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1、313 瓦斯灾害防治3.1 瓦斯灾害因素分析3.1.1 瓦斯赋存状况1、矿井瓦斯成分矿井瓦斯成分比较复杂，除甲烷（80%90%）外，还含有其它烷类，如乙烷（C 2H6） 、丙烷（C 3H8）以及二氧化碳和其它气体。2、瓦斯参数矿井瓦斯变化梯度为 30m/（m 3/t） ，瓦斯风化带深度为 57.0m；经预测，矿井投产时回采双龙煤层开采最大埋深为 220m，预计矿井相对瓦斯涌出量为 7.4m3/t；矿井回采独连煤层时开采最大埋深为 270m，预计矿井相对瓦斯涌出量为 9.1m3/t。随着埋藏深度的变化，煤层瓦斯含量为 9.311.9m3/t，瓦斯压力为 0.260.33Mpa，煤层透气性系数缺失
2、。3、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险性矿井无煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险性，无其它有毒有害气体。3.1.2 瓦斯涌出量预测及变化规律分析1、矿井瓦斯根据雅安市安全生产监督管理局文件雅市安监【2008】340 号关于 2008 年度瓦斯等级鉴定结果的批复显示，该矿 2008 年度相对瓦斯涌出量为 7.1m3/t，2007 年度相对瓦斯涌出量为 6.6m3/t，属低瓦斯矿井。2、矿井瓦斯（二氧化碳）涌出量预测该矿井 2007 年开采标高为+1100m，2008 年开采标高为+1140m。按照 AQ1018-2006 标准要求，采用矿山统计法预测矿井瓦斯涌出量。32根据上述资料分析，该矿
3、2007 年开采最大埋深为 195m，2008 年开采最大埋深为 210m，都处于瓦斯风化带以下，故按下式确定 a 值：a=（H 2H 1）/(q 2q 1)式中：H 2瓦斯带内 2 水平的开采深度，m；H1瓦斯带内 1 水平的开采深度，m；q2在 H2深度开采时的相对涌出量，m 3/t；q1在 H1深度开采时的相对涌出量，m 3/t；代入数据得：a=（210195）/(7.16.6)=30.0m/（m 3/t） 。H0=H2a (q 22)=19530（6.62）=57.0q=（HH 0）/a +2矿井投产时回采双龙煤层开采最大埋深为 220m，预计矿井相对瓦斯涌出量为：q 初 =（2205
4、7）/30+2=7.4m 3/t；矿井回采独连煤层时开采最大埋深为 270m，预计矿井相对瓦斯涌出量为：q 后 =（27057）/30+2=9.1m 3/t。按照 90kt/a 生产能力计算，投产时绝对瓦斯涌出量为1.40m3/min，回采区涌出 45%，即 0.63m3/min;掘进区涌出 20%，即0.28m3/min，已采区涌出 35%，即 0.49m3/min 进行风量计算；回采独连煤层时绝对瓦斯涌出量为 1.72m3/min，回采区涌出 45%，即0.78m3/min;掘进区涌出 20%，即 0.34m3/min，已采区涌出 35%，即0.60m3/min 进行风量计算。矿井在投产后
5、应及时进行瓦斯鉴定，在生产过程中，应加强对瓦33斯数据的收集和对矿井瓦斯参数的测定，合理调整通风参数和制定相应的安全管理措施，确保矿井安全生产。若瓦斯等级发生变化，应及时修改设计。3.1.3 瓦斯灾害治理措施选择矿井为低瓦斯矿井，宜采用风排瓦斯来降低回采工作面瓦斯涌出量，达到回采工作面生产安全及满足设计生产能力；掘进工作面瓦斯一般情况下采取加强通风即可解决瓦斯问题。3.2 防爆措施3.2.1 防止瓦斯积存的措施3.2.1.1 建立完善通风系统、加强局部通风机管理1、巷道布置、采掘工艺对矿井瓦斯涌出的影响根据矿井开拓现状，目前各井筒和大巷均已形成，本设计予以利用，将+1105m 水平双龙煤层运输
