刘涛

中图分类号：TD712.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）09-0006-01

随着新型机械化设备在矿井中的广泛应用，矿井的深度不断加深。深部煤层中的瓦斯由于较好地保存在煤体中，造成深部煤层的瓦斯突出危险性增大。 为了更好地治理高瓦斯矿井在掘进过程中的瓦斯灾害，煤矿工作者对瓦斯治理方面的经验，总结了许多具有借鉴意义的瓦斯治理经验技术。以朔石公司东部井为研究对象，得出了关于高瓦斯突出矿井大倾角掘进工作面瓦斯治理的六条经验。

概要

朔石矿业东部井位于闸河煤田，隶属淮北矿业（集团）有限责任公司，是一座拥有四十多年开采历史的综合机械化矿井，现核定生产能力为150万t/年，立井暗斜井多水平开拓，采区式准备，长壁采煤法，主采3#煤层，平均厚度3.5m，煤层倾角15°～35°，平均25°，矿井通风方式为中央边界--单翼对角混合式通风，分南风井和中央风井两大通风系统，均为抽出式通风。2005年经安徽省经贸委批准石台煤矿为突出矿井，3煤层为突出危险煤层，把Ⅲ1采区暂定为突出威胁区域。随着矿井逐年老化，煤炭储量集中在Ⅲ1采区，因此瓦斯治理成为在高瓦斯突出区域掘进施工的关键。

掘进通风方式（安装双风机双电源，能自动切换，1台工作，1台备用）选用压入式FBD矿用防爆对旋轴流式风机，其电机功率为2×15kW，额定风量260～365m/min，捆接直径为600mm的抗静电阻燃性风筒（每节风简长10m），向迎头送风。

一、煤巷掘进瓦斯超限的原因分析：

1、掘进工作面遇断层等地质构造前，未及时准确进行地质预测预报的。瓦斯在煤层或围岩中以游离状态和吸附状态存在，煤的变质程度、煤层的渗透性、地质构造、地下水活动、煤层埋藏深度、煤田暴露程度，是影响瓦斯含量大小的六大地质因素。对开采范围内的地形、地质构造、水文情况等地质情况不清楚，误揭煤层、断层，造成瓦斯超限。

2、矿井无计划停（掉）电，造成主要通风机、局部通风机停止运转的。通风机是保证煤矿安全生产的重要设备之一，特别是在高瓦斯矿井通风机的正常运转显得尤为重要。3317机巷掘进工作面采用双风机供风方能有效控制瓦斯浓度，但是如何保证两台风机的安全运转，在设备、设施、供电方面提供可靠保障变得特别关键。

3、破坏通风设施、过风门后不及时关闭或同时打开两道风门，造成风流短路。通风设施是为保证进入矿井的风量能够按照生产的需要定向、定量的流向用风地点的设施。保证通风设施的完好状态，是矿井瓦斯管理的基础任务，如通风设施损坏，就会造成用风地点风量减少、风流紊乱，造成瓦斯积聚、空气温度升高，严重影响工人身体健康和矿井安全。严格控制超高、超宽、超重车辆，防止造成风筒刮烂或脱节。

4、采掘工作面未按规定进行防突预测；未在防突预测允许进尺范围内超采超掘的。在有突出危险的煤层中施工，就必须严格按照《防止煤与瓦斯突出规定》要求进行防突预测，根据打孔过程中指标与现象判定其突出危险性，根据判定的突出危险性进行区域消突、局部消突，一般采用打孔消自然排放、打孔抽放、水利冲孔和在掘进工作面打超前金属骨架等方法，而最好的方法就是抽放。一系列防突工作都必须严格按照防突规定进行，如果一旦违章操作，就可能造成瓦斯超限、突出等安全事故。

5、高瓦斯大倾角掘进工作面迎头顶板（特别是上帮）管理，未采取针对性措施造成片帮掉顶。3317机巷掘进时迎头瓦斯涌出来源于两部分.一是落煤中的瓦斯，涌出量为采落煤体的瓦斯含量与其残余瓦斯含量的差值，一次落煤量越多瓦斯涌出量越大；二是新暴露煤壁的瓦斯涌出量。根据现场对综掘机割煤、打眼、铺网，检修主要四道工序的瓦斯浓度进行测量。割煤时瓦斯浓度为0.22～0.54%，打眼时瓦斯浓度为0.3%，铺网时瓦斯浓度为0.2～0.32%，检修时瓦斯浓度为0.16%，得出综掘割煤时瓦斯浓度最大.且成倍增加，依据煤壁瓦斯涌出的负指数衰减规律，综掘机割煤的瓦斯防治是掘进作业中瓦斯防治的重点。因此若上帮如未采取针对性措施防止片帮，片落的煤体集中释放大量瓦斯，极易造成瓦斯超限。

6、挪移瓦斯传感器生拉硬拽、吊挂不牢固、碰撞等原因造成瓦斯传感器误报警或监控电缆拉脱传感器；因管理不善造成监控电缆被挤烂（断）。瓦斯传感器的安设为矿井瓦斯管理提供了真实、可靠的管理技术，但在矿井采掘活动中，常常因瓦斯传感器的误报警给管理人员带来不必要的恐慌，其中大部分是因为非瓦斯因素引起的。非瓦斯因素包括爆破冲击波、进水、移动时造成接线口松动、碰撞挤压、检修不到位等原因。瓦斯因素造成的超限报警必须高度重视，但非瓦斯因素虽危害不大，也必须认真对待，暴露出管理人员对监测系统和瓦斯管理的轻视态度。

二、煤巷掘进瓦斯超限的整治措施

1、加强局部通风及设施管理

（1）使用大功率双风机和大直径风筒。

（2）风筒逢环必挂、有破必补；在转角处要使用有箍筋环节的风筒；炮后迅速换掉有破洞漏风的风筒且距掘进头不得超过5m。

（3）对所有风门进行联锁且安装开关传感报警装置。

（4）优化通风网络系统，设置好可靠的通风设施，确保掘进头有足够的新鲜风量。

2、严格执行区域性防突措施

（1）建立地面永久或井下移动瓦斯抽放泵站，实行分源抽放。

（2）严格按照区域防突设计、局部防突措施及防突补充措施的要求施工钻孔和抽放。

（3）煤层抽放瓦斯时间以及效果检验必须达标。

（4）实施先抽后掘、先排后掘，消除掘进所在区域的瓦斯抽放空白带和未安全卸压区域。

3、完善监测监控

（1）风电、瓦斯电闭锁、三遥主机、人员定位等装置应按规定设置，保证各功能的灵敏度。

（2）主、副风机能按规定进行安全切换。

（3）瓦斯探头悬挂符合规定，用活动的保护罩和软管保护瓦斯探头及连接的电缆线，设备应定期维护检修。

（4）强化专业技能和岗位责任制，各职能机构应严格督导，严惩“造假”和失职人员。

4、针对大倾角煤巷防突措施

為控制综掘机割煤过程的瓦斯释放，严格按切割路线示意图进行切割，不得随意切割。切割顺序为由上向下进行，切割速度适中，不宜过快。上部切割完成后需及时对顶、帮进行支护，支护完成后再进行下部切割。（图1）

结语

由于朔石矿业东部井严格执行“通风可靠、 抽采达标、 监控有效、 管理到位” 的瓦斯综合治理方针及新的防治规定， 加大全生产投入，加强安全检查力度，强化现场安全管理等使在煤巷掘进中有效地避免和杜绝了瓦斯超限的现象，保障了矿井的安全生产。