掘进工作面瓦斯重点管理区的综合防治措施.pdf

互瞧 斜技 2 0 1 0 年 第3 期 掘进工作 面瓦斯 重点管理 区的综合 防治措施 刘峰 ， 杨峰， 辛显齐 莱芜市万祥矿业公 司潘西煤矿 ， 山东 莱芜2 7 1 1 0 7 摘要根据6 1 9 7运输巷掘进工作面瓦斯涌出异常现象， 通过采取增加供风量、 在掘进前打注永钻孔、 缩小掘进循环进度等来降低瓦斯浓度； 通过改变供电方式， 安装断电报警装置等来提高供电的可靠性； 通过制定专门针对瓦斯监测监控及针对现场的安全管理措施， 防止了因瓦斯超 限而造成 的事故， 确保 了安全生产。 关麓词 瓦斯涌出异常 综合防治 针对措施 中圈分类号 T I 7 1 2 文献标识码B 潘西 煤矿 6 1 9 7运输 巷 掘 进工 作 面 位 于后 六 采 区， 布置在 l 9层煤 中， 巷道设计长度 2 5 0 0 m。该掘进 工作面自2 0 0 9年 2月份开工 ， 截止 l 0月底， 已掘进巷 道 1 4 0 0 m。因6 1 9 7运输巷位于后六瓦斯重点管理区， 矿井虽属低瓦斯矿井 ， 但该区域存在瓦斯涌出异常现 象 。 l 瓦斯含量 和 瓦斯报 警情况 分析 通过对 6 1 9 7运 输巷 掘进期 间炮 眼瓦斯浓 度 的检 测数据看， 从掘进开门点至掘进 3 0 0 m位置时， 炮眼内 的瓦斯浓度在 2 03 0 ％之间， 回风流中的瓦斯浓度在 0 ． 0 5一 O ． 2 ％之间。2 0 0 9年 3月 2 5日早班因双风机停 电导致 迎 头 停 风 8 m i n ， 回风 流 中的 瓦斯 浓 度 达 到 0 ． 4 ％。从掘进 3 0 0 m以后 ， 炮眼瓦斯 浓度开始升高 ， 一 般在 7 0 ％以上， 最高达到 1 0 0 ％， 如果迎头停止供风达 到6 m i n ， 回风流中的瓦斯浓度就达到 0 ． 8 ％以上， 瓦斯 传感器就开始报警。共发生瓦斯报警事故三起。 通过这三起事故分析， 造成瓦斯报警事故的主要 原因 1 - r作面瓦斯 含量 高， 即使停风 时间不足 1 0 ra i n ， 也容易造成瓦斯报警 ； 2 供电系统不可靠， 或 设备存在缺陷， 致使造成双风机停电； 3 针对该 区域 的管理措施没有及时制定并落实到现场 ， 造成现场停 风事故时有发生 。 2采取 的 针对 性措 施 2 ． 1 确保风量满足要求 1 将 6 1 9 7运输巷主备风机 由21 8 ． 5 k W 更换 为2 4 5 k W， 使用 8 0 0 m m风筒供风， 确保迎头风量满 足要求 。 2 专门安排 1 名风筒维护工维护该段风筒， 杜绝 破口及接头漏风， 严禁随意断开风筒， 确保迎头正常供 风， 风量满足要求。风筒吊挂使用塑编网。风简距迎 头不超过 5 m， 备用风筒数量不少于 3节， 风筒短接不 少于 2节， 并两端头有风圈。迎头使用附壁风筒， 剪释 放孔 8至 1 O个， 以稀释炮烟的瓦斯浓度。 收稿 日期1 2 0 0 90 41 1 作者 简介 刘峰 1 9 6 9一 ， 男 ， 山东科技 大毕业 ， 注册 安全工程 师 副总工程师， 工作单位 莱芜市万祥矿业有限公司潘西煤矿。 