3瓦斯防治技术剖析

1、山西汾西矿业集团正新煤焦有限责任公司和善矿井初步设计安全专篇第三章瓦斯防治技术- -中煤国际工程集团南京设计研究院*54 SCEG山西汾西矿业集团正新煤焦有限责任公司和善矿井初步设计安全专篇第三章瓦斯防治技术& SCIEG中煤国际工程集团南京设计研究院- -第三章瓦斯灾害防治第一节瓦斯灾害因素分析、瓦斯赋存状况及变化规律分析根据长治市煤炭工业局文件长煤局安发2008 534号，关于2008年度年产30万吨以下矿井瓦斯等级鉴定结果的批复和山西省煤炭工业局文件晋煤安发200991号,关于长治市2008年度30万t/a及以上煤矿瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批 复:本井田内花坡煤矿9+10号煤层

2、：2008年瓦斯绝对涌出量为0.35m3/min，CO2绝对 涌出量为0.85m3/min，鉴定等级为低瓦斯矿井；2007年瓦斯绝对涌出量为0.3m3/min，CO2绝对涌出量为0.3m3/min，鉴定等级为低瓦斯矿井。本井田内善朴煤矿1号煤层：2008年瓦斯绝对涌出量为1.28m3/min , CO2绝对涌出 量为0.56m3/min，鉴定等级为低瓦斯矿井，批复等级为高瓦斯矿井。本井田内和达煤矿9+10号煤层：2008年瓦斯绝对涌出量为0.24m3/min，CO2绝对 涌出量为0.13m3/min，鉴定等级为低瓦斯矿井，批复等级为低瓦斯矿井。2010年9月山西省煤炭工业局综合测试中心编制，山

3、西汾西矿业集团正新煤焦有 限责任公司和善煤矿矿井瓦斯涌出量预测报告”结论:(1)、现根据瓦斯气体组分来看，1号煤层甲烷组在1.20%69.11%之间，6号煤 层甲烷组分在6.10%79.62%之间，均小于80%，因此，1、6号煤层处在氮气一甲烷 带;(2)、1号煤层瓦斯含量增长梯度为 0.44m3/t /100m，6号煤层瓦斯含量增长梯度为30.70m3/t /100m；(3)、采用分源预测法对矿井生产时期的矿井瓦斯涌出量进行了预测，预测结果表明：和善煤矿以180万t/a产量开采1、6号煤层时，矿井最大相对涌出量为2.62m3/t， 最大绝对涌出量为9.92 m3/min ;矿井属低瓦斯矿井。

4、矿井属低瓦斯矿井。、瓦斯灾害治理措施选择根据2010年3月颁布的煤矿安全规程第145条规定，有下列情况之一的矿井, 必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时瓦斯抽放系统 ”。1、1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于 5m3/min或1个掘进工作面瓦斯涌出量大于 3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。2、矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的。大于或等于40m3/min ；年产量1.01.5Mt的矿井，大于30m3/min;年产量0.6I.OMt的矿井，大于25m3/min;年产量0.40.6Mt的矿井，大于20m3/min ；年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min。3、开采有煤与瓦

5、斯突出危险煤层的。从瓦斯涌出量的结果分析，矿井采煤工作面、掘进面瓦斯涌出量均不超标，不会影 响安全生产，为此，矿井不须进行瓦斯抽放。采、掘工作面稀释瓦斯所需的风量大于设计配风量，即下式成立时，抽放瓦斯才是 必要的。q SCIEG中煤国际工程集团南京设计研究院- -采掘工作面及其它容易产生瓦斯积聚的地点加强通风管理，安设瓦斯监测断电仪, 并配备便携式个体检测设备。保证工作面有充足的风量和合理的风速，在瓦斯不超限的前提下，适当控制风速、 防止煤尘飞扬。、防止回采工作面瓦斯超限1采用独立通风。保证风量及风速符合煤矿安全规程要求。2、在回采工作面与回风巷联接处(上隅角)附近设置一道木板隔墙或抗静电帆布

6、 风幛，迫使一部分风流清洗上隅角，防止瓦斯聚集。3、回采工作面设瓦斯断电仪，当瓦斯浓度达到1.0%时，切断设备电源，当瓦斯浓 度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员，进行处理。对因瓦斯浓度超限被切断电源 的电气设备，必须在瓦斯浓度降到 1.0%以下时，方可通电开动。、防止掘进巷道瓦斯积聚在掘进巷道中最常遇到的瓦斯积聚形式有巷道顶板附近和支架附近空洞的积聚；在 报废的风巷和采空区联接处积聚； 钻孔中和打钻时的孔口附近积聚； 防止瓦斯积聚除采 用独立通风外，尚需采取以下措施:1、消除巷道顶板附近和支架附近空洞中瓦斯积聚的措施主要有:、全面地增加风速，在一般瓦斯涌出情况下使顶板风速不小于0.5m/

