A04第四章 瓦斯灾害防治

第四章 瓦斯灾害防治

第一节 瓦 斯

一、邻近矿井瓦斯概况

本井田西部的红旗井和其东部的新中煤矿均开采二1煤层，据瓦斯鉴定结果，新中煤矿在原来开采二

1

煤层时，相对瓦斯涌出量为

10.90～39.74m3/t，按煤与瓦斯突出矿井管理。因煤与瓦斯突出频繁，该井已于1989年停产。据红旗井瓦斯鉴定结果，相对瓦斯涌出量为7.46～9.36m3/t·d，见表4-1-1，现暂按高瓦斯矿井管理。瓦斯主要来源为采掘工作面，一般回采时绝对瓦斯涌出量为3～4m3/min，掘进时为1.5～2.5m3／min，其次为老窑采空区。

表4-1-1 红旗井历年矿井瓦斯鉴定结果表

鉴定时间 1999.11 2000.04 2001.12 2002.08 2003.04 2004.10 2005.08 绝对涌出量3（m/min） 9.36 8.52 9.06 7.46 8.27 8.33 8.05 相对涌出量3（m/t·d） 9.21 8.97 5.38 4.89 4.50 4.46 4.83 矿井瓦斯等级 开采标高（m） 低瓦斯矿井 低瓦斯矿井 低瓦斯矿井 低瓦斯矿井 低瓦斯矿井 低瓦斯矿井 低瓦斯矿井 +145 +175 +135 +115 +115 +100 +100

二、矿井瓦斯 1．矿井瓦斯赋存

本井田总体构造形态为近东西向的单斜构造，滑动构造发育，对二l煤层顶板的完整性有一定的影响，局部有利于瓦斯的自然排放。本区瓦斯赋存的基本特征大致呈由西向东瓦斯含量逐渐增大，由浅到深瓦斯含量逐渐增高的变化趋势。

据2003年12月河南省煤田地质局三队编写的《郑州市大峪沟矿

务局大峪沟井田东段二1煤层瓦斯地质勘察总结》中预测，本区二

l

煤层埋深、变质程度、成煤环境、煤层所处地质构造条件、煤体结构等影响煤层瓦斯赋存与涌出的地质条件与红旗井大致相同，仅瓦斯含量较红旗井高，因此，推测本井田未来开采时，瓦斯涌出特征与红旗井相似。

本井田煤层瓦斯含量为4.49～11.22m3/t·daf，一般在8m3/t·daf，根据地质报告提供的资料结合邻近矿井实际情况，本矿井按高瓦斯矿井设计。

2．煤层瓦斯涌出量

（1）采煤工作面相对瓦斯涌出量预测 对于一次采全高的单一煤层采煤工作面： q采=μKpWh 式中

q采——开采煤层相对瓦斯涌出量，m3/t； μ——机械化程度系数，取1.0；

Kp—瓦斯放出系数，根据采矿设计手册查图得0.85（二1煤挥发份7.78%）；

Wh——煤层原始瓦斯含量，m3/t；二1煤为4.49～11.22m3/t，平均8m3/t。

经计算，二1煤回采工作面相对瓦斯涌出量3.8165～9.537 m3／t，平均6.8m3／t。绝对涌出量4.82～12.04 m3／min，平均8.43 m3／min。