6、大巷布置于双龙煤层中，+1110m 回风大巷布置在双龙煤层顶板约 8m 处。这种布置形式能有效降低和减少矿井瓦斯涌出。工作面为后退式回采，采煤工艺为炮采工艺，放炮过程中瓦斯涌出量将会增大。2、矿井通风系统矿井采用分列式通风方式，抽出式通风方法，通风线路顺畅，对各用风地点配有足够的风量，反风满足要求，在相应的地点设置了通风附属设置及构造物，通风系统是合理、可靠的。投产初期每个单采煤工作面配风 4.0 m3/s，2 个对拉工作面共配风 16.0m3/s；每个掘进工作面配风 4.0m3/s，3 个掘进工作面共配风12.0m3/s，硐室和其它维修行人地点共配风 10.0m3/s，矿井总风量为38.0m
7、3/s。风量分配详见图 C1814-171-1、C1814-171-2。上述风量分配及风速均能满足风排放瓦斯要求，同时巷道断面大34小、支护材料及巷道弯道半径的选择等，均应能避免局部地段的瓦斯集聚，使矿井有一个良好的通风系统。3、建立完善通风系统、加强局部通风管理（1）矿井在实际生产过程中，各地点需风量的计算方法要符合要求，采掘工作面、硐室、行人维修巷道风量的配备要合理，风量、风速、瓦斯及其它有害气体浓度要符合要求，并能根据生产系统和地质情况的改变或产量的增减，对矿井的通风系统和通风能力作出相应调整，有效地控制矿井通风能力不足、通风不畅、瓦斯超限、风量分配不足等隐患问题，达到“以风定产”的要求
8、，保证矿井在生产时有足够的风量供给，确保矿井安全生产。（2）矿井要配备齐全通风安全仪表，如风速计、甲烷检测仪、气压计和湿度计等多种检测仪表以检测井下风流中的各种有关参数。检测仪表定期送由国家授权的安全仪表计量检验单位进行检验。（3）建立完善合理的通风系统。通风系统应符合系统简单、安全可靠和经济合理的总原则。矿井进回风井之间、主要进回风大巷之间，应设立两道联锁的正向风门和两道反向风门。对于人员不通行的联络巷道，要砌筑永久性挡风墙，以有效地抑制有效风量的漏损。（4）井下各个带区以及各个采煤工作面、掘进工作面和其它用风地点的回风都应直接排入带区回风巷或总回风巷。当其中任一风路（工作面或硐室）发生瓦斯
9、爆炸或火灾事故时，所产生的有害气体直接排入回风巷，不会污染和危害与其并联的其它风路。（5）加强通风管理，建立通风瓦斯管理制度，严禁违章指挥、违章作业。及时对片帮、冒顶进行处理，及时处理回采工作面上隅角和各掘进工作面等处的局部瓦斯积聚。若遇瓦斯涌出异常区域要加强通风，加强检测工作。（6）加强通风质量标准化工作，通风设施施工要严格按照标准35执行，建立通风设施管理检查维护记录，对重要的风门、调节风门、永久密闭等通风构筑物比如局部通风机前面的调节风门、+1155m 回风平硐安全出口处的风门要重点监控，一旦这些风门管理不好，容易造成风流短路，引起瓦斯事故发生。（7）矿井每月应绘制内容完善的通风系统图。
10、通风系统图上应注明井巷名称、风流路线、风向、通风设施位置，注明掘进工作面和局部通风机所设位置以及井巷中的通风参数（包括风量、风速、断面和瓦斯浓度）等。从图上可以一目了然地反映出矿井开拓、开采与矿井通风的关系，为分析矿井存在的通风问题和改善矿井通风条件提供依据。（8）井下每台局部通风机只应向一个掘进工作面供风。因检修、停电等因素停风后，都应在入口处设置栅栏，设立岗哨；恢复通风前，都应该编制排放瓦斯专门措施。（9）加强局部通风管理。矿井掘进巷道都必须采用局部通风机通风，每一带区、每一掘进巷道开工前均应编制局部通风设计，内容包含局部通风布置方式、局部通风机型号和能力、供风量、风筒直径等多种参数。各掘
11、进工作面均应采用压入式通风方式通风。所有局部通风机和启动装置均应安设在进风巷道中且距回风口不得小于 10m，并且全风压供给该处的风量大于局部通风机的吸入风量，防止局部通风机吸循环风。3.2.1.2 防止瓦斯积存措施1、掘进工作面瓦斯积聚防止措施在掘进巷道中最常见的瓦斯积聚形式有巷道顶板冒落空间和支架两侧背部及顶部空间的积聚等，防止瓦斯积聚除采用独立通风外，还需要采取以下措施：（1）防止生产过程中瓦斯浓度超限，通风是防止瓦斯积聚的行36之有效的方法，加强通风，提高风速，保证各掘进工作面有足够的新鲜风量，以防瓦斯积聚。（2）当风速低于 0.5m/s 时，在靠近瓦斯涌出区段，采用设置风幛、靠顶板挂倾
