綜放工作面瓦斯治理技術的實踐與應用

司建軍

摘 要：針對老石旦煤礦031604綜放工作面上隅角瓦斯增大的原因進行了認真地分析，并且采取了加強通風、施工上下隅角沙袋墻、利用瓦斯稀釋器稀釋瓦斯、安設專職瓦檢員監(jiān)測瓦斯?jié)舛炔鞂эL簾處理、清理通道、控制火源等綜合防治瓦斯技術，收到了良好的使用效果，保證了工作面的安全生產(chǎn)。

關鍵字：綜放工作面；瓦斯治理技術；實踐與應用

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.31.095

0 引言

煤炭開采分為露天開采和丼工開采，而我國90%的煤炭資源的開采方式屬于丼工開采，我國地質構造又復雜多變，因此，瓦斯、頂板、火災、水災、煤塵這五大災害事故頻繁發(fā)生，威脅煤礦安全。瓦斯爆炸是事故起數(shù)、傷亡人數(shù)、每起事故傷亡人數(shù)最多的一種瓦斯事故，起數(shù)占瓦斯總事故的40.789%，死亡人數(shù)占52.961%，傷亡人數(shù)占62.857%；事故起數(shù)和傷亡人數(shù)排第二位的是煤與瓦斯突出，其次是中毒與窒息；每起數(shù)事故死亡人數(shù)排第二位的是煤與瓦斯突出，其次是中毒與窒息；每起事故受傷人數(shù)排第二位的是中毒與窒息，其次是煤與瓦斯突出?？梢?，瓦斯事故的起數(shù)、傷亡人數(shù)基本成正線性相關關系。

1 礦井及工作面概況

斜井—立井混合式開拓方式是老石旦煤礦井田開拓方式，該礦目前主采北三采區(qū)的16#煤層，在12#煤層已經(jīng)封閉完畢，16#煤層布置兩個綜放工作面。 礦井采用中央分列式通風，全礦有4個井筒，主、副井、北三風井進風，回風立井回風。2014年6月煤炭科學研究總院重慶研究院鑒定該礦自燃傾向等級鑒定結果為12#、16#煤層均為Ⅱ類自燃煤層；最短自然發(fā)火期分別為12#煤層：59天、16#煤層：63天。2014年礦井瓦斯等級鑒定的礦井瓦斯絕對涌出量為5.49m3/min，礦井相對涌出量2.07m3/t，屬瓦斯礦井。

該礦031604綜放工作面位于北二16#運輸下山左翼，其西北為北二16#運輸下山，東北、北西為未開采區(qū)。工作面走向長：1050m，傾斜長：246m，煤層傾角：5°，煤層密度1.55t/m3，煤層厚度：8.8m，機采高度3m，放頂煤高度5.8m，采放比為1：1.93，采煤機截深為0.6m，日循環(huán)個數(shù)2個，月進度40m，工作面最大月產(chǎn)量為12.5萬t。采用走向長壁后退式綜合機械化放頂煤采煤方法，全部垮落法充填采空區(qū)。2014年6月份工作面投入生產(chǎn)，2015年7月回風隅角瓦斯出現(xiàn)明顯異常，瓦斯?jié)舛戎鹑丈哌_到0.85 %而且還存在上升趨勢，針對回風隅角瓦斯異常升高現(xiàn)象，老石旦煤礦組織通風隊人員對031604南翼工作面回風隅角瓦斯進行治理，每天中、夜班組織生產(chǎn)，早班檢修。

2 分析問題

因031604工作面采用綜放長壁采煤工藝，由于工作面生產(chǎn)能力增大及推進速度增快，導致工作面后部采空區(qū)瓦斯?jié)舛扔砍隽吭龃螅捎诠ぷ髅骘L流到達上隅角時，上隅角本身就存在死彎，在這個地點本身風流就不暢通，且風流容易出現(xiàn)旋渦。另外031604工作面后部刮板運輸機機尾存在的大量浮煤不及時清理造成堵塞風流，從而導致上隅角瓦斯呈現(xiàn)上升趨勢危及回采安全。

3 解決問題

3.1 綜放工作面瓦斯治理技術

就031604南翼工作面回風隅角瓦斯異常情況，通風隊組織人員制定以下方案進行處理：

3.1.1 加強通風風量及日常管理工作

依據(jù)老石旦礦生產(chǎn)技術科031604南翼工作面風量設計要求，設計風量由880m3/min變?yōu)?000m3/min。井下實際風量調(diào)整為1100m3/min左右，在保證工作面設計風量的前提下提高風量稀釋并排出工作面、上隅角、回風流中的瓦斯，有效提高工作面瓦斯治理。每天安排測風員對工作面風量進行測定，掌握現(xiàn)場風量情況。

