浅谈如何防止掘进工作面瓦斯超限

1、浅谈如何防止掘进工作面瓦斯超限 摘 要：掘进作业在掘进活动中，大面积揭露煤岩体，因突遇地质构造，或施工管理不当极易造成瓦斯超限，本文分析了在掘进过程中如何防止瓦斯超限。 关键词：掘进工作面;瓦斯;超限;防范措施 1 瓦斯性质 广义的瓦斯指以甲烷为主的有毒有害气体总称。狭义的瓦斯指甲烷，其密度比空气轻，有扩散性、渗透性、燃烧性、爆炸性、窒息性。瓦斯以游离状态和吸附状态存在于原始煤体中，在温度和压力的变化中可以相互转化。当巷道内积存高浓度瓦斯时，可能导致人员缺氧窒息死亡，同时一定浓度的混合气体遇到火源极易造成爆炸和燃烧。瓦斯排放到大气中能够对地球大气环境产生温室效应，同时，瓦斯是一种优质的清洁能源

2、，近年来逐步被抽放利用，不仅减少了瓦斯事故的发生，又能减少对环境的污染1。 2 掘进工作面瓦斯治理的重要性 瓦斯事故在煤矿事故中仍然占很大比例，2014年，全国煤矿发生瓦斯事故47起、死亡266人2。据苏联20世纪80年代的统计，煤矿掘进工作面瓦斯事故占80%90%3。掘进工作面一般采用局部通风机供风，受巷道设计、通风断面、供电及设备管理、通风系统、巷道瓦斯涌出量大小、通风设施破坏等因素影响，停风或通风不良极易造成瓦斯积聚，遇到火源引起瓦斯爆炸。因此要做好掘进工作面的通风瓦斯管理工作，防止瓦斯超限。 3 掘进工作面瓦斯来源分析 原始煤体中煤层瓦斯含量的大小取决于成煤和变质过程中瓦斯生成量的多少

3、和瓦斯能被保存下来的条件。掘进工作面瓦斯来源于煤壁、破煤、采空区、临近层。受煤层埋深、煤层厚度、煤层倾角、地质构造、顶底板情况、邻近采空区、预抽情况、大气压力变化、掘进速度等影响，掘进工作面瓦斯涌出量则不同。顶底板煤变质程度高、煤层埋藏深、煤层厚、煤层倾角小、围岩透气性差、邻近采空区瓦斯含量大，未实施预抽、掘进速度快，其瓦斯含量一般较高。 原始的含瓦斯煤层受采掘抽活动等的影响，煤层及围岩中的瓦斯赋存平衡状态即遭到破坏，破坏区和围岩中吸附瓦斯转变为游离瓦斯，并释放到采掘空间，如果巷道通风不畅，就会造成瓦斯超限事故。 4 掘进工作面瓦斯超限防范措施 4.1 超前地质探查 超前地质探查是预防瓦斯超限

4、发生的最基础工作。做好超前探查，掌握煤岩地质赋存情况，做到预想、预知、预判、预处理，从而达到超前预防瓦斯事故发生的目的。 4.2 隐蔽致灾因素详查 煤矿隐蔽致灾因素指在煤矿生产过程中，煤矿井田范围内及矿井周边区域客观存在的不能直接辨识的能给采掘活动造成影响的地质构造、瓦斯及其他有毒有害气体、含（导）水体、采空区以及煤层自然倾向等可能造成煤矿安全生产事故的灾害的统称。掘进工作面在设计开工前，应充分组织各相关单位和部门充分论证和调研，掌握地质、采空区瓦斯及有害气体等情况，填写开工信息表，在进入瓦斯涌出异常区域时，提前进行预警，制定有效的防范措施，避免灾害事故的发生。 4.3 瓦斯涌出异常区域通风瓦

5、斯管理 在掘进至瓦斯涌出异常区域时，通过地质异常构造分析、附近采空区气体分析、瓦斯涌出形式、瓦斯涌出量变化分析、煤体探眼、炮眼、锚索锚杆眼气体涌出情况分析等综合判断瓦斯来源和涌出情况，制定科学的瓦斯治理方案。 4.3.1 均压技术。当巷道因掘进过旧巷或采空区，瓦斯来源于导通的旧巷或相邻采空区，均压技术治理瓦斯往往能起到事半功倍的作用，通过调整通风设施位置提高掘进巷道内的压力或降低采空区内的压力，做到掘进工作面与采空区压力的平衡，减少采空区瓦斯的涌出。如在沿空掘巷期间，选用调整设施位置进行调压，可有效减少相邻采空区瓦斯的涌出，同时有利于防止煤层自然发火。 4.3.2 加大工作面风量。巷道上山掘进

6、或工作面瓦斯涌出量较大时，需加大迎头供风量，降低迎头和回风瓦斯浓度，通常采用大功率局扇及大直径风筒或采用双路局扇供风，同时要提高局扇的供电可靠性，提高风筒的延接质量，加强风筒的维护，如保证风筒末端距，防止机械运转刮坏或造成风筒脱节。 4.4 防止掘进作业过程中瓦斯超限 掘进施工中，因作业不当如掘进机切割作业、放炮后瓦斯涌出量大，若遇冒顶、通风不良、排放处置不当极易造成瓦斯预警或超限。 4.4.1 掘进机切割。若煤体中瓦斯浓度较大，随着施工巷道的不断延伸，掘进循环进度的加快，巷道暴露面积增加，较多的吸附在原始煤体中的瓦斯短时间内转化为游离瓦斯，瓦斯解析速度加快，工作面及回风流中瓦斯浓度增大，若局

7、扇停风或通风不足极易造成工作面或回风流瓦斯超限。因此在综合机械化掘进过地质及异常地质构造带中，要合理控制循环进度、减少煤炭切割量、优化进刀方式，可采取先护顶、由上而下切割，切割时加大迎头供风量，密切注意工作面瓦斯浓度，瓦斯浓度达到设定预警值时及纪v骨懈钭饕担同时要防止迎头煤体片帮塌落造成瓦斯超限。 4.4.2 冒落空洞排放不当导致超限。高瓦斯煤巷掘进工作面沿未跟煤顶施工时极易造成漏冒，如迎头漏冒范围较大，时间较长而未能及时充填或只做了假顶护顶时，空洞内因通风不良，极易形成瓦斯积聚，当延接或兑接风筒时易造成供风忽大忽小，从而使顶板空洞内瓦斯涌出导致瓦斯超限。为防止瓦斯超限，首先从源头上要防止顶板漏冒，空洞内要及时进行充填喷浆封堵，若空洞内存在高浓度瓦斯积聚，延接或兑接风筒时要严格按照规程规定进行操作，在专职瓦检员或专职通风人员现场监督下排放，避免直接排放或风量忽大忽小造成瓦斯超限。 5 结语 掘进工作面极易造成瓦斯积聚，因而要从源头上防止瓦斯积聚，通风、技术及现场施工人员应当熟悉这些，从而在编制措施、工作安排和现场施工和监督管理中加以防范。 参考文献： 12王德明.矿井通风与安全m.徐州：中国矿业大学出版社，2007. 3人民