7、so、当风速不能满足要求时，在靠瓦斯涌出区段，局部增加风速，采用帆布风 幛，靠顶板挂倾斜档板，安装水动引射器等方法，局部提高风速。、巷道掘进时，采用光爆，对超挖部分以不燃材料填实，消除空洞。2、消除报废的风巷和采空区联接处的积聚主要采取及时封闭的措施，需重新启用 时必须按有关规定先加强通风，确认瓦斯不超限后才可重新施工。3、防止打钻时的瓦斯局部积聚采取以下措施:、增加打钻巷道的供风量。、依靠在巷道中安设风幛、倾斜挡板、喷射器等，以局部增加钻孔孔口附近的风速。4、掘进工作面局扇必须设置在进风口侧新鲜风流处，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风量。5、掘进工作

8、面必须有合理的进、回风路线，避免形成串联通风。、防止局部瓦斯积聚的措施局部瓦斯积聚，是指出现瓦斯浓度达到 2%、体积大于0.5m3的积存瓦斯。对采掘 工作面及其他巷道内，体积大于 0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到 2%时，附近20m 内必须停止工作、撤出人员，切断电源，进行处理。局部瓦斯积聚易发地点，主要为有瓦斯涌出但无风、微风或风量不足的煤巷、硐室 和采掘工作面；局部冒顶、工作面上隅角、被煤巷堵塞的巷道或联络眼、采空区、密闭 区和独头巷道、爆破、采煤机和掘进落煤处，发生煤与瓦斯提出、喷出以及排放瓦斯时 瓦斯流经的地点等。1采煤工作面上隅角瓦斯积聚处理风障导风法：针对矿井的开拓开采条件，本

9、次设计采用在工作面上隅角附近设置风 障或木板隔墙，迫使一部分风流经上隅角排除积聚的瓦斯。2、巷道顶板处呈层状积聚瓦斯处理(1)、加大巷道内的风流速度，让巷道内空气呈紊流状态，使瓦斯与空气充分混 合而排出瓦斯。、加大顶板附近的风流速度。可使顶梁下设导风板，沿顶板铺设铁风筒、每 隔一定距离接一短管，沿顶板铺设钻有小孔的压风管等，以吹散层状积聚的瓦斯。3、综采工作面瓦斯积聚的处理(1)、加大工作面风量，扩大风巷断面和控顶宽度，改变工作面通风系统，增加 进风或提高工作面最大允许风速。(2)、在采煤机上安装瓦斯自动检测仪，连续检查其附近的瓦斯浓度，一旦超限 就断电停止运行。、增加工作面或采煤机附近风速。

10、若增加采煤工作面风速仍不能防止采煤机 附近的瓦斯积聚，应采用风、水引射器加大采煤机的局部风速。4、掘进工作面瓦斯积聚的处理(1)、充填空洞法：是在冒高处的棚上铺上木板或荆笆，然后再用黄土将冒落空 洞充填满。消除积聚瓦斯的空间，免于瓦斯积存。(2)、风流吹散法：有局部通风机送风的地点，可采用分支风管法，以吹散积聚 的瓦斯。无局部通风机及风筒，但有压风管路，亦可从压风管路上接出分支管，送入压 风吹散积聚的瓦斯。5、链板输送机底槽积聚瓦斯的处理(1)、机头和机尾不要堆积煤炭，减少底槽中的遗留煤粉量，保持底槽畅通，以 防瓦斯积聚。(2)、工作面不出煤时，隔一定时间就使输送机运转一会，以消除瓦斯积聚。、

11、有压风管路的工作面，可用压风吹散底槽中积聚的瓦斯。、在链板上安装专用钢丝刷，以消除底槽中的煤粉。、施工与生产中瓦斯管理措施1、加强对通风设备、设施的管理，经常检查维修，保证设备、设施一直处于良好 运行状态。2、经常进行各用风地点的风量、风速、瓦斯、煤尘等参数测定，使之符合煤矿 安全规程要求。3、矿井通风系统中设置控制风流的风门、风桥、挡风墙、调节风门、风筒、风幛、2C以上。挡板等设施，保证风路的畅通。4、在进风井口加装空气预热设备，保持进风井口进风温度必须达到5、主要进回风巷道之间的联络巷设置两道联锁的正向风门和两道反向风门，以为 矿井及采区工作面反风创造必要条件。6、在风井井口装设防爆门，以

