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摘 要：近年来全国煤矿瓦斯事故发生频繁，一些低瓦斯矿井的瓦斯异常区域也发生了较大的瓦斯事故。该文介绍了开滦东欢坨矿业分公司综采工作面针对瓦斯异常区域，采取的有针对性的瓦斯综合防治技术措施，控制工作面瓦斯浓度确保了瓦斯异常区域的安全生产。
关键词：低瓦斯矿井 瓦斯异常区域 瓦斯治理
中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（a）-00-01
众所周知，瓦斯爆炸是煤矿生产中五大灾害之首。据国内外煤矿统计资料表明，高瓦斯矿井发生瓦斯事故的概率不高，低瓦斯矿井发生瓦斯事故的概率却居高不下。分析其原因，主要是在一些低瓦斯矿井中存在瓦斯异常区域，而由于日常中在安全投入、瓦斯防治教育等管理方面的不足和欠缺，导致瓦斯事故的发生。开滦东欢坨矿业分公司自2000年投产以来所开采区域煤层瓦斯涌出量较低，但随着新区域、新水平的延伸，2010年以来瓦斯异常区域开始出现，给矿井的瓦斯管理和公司的安全生产带来了严重的影响。开滦东欢坨矿业公司为2000年正式移交的新型现代化矿井，年生产能力100万t。现开采水平为-500 m水平、-690 m水平，主采煤层为8、9、11、12-1、12-2共5个煤层，属中等变质程度气煤，结构简单，均为单煤层一次性开采。矿井历年瓦斯鉴定结果均为低瓦斯矿井，2012年矿井瓦斯鉴定结果：绝对瓦斯涌出量5.49 m3/min，相对瓦斯涌出量1.04 m3/t。以我公司2089下回采工作面为例，2011年6月份开始生产，工作面采用U型通风方式，回风流瓦斯浓度达到0.5%，回风隅角瓦斯浓度达到1%左右。随生产进度加快，瓦斯涌出量日益加大。7月份该工作面瓦斯鉴定结果绝对瓦斯涌出量3.19 m3/min，占全矿井瓦斯涌出量的56.7%。
1 瓦斯异常区域的成因分析
1.1 断层
2089下工作面在风、运道掘进过程中共揭露断层9处，最大落差2.2 m。其中对生产影响较大的断层有2089下、f251、f261，落差分别为1.2 m、2.2 m、1.2 m，受断层煤层顶板及断层带及周围岩石破碎，微孔隙、节理、裂隙发育，为瓦斯赋存提供了空间，受采动影响，瓦斯迅速外移、释放，形成瓦斯异常区域。
1.2 顶板及围岩
2089下工作面顶、底板均为粉砂岩，胶结性好，围岩密封性好、透气性差，有利于瓦斯的保存。
1.3 采空区
2089下工作面位于中央采区，2089下外风道东南方向为同煤层2089泄水巷及2089采空区，2089下里风道东南方向为同煤层2089采空区，下方无采掘工程。北侧为中央下段回风上山，南侧无采掘工程。工作面受采动影响小，瓦斯赋存量未受到影响。
2 综采工作面瓦斯治理方案研究
2.1 合理增大大工作面风量
2089下综采工作面回采初期配风量按《2089下工作面回采作业规程》计算并按最终验算为：按气象条件计算
Q采=60×70%×V采×S采×K采高×K面长
=60×70%×1×9.34×1.2×1.1
=517.81（m3/min）
式中：Q采—采煤工作面需要风量，m3/min；
V采—采煤工作面风速，按采煤工作面回风流的温度选取1 m/s；
S采—采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，9.34 m2；
K采高—采煤工作面采高调整系数，1.2；
K面长—采煤工作面长度调整系数，1.1；
60 —为单位换算产生的系数；
70%—有效通风断面系数；
