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1、-430首采工作面瓦斯管理研究概述：瓦斯事故是煤矿井下“五大灾害事故”之一。白庄煤矿随着矿井开采年限的增加，-150、-250水平煤炭资源逐步减少，生产水平逐步转入下组煤生产，-430水平是白庄煤矿的接续水平，-430水平主要开采7、8、9、10层煤，2008年瓦斯鉴定结果：-430总回绝对瓦斯涌出量为0.12m3/min，绝对二氧化碳涌出量为0.73m3/min,根据瓦斯鉴定结果和平日瓦斯检查情况确定-430水平为白庄煤矿2008年重点瓦斯管理区域。经过采区的优化设计，-430首采区为7100采区，首采面为7105工作面，7105面采区走向长1500m，面长150m，煤层平均厚度为1.41m
2、，虽然我矿历年来瓦斯鉴定结果均为低瓦斯、低二氧化碳矿井，但在开采7层煤时，有过3次瓦斯异常涌出，-250联络巷下山掘进时有过瓦斯异常，钻孔内有咝咝声响。7100采区在开拓及施工回采巷道过程中，7100皮带联络巷中钻孔内也出现过咝咝声，7105运中、7100皮带在排放瓦斯过程中，也发现瓦斯浓度比3层煤、8层煤等其它煤层的地点高，从钻孔瓦斯资料及邻矿瓦斯观测资料分析，随着开采深度的增加，瓦斯涌出量将逐步加大，尤其在距开放性构造较远的封闭、半封闭地段及孤立块段，瓦斯含量相对集中，必须引起高度重视。我们通过对该工作面进行认真的观测、分析，找出了造成瓦斯涌出异常的因素，并进行了有针对性的治理。一、 工作
3、面概况7105工作面位于430m水平7100轨道、皮带巷以北，BF56断层以西，7107工作面以东，煤田边界断层F1-2以南；四邻采掘情况：西邻7107工作面现已形成系统，7109工作面尚未形成系统，四周均未采动。区域煤岩层整体呈不对称向斜构造，向斜轴在工作面的切眼附近，该面位于向斜轴南翼，煤岩层走向约在5575，倾向约在325345之间，煤岩层倾角比较平缓， 在26之间，平均4。根据已揭露资料表明，该工作面地质构造极其复杂，断层相当发育，规模不均，且没有规律，设计回采面积范围内揭露断层20条，落差在0.354.0m之间，预计在回采过程中，还将遇到隐伏构造等等。本面回采范围内无火成岩侵入、岩溶
4、陷落柱及古河床冲刷现象。工作面煤层厚度平均1.5m，容重1.45t/m3，煤层结构复杂，在煤层的中下部有一层岩性为粘土岩的夹石，厚度在0.150.2m之间，平均0.18m，分布较稳定。工作面煤层直接顶为粉砂岩，直接底为细砂岩。具体情况如表1所示：煤层顶底板情况表 表1顶底板名称岩石名称厚度(m)岩 石 特 性老 顶中砂岩3.24.56/3.88灰白色，颗粒呈半滚圆状，分选性较差，f=56。直 接 顶粉砂岩6.011.7/8.85深灰色,性脆,含黄铁矿、菱铁矿结核及植物化石，具方解石脉，下部致密，f=45。直 接 底细砂岩0.21.0/0.6灰绿色，分选较好，具擦痕及灰黑色粉砂条带，f=45。7
5、105工作面采用走向长壁布置，布置三条巷道：轨道顺槽、运输顺槽、切眼。7105工作面从开面起，在推采到第30刀（跨度32m）时，工作面下隅角瓦斯浓度明显增大，底板裂隙有气泡冒出；推采到60刀（跨度62m）时，检测发现，在循环刮板运输机头底板裂隙处的瓦斯浓度达到0.6%，空气中瓦斯浓度为0.3%，推采至第70刀（跨度72m）时，工作面下隅角出现瓦斯浓度达到1.8%（氧气含量18.5%），达到超限断电浓度，回风流瓦斯浓度达到1.0%报警浓度。 推采到92刀（跨度94m）时，经矿研究会审决定，7105工作面解除初压。由于-150水平通风系统改造，9月18日开始拆除-150南风井梯子间，-430水平的