12、保护主通风机。7、矿井配备足够的安全检测仪器仪表及人员，并装备KJF2000N型煤矿综合监控 系统，矿井火灾预报束管监测系统，进行人工巡回检测与集中自动连续检测双保险检查。8各风井主扇风机装备2台，1台工作，1台备用，均采用双回路供电。主扇风机 反风风量不小于正常风量的40%。9、各主要机电设备硐室均处于新鲜风流中。10、井下爆炸材料库设专用回风道，回风风流直接引入主要回巷道。其硐室及巷道 均采用砌碹及锚喷支护。硐室按规定配备灭火器。11、各采区、各掘进工作面均设有独立进回风系统，并设有隔爆水棚及隔爆水幕互 相隔离。12、下井人员必须配备自救器。13、在主要风巷中，均建立测风站，测风站设置应符

13、合煤矿安全规程要求。14、及时对采空区实施封闭，并根据有关规定及具体情况定期检查。15、根据瓦斯涌出特点，在矿井生产期间采取其它针对性防治措施。16、矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过0.70%时，必须立即查 明原因，进行处理。17、采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施,进行处理。18、采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。19、矿井必须从采掘生产管理上采取措施,防止瓦斯积聚；当发生瓦斯积聚时，必须及时处理。矿井必须有因停电和检修主要通风机停止运

14、转或通风系统遭到破坏以后恢复通风、 排除瓦斯和送电的安全措施。恢复正常通风后，所有受到停风影响的地点，都必须通过 通风、瓦斯检查人员检查，证实无危险后，方可恢复工作。所有安装电动机及其开关的 地点附近20m的巷道内，都必须检查瓦斯，只有瓦斯浓度符合煤矿安全规程规定 山西汾西矿业集团正新煤焦有限责任公司和善矿井初步设计安全专篇第三章瓦斯防治技术- -中煤国际工程集团南京设计研究院&55石山西汾西矿业集团正新煤焦有限责任公司和善矿井初步设计安全专篇第三章瓦斯防治技术& SCIEG中煤国际工程集团南京设计研究院- -时方可开启。20、局扇及其启动装置，必须安装在进风巷道中，距掘进巷道通回风口不得小于

15、 10m;全风压供给该处的风量必须大于局扇的吸入风量，局扇安装地点到回风口间的巷 道的最低风速应符合煤矿安全规程规定的最低风速要求。21、必须采用抗静电、阻燃风筒。风筒口到掘进工作面的距离应在作业规程中明确 规定。22、不得使用1台局扇同时向2个作业的掘进工作面供风。23、使用局扇通风的掘进工作面，不得停风；因检修、停电等原因停风时，必须撤 出人员，切断电源。恢复通风前，必须检查瓦斯。只有在局扇及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓 度都不超过0.5%时，方可人工开启局扇。24、井下机电设备应设在进风风流中。如果硐室深度不超过6m、入口宽度不小于 1.5m而无瓦斯涌出，可采用扩散通风。25、每年

16、必须由国家授权的权威鉴定部门对矿井进行瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴 定，报有关部门备案。26、严禁在停风或瓦斯超限的区域内作业。27、局扇因故停止运转，在恢复通风前，必须检查瓦斯，只有停风区中最高瓦斯浓 度不超过1%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%，且符合上边第24条要求时，方可人工 开启局扇，恢复正常通风。停风区中瓦斯浓度超过1%或二氧化碳浓度超过1.5%，最高瓦斯浓度和二氧化碳浓 度不超过3%时，必须采取安全措施，控制风流排放瓦斯。停风区中瓦斯浓度或二氧化碳浓度超过 3%时，必须制订安全排瓦斯措施，报矿技 术负责人批准。在排放瓦斯过程中，排出的瓦斯与全风压风流混合处的瓦斯和二氧化碳浓度都不得

17、 超过1.5%，且采区回风系统内必须停电撤人，其它地点的停电撤人范围应在措施中明确规定。只有恢复通风的巷道风流中瓦斯浓度不超过1%和二氧化碳浓度不超过 1.5% 时，方可人工恢复局扇供风巷道内电气设备的供电和采区回风系统内的供电。28、基建或生产期间，巷道第一次接近各煤层时，必须按掘进工作面距煤层的准确位置，在距煤层垂距10m以外开始打探煤钻孔，钻孔超前工作面的距离不得小于5m， 并有专职瓦斯检查员经常检查瓦斯。岩巷掘进遇到煤线或接近地质破坏带时，必须有专 职瓦斯检查员经常检查瓦斯，发现瓦斯大量增加或其它异状时， 必须停止掘进，撤出人 员，进行处理。29、矿井必须建立瓦斯、二氧化碳和其它有害气