（2）掘进工作面瓦斯涌出量

掘进工作面的瓦斯由巷道煤壁和掘进落煤两部分组成。掘进工作面瓦斯涌出量采用邻近矿井二1煤层掘进时实测值1.5～2.5m3／min。

三、矿井瓦斯基础资料来源及可靠性评价

矿井瓦斯基础资料来源主要为地质报告和邻近生产矿井的实际资料，本设计依据以上基础资料计算采掘工作面和矿井瓦斯涌出量，并作为本矿井安全设计的依据。

由于本区处于由西向东瓦斯含量逐渐增大的过渡地带，建议矿方生产中进一步了解瓦斯赋存状况，高度重视瓦斯的检测与预测工作，指导安全生产。

第二节 防爆措施

本矿井采用炮采放顶煤采煤工艺，矿井生产期间瓦斯涌出量较大，瓦斯涌出不均衡。因此，必须坚持安全第一的方针，遵循“预防为主、综合治理”的原则，瓦斯综合治理的基本思想是，贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理工作方针，树立“瓦斯事故是可以预防和避免的”意识，实施“可保尽保、应抽尽抽”的瓦斯综合治理战略，坚持“高投入、高素质、严管理、强技术、重责任”，变“抽放”为“抽采”，以完善通风系统为前提，以瓦斯抽采和防突为重点，以监测监控为保障，区域治理与局部治理并重，以抽定产，以风定产，地质保障，掘进先行，技术突破，装备升级，管理创新，落实责任，建设安全、高效、环保矿井。做好通风安全工作，以防瓦斯聚集、发生瓦斯事故。设计中采取了有针对性的防治措施。并要求矿井基建、生产过程中严格执行《煤矿安全规程》及其它有关法律、法规、规程、规范中关于防治瓦斯的有关规定。

本矿井采用立井的开拓方式，实行中央分列式通风方式，全负压机械通风，各采掘用风地点严格按“规程”的规定进行配风；工作面采用后退式采煤法开采，工作面采用“U”型通风系统，全部陷落法

管理顶板。

设计采取的防止瓦斯事故的对策为：加强职工通风安全教育和培训，提高职工专业素质和责任心，严格认真执行《煤矿安全规程》等有关规程、规范、政策，每年必须对矿井进行瓦斯等级和二氧化碳涌出量进行鉴定，并报省煤炭管理部门审批；矿井生产期间应进行瓦斯观测，分析瓦斯涌出规律，对瓦斯涌出进行预测，并采取有针对性的措施；其具体的防爆技术和管理措施如下。

一、瓦斯抽采

详见本章第四节有关内容。 二、防止瓦斯超限和积聚措施

采掘巷道瓦斯超限的原因主要是通风不好引起的，其次是发生瓦斯局部积聚和瓦斯突然涌出，为此采取如下措施预防：

1. 防止掘进巷道瓦斯积聚与瓦斯超限

在掘进巷道中最常遇到的瓦斯积聚形式有巷道顶板附近和支架附近空洞的积聚；回风巷矸石带附近积聚；在报废的风巷和采空区联接处积聚；钻孔中和打钻时的孔口附近积聚；防止瓦斯积聚除采用独立通风外,尚需采取以下措施：

⑴ 消除巷道顶板附近和支架附近空洞中瓦斯积聚的措施主要有：

① 全面地增加风速，在一般瓦斯涌出情况下使顶板处的风速不小于1.0m/s。

② 当风速不能满足要求时，在靠瓦斯涌出区段，局部增加风速，采用帆布风幛，靠顶板挂倾斜档板，安装水动引射器等方法，局部提高风速。

③ 巷道掘进时，采用光爆，对超挖部分以不燃材料填实，消除

空洞。

⑵ 消除报废的风巷和采空区联接处的积聚主要采取及时封闭的措施，需重新启用时必须按有关规定先加强通风，确认瓦斯不超限后才可重新施工。

⑶ 当一个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m3/s时，必须进行瓦斯抽放。

⑷ 防止打钻时的瓦斯局部积聚采取以下措施： ① 增加打钻巷道的供风量。

② 依靠在巷道中安设风幛、倾斜挡板、喷射器等，以局部增加钻孔孔口附近的风速。

③ 在钻孔中瓦斯涌出量很大时，应在孔口安设专门的密封装置，并把瓦斯引入总回风巷中。

⑸ 掘进工作面局扇必须设置在进风口侧新鲜风流处，防止产生循环风。风筒出风口应随工作面掘进及时移动，确保掘进工作面有足够风量。

本矿井煤巷掘进工作面有效配风量为8m3/s。 2. 防止回采工作面瓦斯聚积与瓦斯超限

⑴ 采用独立通风。保证风量及风速符合《煤矿安全规程》要求。 ⑵ 在回采工作面与回风巷联接处（上隅角）附近设置一道木板隔墙或抗静电帆布风幛，迫使一部分风流清洗上隅角，防止瓦斯聚集。

⑶ 进行工作面瓦斯预抽放、采空区瓦斯抽放。

⑷ 工作面采用上行通风，运输顺槽进风，轨道顺槽回风，以保证大功率机电设备的运行的安全性，有利于瓦斯排放。

3、防止其它巷道瓦斯超限

⑴ 独头巷道扩散通风距离不超过6m，且巷道宽度不得小于