淺談低瓦斯礦井瓦斯異常區(qū)域瓦斯綜合治理

摘 要：近年來全國煤礦瓦斯事故發(fā)生頻繁，一些低瓦斯礦井的瓦斯異常區(qū)域也發(fā)生了較大的瓦斯事故。該文介紹了開灤東歡坨礦業(yè)分公司綜采工作面針對瓦斯異常區(qū)域，采取的有針對性的瓦斯綜合防治技術措施，控制工作面瓦斯?jié)舛却_保了瓦斯異常區(qū)域的安全生產。

關鍵詞：低瓦斯礦井 瓦斯異常區(qū)域 瓦斯治理

中圖分類號：TD712 文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）04（a）-00-01

眾所周知，瓦斯爆炸是煤礦生產中五大災害之首。據國內外煤礦統(tǒng)計資料表明，高瓦斯礦井發(fā)生瓦斯事故的概率不高，低瓦斯礦井發(fā)生瓦斯事故的概率卻居高不下。分析其原因，主要是在一些低瓦斯礦井中存在瓦斯異常區(qū)域，而由于日常中在安全投入、瓦斯防治教育等管理方面的不足和欠缺，導致瓦斯事故的發(fā)生。開灤東歡坨礦業(yè)分公司自2000年投產以來所開采區(qū)域煤層瓦斯涌出量較低，但隨著新區(qū)域、新水平的延伸，2010年以來瓦斯異常區(qū)域開始出現(xiàn)，給礦井的瓦斯管理和公司的安全生產帶來了嚴重的影響。開灤東歡坨礦業(yè)公司為2000年正式移交的新型現(xiàn)代化礦井，年生產能力100萬t。現(xiàn)開采水平為-500 m水平、-690 m水平，主采煤層為8、9、11、12-1、12-2共5個煤層，屬中等變質程度氣煤，結構簡單，均為單煤層一次性開采。礦井歷年瓦斯鑒定結果均為低瓦斯礦井，2012年礦井瓦斯鑒定結果：絕對瓦斯涌出量5.49 m3/min，相對瓦斯涌出量1.04 m3/t。以我公司2089下回采工作面為例，2011年6月份開始生產，工作面采用U型通風方式，回風流瓦斯?jié)舛冗_到0.5%，回風隅角瓦斯?jié)舛冗_到1%左右。隨生產進度加快，瓦斯涌出量日益加大。7月份該工作面瓦斯鑒定結果絕對瓦斯涌出量3.19 m3/min，占全礦井瓦斯涌出量的56.7%。

1 瓦斯異常區(qū)域的成因分析

1.1 斷層

2089下工作面在風、運道掘進過程中共揭露斷層9處，最大落差2.2 m。其中對生產影響較大的斷層有2089下、f251、f261，落差分別為1.2 m、2.2 m、1.2 m，受斷層煤層頂板及斷層帶及周圍巖石破碎，微孔隙、節(jié)理、裂隙發(fā)育，為瓦斯賦存提供了空間，受采動影響，瓦斯迅速外移、釋放，形成瓦斯異常區(qū)域。

1.2 頂板及圍巖

2089下工作面頂、底板均為粉砂巖，膠結性好，圍巖密封性好、透氣性差，有利于瓦斯的保存。

1.3 采空區(qū)

2089下工作面位于中央采區(qū)，2089下外風道東南方向為同煤層2089泄水巷及2089采空區(qū)，2089下里風道東南方向為同煤層2089采空區(qū)，下方無采掘工程。北側為中央下段回風上山，南側無采掘工程。工作面受采動影響小，瓦斯賦存量未受到影響。

2 綜采工作面瓦斯治理方案研究

2.1 合理增大大工作面風量

2089下綜采工作面回采初期配風量按《2089下工作面回采作業(yè)規(guī)程》計算并按最終驗算為：按氣象條件計算

Q采=60×70%×V采×S采×K采高×K面長

=60×70%×1×9.34×1.2×1.1

=517.81（m3/min）

式中：Q采—采煤工作面需要風量，m3/min；

V采—采煤工作面風速，按采煤工作面回風流的溫度選取1 m/s；

S采—采煤工作面的平均有效斷面積，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計算，9.34 m2；

K采高—采煤工作面采高調整系數，1.2；

K面長—采煤工作面長度調整系數，1.1；

60 —為單位換算產生的系數；

70%—有效通風斷面系數；

隨工作面回采，結合工作面瓦斯?jié)舛惹闆r，并考慮到工作面自然發(fā)火、粉塵防治和氣候溫度等綜合因素，最終確定通過風量調節(jié)，將該工作面配風量控制在Q采=1035.62 m3/min（V取2 m/s）。通過增大風量，有效地稀釋了工作面回風及上隅角的瓦斯?jié)舛龋煌瑫r加強工作面粉塵防治工作，杜絕粉塵堆積。

2.2 防止工作面上隅角瓦斯積聚措施

為防止工作面上隅角瓦斯積聚，除在上隅角范圍內設置導風帳和增大風量措施外，在上隅角還安設了風水噴霧，用來直接稀釋上隅角瓦斯。風水噴霧即利用高壓水、風聯(lián)合作為動力，在壓力作用下形成的高壓噴霧，以達到稀釋瓦斯和減少摩擦火花產生的目的，使用效果較明顯。

2.3 采用臨時瓦斯抽放泵站抽放采空區(qū)瓦斯

在2089下風道安裝抽放管路，管路鋪設在底板上，工作面每推進10 m，就將抽放管路斷開，隨著工作面的推采，將抽放管路埋人工作面上隅角采空區(qū)內。抽放管路延伸到采區(qū)專用回風巷，抽出瓦斯直接排放到專用回風行內。瓦斯抽放管路排放口30 m范圍內設置柵欄和警標，嚴禁人員進入。抽放效果比較明顯，瓦斯抽放管路排放口瓦斯?jié)舛冗_到10%，經回風巷風流稀釋后瓦斯?jié)舛葹?.5%，通過方案的實施，2089下工作面回風瓦斯0.4%，工作面上隅角瓦斯0.8%。瓦斯抽放系統(tǒng)見圖1。

3 效果評價

我礦在采取以上綜合瓦斯防治措施后，2089下綜采工作面瓦斯基本處于可控范圍，大大減少了超限報警的次數，保證了該工作面的正常生產，治理效果相當顯著。實施綜合治理措施前后情況對比見表1。

4 結語

（1）通過對2089下綜采工作面瓦斯的瓦斯成因的分析，我們了解了我礦中央采區(qū)下段的瓦斯賦存情況，為我們將要掘進和回采的其他工作面提供了可靠地依據。（2）通過對2089下綜采工作面瓦斯的綜合治理，為以后其他工作面的瓦斯治理積累了寶貴的經驗和可靠地參考數據。（3）礦井瓦斯抽放技術在我礦首次使用并取得成功，為瓦斯抽放技術在我礦可以進一步使用提供了強有力的

依據。

參考文獻

[1]左前明，程衛(wèi)民，王剛，等.低瓦斯礦井高瓦斯區(qū)域瓦斯綜合治理技術[J].工業(yè)與環(huán)保，2009，35（12）：41—43.

[2]楊京春.低瓦斯礦井瓦斯異常區(qū)綜合治理技術應用[J].山東煤炭科技，2012（1）：214-215.