6、回风临时由-250北风井承担，-250北风井负由改造前的3500Pa降至改造期间的2600Pa，降低了900Pa，也就在这个时候，7105工作面下隅角的瓦斯浓度达到超限断电。二、瓦斯来源分析：我们在生产过程中对各工序工作地点下风流5m处瓦斯浓度进行了监测，见表2， 生产工艺期间瓦斯浓度变化 表2生产工艺割煤松机移溜支柱回柱放顶回风流瓦斯浓度（%）0.040.020.020.050.04可以看出工作面煤层瓦斯发放量较小，由此判断异常时瓦斯主要来源于采空区。对采空区内的瓦斯来源分析：主要有：1.回采过程中采空区内部不可避免的要遗失一定的煤炭，这些遗煤将释放瓦斯；特别是初采时，采空区遗煤可能更多。2
7、.采空区顶、底板及上、下部煤层的瓦斯会通过裂隙释放到采空区之中。3.采空区四周煤壁释放瓦斯。4.工作面的落煤瓦斯会有部分进入采空区。在工作面初采期间采空区的主要特点就是:采空区顶板没有冒落或很少冒落。这样采空区内的采空空间不能上移，采空区内的瓦斯就只能飘移、积聚、悬浮在采空区倾斜上部贴近顶板的一个小空间内，形成一个瓦斯积聚区。三、瓦斯治理方案：我们在分析了瓦斯的来源后，针对影响瓦斯异常涌出的原因，采取了综合治理措施。1、当采空顶板跨落之后，采空空间上移，在冒落空间的上顶将会形成高浓瓦斯区，可以储存较多的瓦斯。这样如果涌入采空区的瓦斯总量不是很多的话，冒落空间的上部空间可以容纳下这些瓦斯时，工作
8、面上隅角就不会有瓦斯涌出，或者涌出量很小。因此：采取放顶措施, 使顶板尽快冒落，促使采空空间上移。在工作面推采之前，要撤掉切眼的原有支护，特别是锚杆、锚索等，主要是贴近下头附近的支护，以防止因有剩余支护而加大悬顶范围、悬顶时间。2、在工作面推采之前或在推采过程中，在上巷附近的煤壁四周顶板打密集切顶眼，以加快采空区顶板的冒落，尽快使采空空间上移。3、放炮切顶，虽然对采空区尽快上移效果较好，但是因放炮点距离瓦斯积聚区很近，有可能引起瓦斯爆炸，所以存在的危险性也较大，而且7105工作面地质条件复杂，断层处放震动炮较频繁，因此采用工作面放炮时，必须有防止引爆瓦斯的措施。工作面放炮的安全技术措施：打眼采
9、用风煤钻打眼，严禁使用电煤钻，严格掌握炮眼的角度、位置、眼深、眼距等，严格按规定控制装药量。装配起爆药卷时，电雷管插入药卷后，必须用脚线将药卷缠住，并将电雷管脚线扭结成短路。装药时，炮眼封泥应用水炮泥、炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分应用粘土炮泥封实。严禁用煤粉、块状材料或其它可燃性材料作炮眼封泥。装药后，必须把电雷管脚线悬空，严禁电雷管脚线、爆破母线与运输设备、电气设备以及采掘机械等导电体相接触。工作面杜绝设备失爆，每班维修工对电气设备检查一次，严禁带电检修电气设备，需打开电气设备时，必须执行好瓦斯检查制度。安全措施:无封泥、封泥不足或不实的炮眼严禁爆破，严禁裸露爆破。工作面放炮必须使用“闭锁式
10、网络导通放炮器”，并严格执行“放炮作业闭合流程卡” 、“放炮三保险”等放炮制度。爆破母线和连接线应符合下列要求：1.爆破母线必须符合标准,不得有接头,不得使用固定的爆破母线。2.爆破母线和连接线、电雷管脚线和连接线、脚线和脚线之间的接头必须相互扭紧并悬挂，不得与轨道、金属管、金属网、钢丝绳、刮板输送机等导电体相接触。3.爆破母线与电缆、信号线应分别挂在巷道的两侧。4.只准采用绝缘母线单回路爆破，严禁用轨道、金属管、金属网、水或大地当作回路。4、根据工作面的实际情况，适当加大了工作面的风量，同时在工作面下隅角设置了风障，连续悬挂长度不少于3米，以加强该处的通风。实践证明对于初次放顶期间治理下隅角