3.1.2 利用瓦斯稀釋器稀釋瓦斯

針對上隅角及后部溜子處瓦斯異常正大情況，采用工作面架箱中安設礦用瓦斯稀釋器來稀釋上隅角及后溜子處瓦斯。瓦斯稀釋器原理為利用礦壓風管壓風將高濃度瓦斯吸入稀釋器中，利用壓風稀釋后經(jīng)稀釋器排除稀釋后的瓦斯氣體，從而降低安設地點瓦斯?jié)舛龋行У慕档土烁咄咚沟攸c的瓦斯?jié)舛?，保證了作業(yè)地點正常作業(yè)。

3.1.3 施工上下隅角沙袋墻

按工作面推進進米，每推進10m在工作面上下隅角內(nèi)施工單道沙袋墻，用于控制采空區(qū)漏風及防止采空區(qū)內(nèi)高濃度瓦斯涌出導致上隅角、回風流中瓦斯?jié)舛犬惓Ｔ龃蟆?/p>

3.1.4 安設專職瓦檢員監(jiān)測監(jiān)控瓦斯?jié)舛炔鞂эL簾處理

每班安排專職瓦檢員觀察檢測上隅角、工作面、回風流中瓦斯等有害氣體濃度，實時檢測上隅角氣體，發(fā)現(xiàn)瓦斯異常增大危害工作面正常生產(chǎn)時，現(xiàn)場人員吊掛上隅角導風簾，利用導風簾將工作面風量部分導入上隅角處，增加風量稀釋并排除上隅角瓦斯，從而降低上隅角瓦斯?jié)舛取?/p>

3.1.5 清理通道保證風流暢通

031604南翼工作面生產(chǎn)單位負責對上隅角內(nèi)存在的煤巖碎屑、方木等雜物進行清理，后部溜子內(nèi)煤體及時拉空，確保后部溜子及上隅角風路暢通，保證風流能夠流通稀釋并排除瓦斯等有害氣體，從而降低瓦斯?jié)舛?，避免瓦斯出現(xiàn)積聚現(xiàn)象。

3.1.6 內(nèi)因火源管理

現(xiàn)031604南翼工作面每班對采空區(qū)內(nèi)進行注氮管理，利用031604運輸順槽注氮管路將氮氣注入采空區(qū)內(nèi)，降低采空區(qū)內(nèi)氧氣含量，從而降低采空區(qū)遺煤自燃，防止內(nèi)因火災造成瓦斯爆炸事故發(fā)生。

3.1.7 外因火源管理

（1）進一步強化機電設備的防爆管理。首先提高準入門檻，井下需要使用的電氣設備在入井以前必須安排專業(yè)技術人員對電氣設備進行認真檢查，機電設備的防爆性能不合格不得入井。

（2） 進一步加強明火管理。井下嚴禁進行電氣焊作業(yè)，如果確實需要進行電氣焊作業(yè)時必須嚴格按照煤礦安全規(guī)程的要求編制安全技術措施由礦總工程師組織相關部門進行會審，并經(jīng)礦長審批后嚴格按照安全技術措施的要求貫徹執(zhí)行。

（3）防止井下產(chǎn)生靜電火花。風筒、皮帶等材料必須是防靜電阻燃材料，入井人員嚴禁穿化纖衣服下井。井下電網(wǎng)接地必須到位。

（4）嚴格執(zhí)行放炮管理。現(xiàn)場需放炮作業(yè)時，必須執(zhí)行“一炮三檢”及“三人連鎖放炮”規(guī)定，放炮前后灑水降塵。

4 結語

依據(jù)上述031604南翼工作面瓦斯治理方案及災害預防措施，031604南翼工作面上隅角瓦斯?jié)舛葟牟扇〈胧┣暗?.85 %下降到現(xiàn)在的0.18%—0.34%，瓦斯治理效果非常好，確保了工作面的安全生產(chǎn)。該工作面絕對瓦斯涌出量為3.08m3/min，井下發(fā)生瓦斯超限及瓦斯爆炸隱患已得到有效控制。煤炭瓦斯在治理過程中有很多需要注意問題，企業(yè)在生產(chǎn)過程中，要結合具體問題具體分析和治理，提高科學有效的治理對策，讓煤礦瓦斯治理的安全工作落到實處，煤礦瓦斯治理不是一項簡單的工作，不是一朝一夕就可以做好的，不論是管理人員還是入井作業(yè)人員都要明白瓦斯治理的重要性，利用科學合理的治理方案和措施，持續(xù)改進并完善治理工作，方能保證井下瓦斯治理工作的穩(wěn)步進行。

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