12、斜挡板等措施，局部增加风速。（3）及时封闭报废的风巷和采空区，防止联接处瓦斯积聚。（4）掘进工作面局部通风机必须安置在进风口侧新鲜风流中，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的风量。（5）将冒落空洞进行填实，支架两侧及顶板、背板密实。2、回采工作面瓦斯积聚防止措施（1）采煤工作面采用“W”通风，风流方向与瓦斯逸散方向一致，有利于防止或减轻瓦斯积聚。（2）及时做好采空区的密闭工作，减少采空区瓦斯涌出量。对暂不利用巷道应及时封闭或挂危险牌，加强对这些地方的瓦斯监测，防止瓦斯聚集。（3）在采煤工作面上隅角采用设置木板隔墙或帆布风幛的方法，引导风流通过采煤工作面上隅角
13、，根据需要使用局扇吹散积聚的瓦斯。（4）防止生产过程中瓦斯浓度超限，通风是防止瓦斯积聚的行之有效的方法，加强通风管理，合理配风，按需分风，保证各回采工作面有足够的新鲜风量，以防瓦斯积聚。（5）在回采工作面上隅角处设置便携式瓦斯检测报警仪，以检查上隅角瓦斯情况。3、其它巷道瓦斯积聚防止措施（1）本矿井通风系统较为完善。矿井设有专用的回风平硐、回风大巷。回采工作面、掘进工作面及主变电所等全部设有独立的进回37风通道，全部实行独立通风。井下各巷道保证有足够的风量，风速满足煤矿安全规程要求，有利于防止瓦斯积聚。（2）矿井建有集中安全监测系统，对井下各地点的瓦斯进行连续实时监测。配备专职瓦斯检测人员，定
14、期巡回检测采掘工作面及主要回风巷等瓦斯易积聚地点，保证矿井安全生产。（3）对已报废的巷道、硐室或暂时不用的巷道、硐室，必须及时密闭，并设置警示牌，经常检查密闭效果。（4）对于巷道中的高冒区，采取搭建木垛充填高冒区，减少空间，防止瓦斯积聚。（5）加强通风系统的管理和通风构筑物的维护，防止井下风流出现短路，避免巷道通过风量太小，尽量消除角联巷道。（6）建立完善的瓦斯检测制度，本矿为低瓦斯矿井，根据煤矿安全规程第 149 条的规定，所有采掘工作面每班至少检测瓦斯浓度 2 次。3.2.1.3 加强瓦斯检查、监测和管理1、设计在井下各采煤工作面、煤巷掘进工作面等瓦斯聚集地点，设置瓦斯监测报警装置，从矿井
15、地面监控室内可连续监测到这些地方的瓦斯变化情况。2、矿井配备足够的瓦斯检测仪器，加强实时监测。采掘工作面当班班长必须携带便携式瓦斯监测报警仪，将其悬挂在采煤工作面上隅角或掘进迎头不大于 5m 处，一旦出现瓦斯涌出现象（大于 1%时） ，立即停止作业，撤业人员，切断电源，汇报领导，制定措施处理。3、矿长、矿技术负责人、爆破工、工程技术人员、班长、电工下井时，必须携带便携式甲烷检测报警仪。瓦斯检查工下井时必须携带便携式甲烷检测报警仪或便携式光学甲烷检测仪。384、在井巷施工或矿井生产中，应测定煤层瓦斯含量及有关参数，以便对矿井的瓦斯预测和通风设计进行必要的修改。3.2.1.4 其它防爆炸措施以及相
16、应规章制度1、加强瓦斯检查与处理（1）建立和逐步完善瓦斯、二氧化碳等有害气体的检查制度，并遵守以下规定。采掘工作面的瓦斯浓度每个班至少检查 2 次，二氧化碳浓度每班至少检查 2 次；对于瓦斯、二氧化碳涌出量较大、变化异常的采掘工作面，必须有专人经常检查其浓度；井下停风地点栅栏外风流中的瓦斯浓度每天至少检查 1 次。瓦斯检查人员必须执行瓦斯巡回检查制度和请示制度，并认真填写瓦斯检查记录；每次检查结果必须记入瓦斯检查记录手册和检查地点的记录牌上，并通知现场工作人员；当瓦斯浓度超过煤矿安全规程的有关规定时，瓦斯检查人员有权责令现场人员停止工作，并撤离到安全地点。通风值班人员必须审阅瓦斯检测记录，掌握瓦斯变化情况，发现问题及时处理，并向矿调度汇报；通风瓦斯日报必须送矿长、矿技术负责人审阅。对重大的通风、瓦斯问题，应制定措施，进行处理。（2）改变通风系统及风流方向时，必须先检查瓦斯浓度，在瓦斯浓度不超限、风流稳定时，才允许工作。（3）在探水、掘进穿老空巷和盲
