回风巷。同时在采面后沿空留设一段巷道与采后的联络巷形成l巷道,以解决采面下隅角瓦斯超限问题。通过增设专用回风巷和l巷道的措施,使下隅角的瓦斯基本控制在1.0%以下,同时专用回风巷的设置,缓解了机巷的通风压力。
⑵采空区瓦斯抽放:针对工作面的瓦斯涌出主要来源于采空区,所以采取采空区瓦斯抽放这一治本措施。采空区瓦斯抽放的方法有:
①206轨巷低位顶板斜交穿层钻孔
从206工作面的轨巷(进风巷)向205采面回风侧顶板打穿层钻孔。钻孔终孔点垂直位置落在采面煤层顶板以上27~40m的裂隙带内,水平位置距采面回风巷帮20~25m,钻孔沿206轨巷平行布置。钻孔间距10米,孔深81米,孔径φ94或φ113mm,钻孔与206轨巷水平夹角为65。,钻孔倾角一般为25~30。左右,钻孔倾角根据煤层起伏作适当调整。
②205机巷高位顶板倾向顺层钻孔。
垂直205机巷向采面做顶板岩石钻场,爬高8~12米,落平段10m。钻场间距100米,每个钻场布置钻孔10个。孔呈扇形均匀布置。径孔点距煤层顶板高度25~30m。孔深120米,孔径φ113mm。因做钻场成本大,走矸困难,钻孔倾角小,遇到破碎岩层或煤线不易成孔,高位顶板倾向顺层钻孔205采面只做了一个钻场。
③205机巷低位顶板穿层钻孔。
沿205机巷每隔40m做一个低位钻场,钻场沿煤层向采面掘进5米,每个钻场布置5个钻孔,钻孔呈扇形布置,孔深120米,孔径φ94mm或φ113mm,径孔点垂直方向距煤层顶板25~32m,水平方向距回风巷帮22~80m。相邻两钻场间钻孔空间重叠距离为70m,单孔抽放瓦斯量最高为8.07m3/min,在有效抽放期内一般稳定在4m3/min左右。
⑶工作面落煤涌出瓦斯的治理:工作面落煤瓦斯涌出量占25%~28%。落煤涌出瓦斯的治理是确保工作面高产的必备措施。其治理方法是:
①本煤层预抽放和边采边抽:本煤层预抽系统设在工作面进风巷,钻孔布置方式采用交叉布置方式。钻孔设计深度70米,孔径为φ75,钻孔高差取4~6倍钻孔孔径,钻孔间距取2.5~3米。钻孔施工完后先进行高压注水使煤体产生裂隙,而后进行预抽放。单孔流量0.05m3/min。
②增加工作面的供风量。工作面的风量由2000m3/min增加到2500m3/min。
⑷利用相邻工作面进风巷进行配风:由于受采动影响,专用回风巷会出现严重顶板下沉、帮鼓和底鼓的现象,使巷道有效断面减少。为确保专用回风巷瓦斯浓度控制在1.5%以下,从下一工作面进风巷做一联络巷向专用回风巷配风,配风量在400~500m3/min。
通过上述措施工作面绝对瓦斯涌出量降到24~32m3/min。工作面机巷、专用回风巷、采面回风隅角风流中的瓦斯浓度均不超限。
3.结论
①采空区瓦斯涌出的增加是综采工作面下隅角及回风巷瓦斯超限的主要原因。采空区瓦斯涌出量占整个工作面瓦斯涌出量的72%~75%,工作面落煤瓦斯涌出量占28%~25%。
②采用专用回风巷和l巷是解决回风隅角瓦斯超限,确保工作面高产、高效的有效措施。
③采空区抽放是解决综采工作面瓦斯涌出的治本措施,合理的通风方式是工作面“以风定产”的必备条件。
④瓦斯治理措施必须有针对性,只有找到瓦斯涌出的主要源头,采取有效措施,取得最好效果。瓦斯治理必须采取综合措施,才能确保综采工作面的高产高效和安全生产。
4、措施
针对宣东矿采面布置特点以及采空区瓦斯涌出量大等特点,结合204采面抽放经验,目前205采面抽放比较理想的钻场组合方案是:在采面回风巷布置低位叠式钻场,钻场间距40~60米,每个钻场布置5个钻孔,钻孔呈扇形状均匀布置,孔深120米,终孔点距煤层顶板的高度为30米,后面钻场钻孔覆盖前面钻场钻孔,当前面钻场钻孔抽放效果下降时,后面钻场钻孔接着抽放。在与其相临的下一个采面的进风巷仍然布置低位钻场,钻孔沿着巷道平行布置,钻孔间距10米,孔深81米,终孔点距煤层顶板的高度一般为30~40米。这种钻场最大的优点是采面推过后,钻孔不遭受破坏,能继续使用,钻孔寿命长,而且钻孔倾角大,长度短,施工很容易,是一种效果很不错的钻孔。
总之,随着对瓦斯抽放工作各方面认识的不断深入,瓦斯抽放效果会变得越来越理想,矿井瓦斯抽放量、抽放率、瓦斯浓度、采面产量等各项指标逐月递增,不断刷新记录。到今年8月份回采工作面瓦斯抽放率已接近50%,矿井瓦斯抽放浓度已达40%,矿井瓦斯月均抽放量已突破100万米3,目前公司正在筹建瓦斯电厂,矿井“五大灾害”之魔首“瓦斯”已被我公司降服,并将把它“变害为宝”充分利用。
____年1~3月份除受支架影响外,4~8月份矿井月产量均突破10万吨,没有因为瓦斯影响到生产,目前瓦斯抽放已具备保证矿井年产100万吨的能力,公司投资1.1亿的风井建设工程将于____年7月投入使用,届时将彻底改善矿井的通风系统,有效保证矿井安全生产,____年矿井年产量有望达到150万吨。


