3 在风筒吊挂段的巷道支护锚杆、 锚索用软皮 管包扎， 防止双风机切换试验或一停一开时， 风筒鼓动 造成扎坏风筒漏风 ， 造成工作面风量不足。 2 ． 2在 迎 头打 注水钻 孔 工作面支设临时支护后 ， 在迎头打注水钻孔， 对煤 层进行快速短壁注水， 规定如下 单孔注水量应使该钻 孔预湿煤体的平均水分含量增量大于或等于 1 ． 5 ％或 者煤体 含水分大于 4 ％ 。 1 打眼方法及钻孔 布置 采用 u 1． 2 m m钻头进行 湿式打眼， 眼深不小于 1 ． 8 m。在煤层中均匀布置 4个 钻孔 ， 间距不小于 5 0 0 ra m。 2 注水方法 用 3 8 m m X 8 0 0 1 1 1 1 1 1 的封孔 器封 孔 封孑 L 器长度不小于 8 0 0 m m ， 利用施工地点的防尘水 同时对4个钻孔进行高压注水， 湿润煤体。 3 注水 时 间 由临 时支护 后开 始注水 至下 次综 掘机剖煤前进行连续不问断的注水。与永久支护平行 作业或迎头煤体湿润出现渗水后， 停止注水， 取出封孔 器 。 2 ． 3 采 取措施 控制 瓦斯 浓度 1 综掘机循环进尺不超过 0 ． 8 m， 最大控顶距不 超过2 ． 3 0 m。综掘机司机必须随身携带便携式瓦斯报 警仪 ， 当发 现瓦斯浓度达 到 0 ． 5 ％时 ， 放慢机 组切割速 度 ， 达 到 0 ． 8 ％时必须停止工作 。 2 综掘机截割作业时， 综掘机司机必须将截割 电机打到慢速档进行操作， 为防止截割时片帮， 截割时 上帮预留 l m， 采用 自上而下进行截割， 采用手镐刷帮 法达到规定宽度。 3 综掘机割煤时必须开启机组内、 外喷雾、 风水 喷雾及各运煤转载点喷雾净化风流， 保证正常使用且 雾化 良好。机组内喷压力不得小于 3 MP a ， 外喷压力不 得小予 1 ． 5 M P a ； 如果内喷雾的水压小于 3 b l P a 或无内 喷， 则必须增加外喷数量， 无水或喷雾装置损坏或雾化 不好必须停机。 2 ． 4确保供电安全的措施 1 专门针对 6 1 9 7运输巷、 6 1 9 7上巷的主局部通 风机安装一台K B S G Z Y一 3 1 5 ／ 6型变压器， 实行“ 三专” 供电， 其它设备的供电与风机供电分开， 依此来提高供 电的可靠性 。 2 在采区配电所 自行设计安装一套断电声光报 2 0 1 0 年 第3 期 未撼晨 舛技 2 0 3 警信号 。 该套装置的原理 在 6 1 9 7运输巷主备风机的供 电 开关内， 各引出一个常开接点与矿用声光报警器连接， 电源用照明信号综合保护装置专供， 一旦开关误动作 或其它故障出现跳闸， 声光报警器进行报警， 提醒配电 所值班人员该迎头的风机电源断电， 以便采取措施进 行 处理。 3 对该 区段的电气设备加强管理 ， 杜绝电气设 备失爆 ， 各类保护、 安全设施齐全可靠。对设备、 电缆 全部重新挂牌管理， 包机到人。供 电系统图齐全、 准 确 。对双 风机 、 双 电源、 风 电及瓦斯 电闭锁 ， 机 电科设 专人负责检查， 发现隐患及时处理。 2 ． 5 对 瓦斯 监测 监控 所采 取 的针对 性措 施 1 在 6 1 9 7 运输 巷工作面及巷道 回风 门口各安设 一 台 瓦 斯 传 感 器 ， 报 警 点 、 断 电 点 及 复 电 点 调 至 0 ． 