18、体检查制度，严格遵守煤矿安全 规程第149条规定。（五）、临时停工点瓦斯管理的措施临时停工的地点不得停风。矿井因检修停电或其它原因停止主要通风机运转时, 须制定停风措施。矿井恢复正常通风后，所有受到停风影响的地点都必须经过通风、瓦 斯检查人员检查，证实无危险后方可恢复工作。（六）、对于已封闭的停工区启封时排放瓦斯的措施1、首先检查局扇及其开关附近10m范围内风流中的瓦斯浓度，且瓦斯浓度不得超 过 0.5%。2、检查瓦斯及安全情况，向矿调度室汇报3、待风流经区域断电、撤人、且各设岗地点警戒好后，经排放总指挥同意，才能 启动局部通风机排放瓦斯。4、启动时，先打开密闭墙一个小断面，待瓦斯浓度降到1%

19、以下后，再打开密闭墙, 对整条巷道进行逐段排放。5、排放瓦斯必须采用限量排放法，严禁一风吹”排放风流与全负压风流汇合处 的瓦斯浓度不得超过1.0%、CO2浓度不得超过1.5%。6、经检查整个巷道的瓦斯浓度不得超过 1.0%、CO2浓度不得超过1.5%，经过30min 稳定后，才能向矿调度汇报；经矿调度室同意，排放人员才能撤离。7、各处警戒必须严格控制，严禁人员进入排放风流流经区域；排放前，必须对排放风流范围进行清场，严禁有人逗留，撤岗必须征得调度室统一布置。8排放人员的矿灯严禁失爆；严禁穿化纤衣物。9、设岗、撤岗必须由矿调度室统一布置。10、瓦斯浓度超过3%或启封密闭，必须由兼职救护队员进行处

20、理。(七)、预防瓦斯引燃的措施1、采区内电动机、电器、变压器均采用防爆型；弱电设施为本安型。生产过程中应加强机械及电器设备的管理，防止机械磨擦及碰撞引起火花及电火花引爆瓦斯和煤尘。2、必须使用安全炸药，采用水炮泥，在放炮前后仔细检测瓦斯浓度，在瓦斯浓度达到1%时，严禁装药爆破。严禁违章作业。3、巷道所用风幛必须用不透气、抗静电、不延燃、耐撕裂的材料制造，以防静电引起火花引发瓦斯及煤尘爆炸。4、井口房和通风机房附近20m内，不得有烟火或用火炉取暖。5、井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。6、井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。如果必须在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房内进行电焊、 气

21、焊和喷灯焊接等工作，每次必须制定安全措施，并遵守下列规定:(1)、指定专人在场检查和监督。(2)、电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的前后两端各10m的井巷范围内，应是不燃性材料支护，并应有供水管路，有专人负责喷水。工作地点应至少备有2个灭火器。(3)、在井口房、井筒和倾斜巷道内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作时,必须在工作地点的下方用不燃性材料设施接受火星。(4)、电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的风流中，瓦斯浓度不得超过0.5%,只有在检查证明作业地点附近 20m范围内巷道顶部和支护背板后无瓦斯积存时,方可进行作业。、电焊、气焊和喷灯焊接等工作完毕后，工作地点应再次用水喷洒，并应有 专人在工作地点

22、检查1h,发现异状，立即处理。、煤层中未采用砌碹或喷浆封闭的主要硐室和主要进风大巷中，不得进行电 焊、气焊和喷灯焊接等工作。7、严禁在井下修理矿灯。8井下工作人员必须严格遵守煤矿安全规程及各工种有关定。9、采用湿式打眼，防止火花产生。10、井底车场和井下中央变电所选用矿用隔爆型电气设备。11、井下各供电系统采用中性点不接地系统，在各采区变电所、配电点及机电硐室 等处均设置局部接地极，通过接地线、电缆铠装外皮及接地芯线将上述接地极接成一完 整接地网，该网的任一处接地电阻均不得大于 2Q。井下高、低配电设备均设有选择性 漏电保护装置。12、各种电气设备及测量仪器、仪表的使用、检修均应严格按煤矿安全