随工作面回采，结合工作面瓦斯浓度情况，并考虑到工作面自然发火、粉尘防治和气候温度等综合因素，最终确定通过风量调节，将该工作面配风量控制在Q采=1035.62 m3/min（V取2 m/s）。通过增大风量，有效地稀释了工作面回风及上隅角的瓦斯浓度；同时加强工作面粉尘防治工作，杜绝粉尘堆积。
2.2 防止工作面上隅角瓦斯积聚措施
为防止工作面上隅角瓦斯积聚，除在上隅角范围内设置导风帐和增大风量措施外，在上隅角还安设了风水喷雾，用来直接稀释上隅角瓦斯。风水喷雾即利用高压水、风联合作为动力，在压力作用下形成的高压喷雾，以达到稀释瓦斯和减少摩擦火花产生的目的，使用效果较明显。
2.3 采用临时瓦斯抽放泵站抽放采空区瓦斯
在2089下风道安装抽放管路，管路铺设在底板上，工作面每推进10 m，就将抽放管路断开，随着工作面的推采，将抽放管路埋人工作面上隅角采空区内。抽放管路延伸到采区专用回风巷，抽出瓦斯直接排放到专用回风行内。瓦斯抽放管路排放口30 m范围内设置栅栏和警标，严禁人员进入。抽放效果比较明显，瓦斯抽放管路排放口瓦斯浓度达到10%，经回风巷风流稀释后瓦斯浓度为0.5%，通过方案的实施，2089下工作面回风瓦斯0.4%，工作面上隅角瓦斯0.8%。瓦斯抽放系统见图1。
3 效果评价
我矿在采取以上综合瓦斯防治措施后，2089下综采工作面瓦斯基本处于可控范围，大大减少了超限报警的次数，保证了该工作面的正常生产，治理效果相当显著。实施综合治理措施前后情况对比见表1。
4 结语
（1）通过对2089下综采工作面瓦斯的瓦斯成因的分析，我们了解了我矿中央采区下段的瓦斯赋存情况，为我们将要掘进和回采的其他工作面提供了可靠地依据。（2）通过对2089下综采工作面瓦斯的综合治理，为以后其他工作面的瓦斯治理积累了宝贵的经验和可靠地参考数据。（3）矿井瓦斯抽放技术在我矿首次使用并取得成功，为瓦斯抽放技术在我矿可以进一步使用提供了强有力的
依据。
参考文献
[1] 左前明，程卫民，王刚，等.低瓦斯矿井高瓦斯区域瓦斯综合治理技术[J].工业与环保，2009，35（12）：41—43.
[2] 杨京春.低瓦斯矿井瓦斯异常区综合治理技术应用[J].山东煤炭科技，2012（1）：214-215.
关键词：低瓦斯矿井 瓦斯异常区域 瓦斯治理
中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（a）-00-01
众所周知，瓦斯爆炸是煤矿生产中五大灾害之首。据国内外煤矿统计资料表明，高瓦斯矿井发生瓦斯事故的概率不高，低瓦斯矿井发生瓦斯事故的概率却居高不下。分析其原因，主要是在一些低瓦斯矿井中存在瓦斯异常区域，而由于日常中在安全投入、瓦斯防治教育等管理方面的不足和欠缺，导致瓦斯事故的发生。开滦东欢坨矿业分公司自2000年投产以来所开采区域煤层瓦斯涌出量较低，但随着新区域、新水平的延伸，2010年以来瓦斯异常区域开始出现，给矿井的瓦斯管理和公司的安全生产带来了严重的影响。开滦东欢坨矿业公司为2000年正式移交的新型现代化矿井，年生产能力100万t。现开采水平为-500 m水平、-690 m水平，主采煤层为8、9、11、12-1、12-2共5个煤层，属中等变质程度气煤，结构简单，均为单煤层一次性开采。矿井历年瓦斯鉴定结果均为低瓦斯矿井，2012年矿井瓦斯鉴定结果：绝对瓦斯涌出量5.49 m3/min，相对瓦斯涌出量1.04 m3/t。以我公司2089下回采工作面为例，2011年6月份开始生产，工作面采用U型通风方式，回风流瓦斯浓度达到0.5%，回风隅角瓦斯浓度达到1%左右。随生产进度加快，瓦斯涌出量日益加大。7月份该工作面瓦斯鉴定结果绝对瓦斯涌出量3.19 m3/min，占全矿井瓦斯涌出量的56.7%。
1 瓦斯异常区域的成因分析
1.1 断层