8 ％ ， 当瓦斯超 限报警 时 ， 能 自动切断 6 1 9 7运输 巷迎 头及巷道 内全部非本质安全型 电气设备 电源 。 2 在掘进工作面主、 备局部通风机 的负荷 电缆 线上各安设 1 个开停传感器， 2 4 h不间断监测主、 备局 部通风机的运行状态。 3 在 6 1 9 7运 输 巷距 迎头 4 0 m 范 围的 风筒 上安 设 风筒状态传 感 器 ， 安设 牢 固， 并 随掘 进进 尺 及 时前 移， 2 4 h不间断的监测风筒 的供风状态， 确保正常使 用 ， 监控有效。 4 每天对 6 1 9 7 运输 巷安设 的瓦斯传感器进行标 校、 维护 ， 确保仪器灵敏可靠 ， 使用正常。 2 ． 6其 它措施 1 在 6 1 9 7运输巷巷道门口设置一道备用栅栏， 以便在停风时能够及时撤出人员， 设置栅栏， 揭示警 标 ， 禁止人员人 内。 2 在施 工巷 道 内配 齐沙 箱 、 沙袋 、 防 火锨 、 灭火 器等 防火器材 。 上接 第 2 0 1页 针对该采 区埋藏深 、 地压 大 、 巷 道 易变形 等 特点 ， 选择采用 了受 力效 果较好 的半 圆拱形 断 面设 计 ， 回采 巷道挑顶掘进 ， 支护效果较好 。与矩形 断面巷 道相 比， 不仅增加 了通风 断面积 ， 减小 了通风 阻力 ， 消除 了矩形 断面两肩窝易变形进而形成 涡流区或微 风 区导致 积聚 瓦斯的现象 ， 大大提高 了通风效果 。 2 ． 1 ． 2工作 面超 前 短壁 注水 实行掘进工作 面快 速短 壁注 水 。施 工前 ， 在迎 头 煤体 中均匀打 4个 注水 孔 每次注一 个循环 进尺 ， 采 用专用短壁 注水 器进 行注 水 用 2 5 m m 钢管 制作 。 这样做不仅提高煤体含水率， 降低爆破粉尘浓度 ， 同时 还具有充填煤体空 隙， 有效排挤煤体 中瓦斯 的作用 。 2 ． 1 ． 3推广 应用 长距 离通 风技 术 1 工作面提高 1 0 ％的配 风量 ， 杜 绝瓦斯 积 聚。安 装大功率局部通风机， 采用 3 0 2 k W 对旋风机和直径 为 8 0 0 m m的橡胶 风筒供 风。 2 由于供风 路线 长 ， 风 量 大 ， 致 使 风机 分 风处 风 压大， 软质分风器容易鼓坏或倒风， 将软质分风器更换 为铁制碟 阀式分风器 ， 以确保迎头供风 。 3 及时补掘贯眼， 使已成形巷道尽快形成全负压 通风 ， 并及时前移局部通风机 ， 缩短供风距离 。 4 安设安全监测系统及保 障措施 。在掘 进迎头 风 筒对侧安设瓦斯传感器， 悬挂在距迎头不超过 5 m位 置 ， 当迎头瓦斯浓度 ≥0 ． 8 ％时能够 自动报警 。在巷 道 回风片口以里 l O m处 ， 安设瓦斯传感器 ， 当瓦斯浓度≥ 0 ． 8 ％时能够自动报警； 两地点瓦斯浓度一旦大于或等 于 0 ． 9 ％时 ， 监 测系统 能 够立 即 自动切 断巷 道 内所有 非本质安全型电器设备的电源。 5 加强现场通风管理， 建立健全监测、 检查、 检修、 停 风等各种通防管理制度 ， 并严格执行 、 严格考核 。 2 ． 2 采 煤 工作 面 瓦斯 、 煤 尘 综合 治理技 术 1 设 点监控 ， 防治 结合 。