11、瓦斯的效果比较好。因为，此时采空区顶板还没有冒落，所以风障能迫使较多的风流进入下隅角采空内来稀释瓦斯。此外，在下隅角瓦斯浓度较高时，采取降尘的方法效果也比较明显，经过实测，当工作面下隅角瓦斯浓度在1.2%时，对下隅角范围实施喷雾洒水，很快下隅角的瓦斯浓度就降到了0.7%。5、根据现场实际情况，回柱时先回下控顶，回头顶梁与工作面顶梁回齐，必要时可超前回撤一峒，但必须保证该处工作时有足够的空间与人行道畅通。6、在工作面生产期间，通防区每班要安排瓦斯检查员对7105工作面进行盯班检查瓦斯、二氧化碳、氧气，同时对沿途的通风设施加强巡检，发现问题，及时处理。7、技术科、安监处专业人员加强对7105工作面
12、的覆盖，工作面遇到断层或其它异常时要盯班处理。8、对工作面的瓦斯监测除按规定安装工作面瓦斯传感器和回风瓦斯传感器外，在工作面的下隅角还安装了瓦斯传感器。工作面瓦斯传感器和回风瓦斯传感器执行瓦斯浓度达0.6%断电制度，对工作面下隅角瓦斯传感器实行0.8%断电制度。四、效果：由于我们严格执行了以上措施和规定，目前下隅角瓦斯浓度稳定在0.40.45之间，工作面运中巷瓦斯浓度为0.06%，工作面风流充足、稳定，风量为340m3/min，11月份没出现过瓦斯超限断电现象。7105工作面设计风量为320m3/min，实际供风量为350m3/min，则：绝对瓦斯涌出量为：3500.06%=0.21 m3/m
13、in;绝对二氧化碳涌出量为：3500.16%=0.56 m3/min。工作面瓦斯浓度超限断电次数表月份超限次数超限标准（下隅角瓦斯）%2008.960.82008.1010.82008.1100.8五、结论：1、-430主采煤层为7、8、9、10层煤，8层煤顶板灰岩属透气性顶板，瓦斯含量低，释放四灰水，可减少一部分瓦斯，预计-430水平8层煤时，瓦斯涌出量较低。-430水平的7层煤、9层煤、10层煤的顶板为粉砂岩、泥岩等透气性较差的岩层，局部地段瓦斯含量相对增加。 2、加强采煤工作面下隅角的瓦斯管理，特别是在顶板初次垮落之前，更要严格落实好各项通风、瓦斯管理制度。3、工作面放炮切顶，虽然对采空
14、区尽快垮落、上移效果较好，但是在工作面下隅角附近放顶时，因放炮点距离瓦斯积聚区很近，所以存在的危险性也较大，因此，要编制专项放炮措施。4、如下隅角瓦斯浓度较高，在工作面下隅角设置风障是一个简便易行的办法，宜优先考虑。5、对大气压力变化对瓦斯的影响要引起重视，尤其是在通风系统有大的调整时，采空区内的压力与巷道内的通风压力需保持平衡状态。当大气压力突然下降时，井下巷道的通风静压也相应下降，采空区内的压力高于通风静压，采空区内的瓦斯大量涌出；从7105工作面瓦斯涌出情况看，下隅角的瓦斯大量涌出时就发生在-150通风系统调整期间，也就是大气压力下降较为明显的时期。六、结束语：对7105工作面瓦斯涌出情况的进行重点分析，找出瓦斯变化规律对以后7100采区其它地点及整个-430水平的安全回采以至白庄煤矿下一步的稳定、健康发展都有很重要的意义。瓦斯治理方法能力都是一定的，有时采取单一的方法不能彻底治理好瓦斯。在实施过程中要遵循先易后难、综合治理的原则，以达到确保安全生产的目的。3