23、规程及 有关工种的有关规定执行。13、加强井下电气设备及机械设备的维护管理。14、采掘工作面及其它作业地点风流中瓦斯达到1%时，必须停止用电钻打眼及一0.7% 以切施工。15、对因瓦斯浓度超过规定应切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到 下时，才可通电启动。16、必须严格遵守煤矿安全规程的有关规定。17、不得穿化纤服装下井。18、严格执行井下爆破制度，井下爆破要使用安全炸药和防爆性爆破器，打眼、装 药、封炮眼必须按规程要求进行，禁止用煤粉充填炮眼，禁止放明炮和糊炮，严禁使用 动力电源爆破。19、加强电器设备管理，杜绝电气失爆。20、加强防灭火注胶、注氮、地表裂隙充填及预测预报工作，防止煤炭自燃

24、发火。21、经常检查机械转动件，添加润滑剂，防止机械摩擦起火。22、及时清理工作面浮煤，防止浮煤自然发火。23、及时清理皮带及溜子机尾浮煤，防止摩擦起火。24、巷进行松动爆破时，必须首先切断巷道内除安全监测系统外的所有电气设备的 电源后方可进行爆破作业。、控制和消除引爆火源1、井口房和通风机房附近20m内，不得有烟火或用火取暖。暖风道必须不燃性材 料砌筑，并应至少装设2道防火门。2、井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。3、入井人员必须戴安全帽、随身携带自救器和矿灯，严禁携带烟草和点火物品, 严禁穿化纤衣服，入井前严禁喝酒。井下巷道均采用砌碹或锚喷、不燃性材料支护。加强电气设备管理

25、，严禁明火作业，防止外源火灾发生。严格控制和加强管理生产 中可能引火的热源。井下电气设备搬迁或检修前，必须切断电源，检查瓦斯，在回风顺 槽风流中瓦斯浓度低于1%，再用与电源电压相适应的验电笔检验；确认无电后，方可防止擅进行导体对地放电。井下选用的所有开关的闭锁装置均能可靠地防止擅自送电、 自开盖操作。井下携带式电气测量仪表，必须在瓦斯浓度符合煤矿安全规程的地点 使用，并同时监测使用环境的瓦斯浓度。4、防止撞击、摩擦产生火花的措施、在回采工作面采煤机上配备瓦斯断电控制仪，实现瓦斯断电闭锁。掘进工 作面的局部通风机实行瓦斯风电闭锁，保证瓦斯浓度超限和停风后切断停风区内全部非 本质安全型电气设备的电

26、源。、采煤机组割煤遇有坚硬夹矸或黄铁矿结核时，应先采取松动爆破措施处理,此外应加强通风和采严禁采煤机强行截割，以防止截齿碰击夹石产生火花而引起事故。煤机内外喷雾，并注意检测工作面瓦斯浓度。、带式输送机驱动滚筒与胶带摩擦、驱动滚筒及电机轴承旋转摩擦升温，而引起火灾，以防止火灾及瓦斯爆炸等事故。带式输送机必须使用阻燃输送带，带式输送机滚筒、缓冲托辊等胶层均采用阻燃防静电材料符合MT113标准规定，输送带安全系 数不小于8.4。必须装设驱动滚筒防滑保护、堆煤保护和防跑偏装置。在机头转载站及 机尾硐室设火灾自动报警系统，并装设烟雾探头与矿井检测监控系统连接。、矿井提升易发生断绳跑车事故、掉道事故、过卷

27、事故、脱钩事故等，为防 止撞击产生火花而引起事故，提升机控制系统中应设有：防止过卷、防止过速、过负荷 和欠电压、限速、深度指示器失效、闸间隙、松绳、减速功能等保护装置和开关。、轨道巷机车在运输中易发生碰头、撞车事故，以防止撞击产生火花而引起 事故。采用机车运输时，同一区段轨道上，不得行驶非机动车辆。如果需要行使，必须 经井下运输调度站同意；巷道内应装设路标和警标，机车行近巷道口、硐室口、弯道、 道岔、坡度较大或噪音大等地段，以及前面有车辆或视线有障碍时，都必须减低速度,警号；并发出警号；2机车或2列车在同一方向行驶时，必须保持不少于 100m的距离。列车 的制动距离每年至少测定1次。、矿井中岩石撞击和摩擦作用普遍存在，易产生火花而引起事故。在煤矿瓦斯爆炸预防与控制实践过程中，可以因地制宜地采取某些措施来降低岩石撞击产生火 花(如注水增加岩石湿度、铺放缓冲材料减小撞击能、控制破碎岩石形状减少尖锐棱 角)，或尽快扩散撞击所产生的热量(如加强通风、进行淋水)等,、加强机电设备的检查和维修，保持其良好的防爆性能。并防止机械摩擦火