在 工作 面试采 时 ， 为准 确掌握煤壁和采 空 区两侧 瓦斯涌 出规 律 ， 杜绝 局部瓦 斯积聚和瓦斯超 限， 对采煤面进行设点 监测 ， 具体做法 是 工作面每隔 4 0 m设置 一个 瓦斯 测站 ， 每个测站从煤 壁至采空区布置 5个测点 ， 共布置 2 5个测点， 在进、 回 风巷距采面 1 5 m左右各布置一个测点； 连测 5天， 每天 测一个 采煤生产班和一个检修生产班 。经过 对监测数 据的统计分析得出， 煤壁侧和老塘侧的瓦斯浓度最高， 最高时分别达到 0 ． 5 6 ％和 0 ． 7 2 ％ ， 中间测点 的瓦斯浓 度为最低点 ， 最 低时为 0 ． 1 2 ％ 。工作面不受割煤影响 ， 相对稳 定 。 2 提高工作面 1 0 ％的配风量。根据工作面工作 人数、 工作面控顶距 、 面长和采高综合计算， 得出工作 面的配风量应为 1 1 7 8 m ／ m i n ， 根据降温和治理瓦斯需 要 ， 实际配风量 为 1 3 5 0 m ／ m i n 。 3 在工作面上、 下隅角安设高压水喷雾， 高压水 射流一是能够带动周围气体向老塘运动， 有效稀释和 冲淡气体瓦斯浓度 ； 二是能够起到消灭煤尘和降低该 区温度的作用。 4 在采煤面上隅角设置挡风帘 用软质风筒布 制作 ， 利 用风帘引导和 改变 风流方 向， 减少 采空 区漏 风量和瓦斯积聚 ； 在下 隅角垒矸 石 沙 袋墙 和设置 导 风帘， 矸石 沙 袋墙随采煤面的推进每隔 3 0 m垒一 处， 用以阻止或减少采空区内高瓦斯气体外溢 ， 导风帘 用以疏散下隅角汇聚的高浓度瓦斯气体。 3 结 论 在后六采区掘进、 回采过程中， 采掘工作面回风流 中气体的瓦斯浓度控制在 0 ． 4 0 ％以下， 下隅角的气体 瓦斯浓度控制在 0 ． 5 0 ％ 以下 ， 实践 证明所采 用的瓦 斯 综 合治理 技术措 施是科 学 、 实用 、 经济合理 的。 未 蔗 斜妓 2 0 1 0 年 第3 期 综采工作 面煤壁 片帮的危害与预 防 赵 国荣 双鸭山矿业集团集 贤煤矿 ， 黑龙江 双鸭山1 5 5 1 0 0 摘要大采商综采工作面煤壁片帮会对人机造成伤害， 造成停机、 影响生产， 引发冒顶事故。该文根据某矿一综采工作面地质状况， 分析了 工作面媒壁片帮的原因以及预防 煤壁片帮的措施。 关键词大采高工作面煤壁片帮 中圈分类号 T D 8 2 3 ． 9 7 文献标识码B 煤体在未开采时 ， 处于原始应力状态 ， 保持相对平 衡。而煤体开采后， 煤壁附近煤体应力平衡遭到破坏 ， 水平应力迅速减小， 引起的支承压力的作用 垂直应 力 迅速增大， 开采引起的次生裂隙发育， 煤壁处于不 稳定状态。随着老顶的周期性断裂来压 ， 煤壁会在节 理裂隙最发育的地方最先受到破坏。当支承压力达到 一 定值后， 煤体加剧破坏， 从而造成煤壁片帮。 1 大采高综采工作面煤壁片帮产生的危害 在煤矿生产中， 大采高综采工作面回采过程 中发 生煤壁片帮是较普遍的， 严重威胁工作面的安全生产。 1 对人机造成伤害。受采煤机剖煤的震动， 煤 壁的原始应力受到破坏， 应力重新分布， 煤壁最容易垮 落。这时在采煤机附近工作很容易受到伤害。 