2089下工作面在风、运道掘进过程中共揭露断层9处，最大落差2.2 m。其中对生产影响较大的断层有2089下、f251、f261，落差分别为1.2 m、2.2 m、1.2 m，受断层煤层顶板及断层带及周围岩石破碎，微孔隙、节理、裂隙发育，为瓦斯赋存提供了空间，受采动影响，瓦斯迅速外移、释放，形成瓦斯异常区域。
1.2 顶板及围岩
2089下工作面顶、底板均为粉砂岩，胶结性好，围岩密封性好、透气性差，有利于瓦斯的保存。
1.3 采空区
2089下工作面位于中央采区，2089下外风道东南方向为同煤层2089泄水巷及2089采空区，2089下里风道东南方向为同煤层2089采空区，下方无采掘工程。北侧为中央下段回风上山，南侧无采掘工程。工作面受采动影响小，瓦斯赋存量未受到影响。
2 综采工作面瓦斯治理方案研究
2.1 合理增大大工作面风量
2089下综采工作面回采初期配风量按《2089下工作面回采作业规程》计算并按最终验算为：按气象条件计算
Q采=60×70%×V采×S采×K采高×K面长
=60×70%×1×9.34×1.2×1.1
=517.81（m3/min）
式中：Q采—采煤工作面需要风量，m3/min；
V采—采煤工作面风速，按采煤工作面回风流的温度选取1 m/s；
S采—采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，9.34 m2；
K采高—采煤工作面采高调整系数，1.2；
K面长—采煤工作面长度调整系数，1.1；
60 —为单位换算产生的系数；
70%—有效通风断面系数；
随工作面回采，结合工作面瓦斯浓度情况，并考虑到工作面自然发火、粉尘防治和气候温度等综合因素，最终确定通过风量调节，将该工作面配风量控制在Q采=1035.62 m3/min（V取2 m/s）。通过增大风量，有效地稀释了工作面回风及上隅角的瓦斯浓度；同时加强工作面粉尘防治工作，杜绝粉尘堆积。
2.2 防止工作面上隅角瓦斯积聚措施
为防止工作面上隅角瓦斯积聚，除在上隅角范围内设置导风帐和增大风量措施外，在上隅角还安设了风水喷雾，用来直接稀释上隅角瓦斯。风水喷雾即利用高压水、风联合作为动力，在压力作用下形成的高压喷雾，以达到稀释瓦斯和减少摩擦火花产生的目的，使用效果较明显。
2.3 采用临时瓦斯抽放泵站抽放采空区瓦斯
在2089下风道安装抽放管路，管路铺设在底板上，工作面每推进10 m，就将抽放管路断开，随着工作面的推采，将抽放管路埋人工作面上隅角采空区内。抽放管路延伸到采区专用回风巷，抽出瓦斯直接排放到专用回风行内。瓦斯抽放管路排放口30 m范围内设置栅栏和警标，严禁人员进入。抽放效果比较明显，瓦斯抽放管路排放口瓦斯浓度达到10%，经回风巷风流稀释后瓦斯浓度为0.5%，通过方案的实施，2089下工作面回风瓦斯0.4%，工作面上隅角瓦斯0.8%。瓦斯抽放系统见图1。
3 效果评价
我矿在采取以上综合瓦斯防治措施后，2089下综采工作面瓦斯基本处于可控范围，大大减少了超限报警的次数，保证了该工作面的正常生产，治理效果相当显著。实施综合治理措施前后情况对比见表1。
4 结语
（1）通过对2089下综采工作面瓦斯的瓦斯成因的分析，我们了解了我矿中央采区下段的瓦斯赋存情况，为我们将要掘进和回采的其他工作面提供了可靠地依据。（2）通过对2089下综采工作面瓦斯的综合治理，为以后其他工作面的瓦斯治理积累了宝贵的经验和可靠地参考数据。（3）矿井瓦斯抽放技术在我矿首次使用并取得成功，为瓦斯抽放技术在我矿可以进一步使用提供了强有力的
依据。
参考文献
[1] 左前明，程卫民，王刚，等.低瓦斯矿井高瓦斯区域瓦斯综合治理技术[J].工业与环保，2009，35（12）：41—43.
[2] 杨京春.低瓦斯矿井瓦斯异常区综合治理技术应用[J].山东煤炭科技，2012（1）：214-215.