2 造成停机 ， 影响生产 。工 作面发生 片帮时 ， 经 常会产生一些大煤块 ， 堵塞在采煤机入煤口， 影响采煤 机的运行 。 3 引发 冒 顶 事故。工作面发生片帮时， 增加 了 支架的端面距 ， 如果顶板比较破碎， 支架又不能及时支 收稿 日期 2 0 1 00 1 2 5 作者简介 赵国荣 1 9 6 8一 ， 男 ， 汉族 ， 辽宁 昌图人 ， 毕业 于黑龙 江 科技学院采矿工程专业。 工程师， 从事煤矿技术工作。 护时， 就容易造成工作面冒顶事故。 2 某矿 一综 采工作 面地质 状况 1 煤层赋存状况。综采工作面开采的七煤层为 复杂结构 煤层， 含 夹石 12层 ， 夹 石层总厚度 为 0 ． 3 m， 沉 积不稳定 ， 时有时无 ， 上距 7 ‘ 煤层 5 ． 5 m； 7 煤层厚 0 ． 3 0 ． 5 m， 平均为 0 ． 4 n l 。下距八煤层 0 ． 6 4 ． 8 m， 平均为 3 ． 9 m。本煤层厚度 3 ． 4 4 ． 2 m， 平均厚 度 3 ． 9 m。煤层倾角 1 4 2 5 。 ， 平均 l 7 。 。 2 煤层顶底板情况 见表 1 。 3 地质构造状况。本工作面地质条件相对 比较简 单， 通过上部工作面情况分析可能影响本工作面的断 层有4条， 参见表2 。同时， 预计工作面局部顶板发育， 对掘进可能会造成一定的影响。 表 1 煤层顶底 板情况 顶底板名称 岩石名称 厚度 m 岩性特征 团块状构造． 参差状断口． 台植 老顶 黑色粉砂岩 1 ． 1 0 物根化石。 水平层理发育， 上部含根化石。 直接顶 黑灰色粉砂岩 1 ．8 0 较易胃落． 局部粗糙。 伪顶 黑色泥岩 0 ． 2 0 破碎． 易冒落。 直接底 粉砂质泥岩 0 ． 9 O 黑灰色， 块状断口。 质地较均一， 岩性较细． 吉植物 老底 黑色粉砂石 3 ．0 根化石。 3 施工单位和个人不准随意停风， 确需停风时， 施工单位必须提前一天填写“ 局部通风机停风报告 单” ， 由通防科根据现场的具体情况编制安全措施， 包 括停电停风时问、 原因、 停风前的准备工作、 停风期间 的安全保障、 恢复通风的步骤等内容 ， 经总工程师批准 后执行； 因故障、 检修、 停电等原因造成停风时， 通防盯 岗人员、 施工单位跟班区长或安监员负责将迎头和巷 道内人员全部撤到全风压风流中， 切断电源、 设置栅 栏、 揭示警标， 禁止人员入 内， 并在栅栏处掐开风筒。 恢复通风时， 如果停风时间不超过 2 h ， 可由盯岗人员 或专职瓦斯检查员首先检查局部通风机及其开关附近 1 0 m范围内的瓦斯浓度， 确认不超过 0 ． 5 ％， 然后就近 电话联系调度室通防调度员查看监测探头显示数据， 如果瓦斯浓度不超过 0 ． 8 ％， 方可人工开动风机恢复 通风， 但必须对回风流认真检查， 确保回风流与全风压 混合处的瓦斯浓度不得超过 1 ． 5 ％； 否则要制定排放 措施， 按规定进行排放。 3取得 的效果 通过采取措施后， 6 1 9 7运输巷掘进工作面正常回 风流中的瓦斯浓度保持在 0 ． 1 ％ 以下 ， 自2 0 0 9年 8月 份以后， 没有再出现瓦斯超限报警事故， 保证了工作面 的安全生产 。