论文部分内容阅读
【摘 要】文章结合新景矿“10·26”瓦斯窒息事故及寺家庄煤矿“1·7”局部瓦斯事故，总结了盲巷瓦斯变化以及瓦斯排放规律。
【关键字】矿井；盲巷；瓦斯积聚；排放技术
一、引言
2010年10月26日，山西新景矿15#煤二采区回风联络巷闭墙处发生一起瓦斯事故，死亡2人，原因是排放封闭区高浓度瓦斯，没有正规操作导致施工人员瓦斯窒息死亡。2013年1月7日，阳煤集团寺家庄煤矿井下15112工作面发生局部瓦斯事故，造成7人死亡，原因是在高浓度瓦斯积聚的巷道内闭墙作业，造成瓦斯爆炸。在煤矿事故中，75%以上的是瓦斯事故并且持续上升状态。研究煤矿井下瓦斯积聚机理、探讨矿井盲巷瓦斯积聚状态及其排放技术具有重要现实意义。
二、采空区裂隙带和全负压通风系统对排放瓦斯的影响
一区28/西已经施工到工作面的切眼位置，准备与28/西0上巷贯通，上巷的长度为450m，封闭四个月，采用11kW×2对旋风机，风机吸入风量为288m3/min，末端风量为245m3/min，风机与排放瓦斯密闭相距40米。在全风压风流混合处，瓦斯平均浓度按1%计算，一共排除瓦斯量1077m3。
三、瓦斯积聚机理分析
1、瓦斯积聚机理。根据现场情况对瓦斯涌出量的推算，封闭区内的瓦斯来源于巷道煤壁、顶煤以及已密闭的80201采空区。
2、对瓦斯涌出过程的反演
四、密闭内瓦斯在地质构造复杂巷道中的变化状态
某采区地质构造比较复杂，有较多的向背斜和断层，封闭巷道长度1100m。在掘进的时候，瓦斯涌出量为0.27m3/min。3号上/右二大巷距工作面切眼50m贯通的时候，决定排放上巷和工作面的瓦斯。巷道封闭156天，施工的时候地质变化比较多，巷道的坡度不均匀，上下山之间的低洼处出现积水。使用对旋式风机排放瓦斯，风机吸入风量为280m3/min，末端风量为240m3/min。该巷道瓦斯每天排放时间为八小时，一共排放了两条，排放瓦斯按3m3/min计算，一共排放瓦斯1440m3。
五、高负压通风系统对密闭内瓦斯分布的影响
二区14/水平风道，标高为-275m，封闭的巷道长度400m，断面12m2，巷道空间4800m3。在掘进施工的时候，瓦斯涌出量为0.46m3/min，是高瓦斯掘进面。封闭时间达五个月之久，通过观测和检查，瓦斯的浓度为25%，聚集的瓦斯量超过1000m3。排瓦斯风机使用18.5kW×2对旋局部通风风机，风机与密闭的距离为120m，风筒末端风量达370m3/min。永久封闭拆除的初期，风流中瓦斯的浓度为0.5%—0.8%，密闭缝隙中瓦斯的浓度为15%—20%，打开密闭工作只能缓慢进行，使拆密闭地点瓦斯浓度不超过l%。密闭打开之后，对里面瓦斯的浓度进行检查，密闭80m范围以内瓦斯的浓度为45%—15%，在这段范围之内，瓦斯的浓度比较高，其原因是：巷道内瓦斯成缓慢流动状态，一部分瓦斯通过裂隙排出，涌出量大于涌入量。密闭80—370m的巷道内，瓦斯的浓度在15%—8%之间，并从外面向里面呈现出逐渐降低的趋势。而在密闭370—400m的巷道中，瓦斯浓度又逐渐增加，到达工作面高达50%。其原因是该巷道为斜坡，在无风状态下，瓦斯向上飘。整个巷道中，瓦斯的积聚是中间两端大，中间小，两端的瓦斯浓度达到了45%—50%，中间的浓度约为8%。
六、拆除喷浆性质的盲巷永久密闭技术措施
二区—275水平主运道遇见14号煤层后便停止施工。该煤层瓦斯含量大，将巷道封闭之后，靠近密闭顶板0.2米以内的空间，瓦斯浓度大于1%。为解决这一问题，对密闭进行了喷浆处理，厚度为0.1m，经过处理后瓦斯的浓度为0.2%。对该巷道进行延煤层施工的时候，需要排放瓦斯。为此，决定将压风管路和水管接到密闭前，使用风镐对密闭拆除。运用30kW×2对旋式局部通风机，配800mm风筒，末端风量达360m3。在风镐的时候过程中，专人用水管浇水。
七、结论与建议
1、在通风机型号的选择上，要根据巷道长度、供风长度、巷道断面、瓦斯积聚量、供應风量、供电情况来确定，尽可能采用大风机、大风筒、大风量进行排放，增加瓦斯排放的安全系数。为防止循环风的发生，风机至回风口的风速必须大于0.25m/s。局部通风机采用瓦斯智能排放装置。
2、在瓦斯排放前，必须切断回风系统中的全部电源，撤出所有与瓦斯排放无关的工作人员。
3、在拆除密闭的时候，要采取措施防止火花出现。采用铜质工具破密闭，并用水冲洗密闭及其周围，将瓦斯的浓度降到1%以下。
4、瓦斯应该逐节风筒进行排放，每节5-10m，利用风机和风筒接头控制风量，使排出的瓦斯浓度在全风压混合处低于1.5%，风筒不吊挂，在底板向里面排列。
5、当盲巷封闭的时候，在瓦斯排放之前，使用抽放瓦斯管路与其连接，抽出密闭内的高浓度瓦斯，这样能够使得拆除密闭和排放瓦斯期间的安全系数得以增大，有利于保障矿井的安全。
【关键字】矿井；盲巷；瓦斯积聚；排放技术
一、引言
2010年10月26日，山西新景矿15#煤二采区回风联络巷闭墙处发生一起瓦斯事故，死亡2人，原因是排放封闭区高浓度瓦斯，没有正规操作导致施工人员瓦斯窒息死亡。2013年1月7日，阳煤集团寺家庄煤矿井下15112工作面发生局部瓦斯事故，造成7人死亡，原因是在高浓度瓦斯积聚的巷道内闭墙作业，造成瓦斯爆炸。在煤矿事故中，75%以上的是瓦斯事故并且持续上升状态。研究煤矿井下瓦斯积聚机理、探讨矿井盲巷瓦斯积聚状态及其排放技术具有重要现实意义。
二、采空区裂隙带和全负压通风系统对排放瓦斯的影响
一区28/西已经施工到工作面的切眼位置，准备与28/西0上巷贯通，上巷的长度为450m，封闭四个月，采用11kW×2对旋风机，风机吸入风量为288m3/min，末端风量为245m3/min，风机与排放瓦斯密闭相距40米。在全风压风流混合处，瓦斯平均浓度按1%计算，一共排除瓦斯量1077m3。
三、瓦斯积聚机理分析
1、瓦斯积聚机理。根据现场情况对瓦斯涌出量的推算，封闭区内的瓦斯来源于巷道煤壁、顶煤以及已密闭的80201采空区。
2、对瓦斯涌出过程的反演
四、密闭内瓦斯在地质构造复杂巷道中的变化状态
某采区地质构造比较复杂，有较多的向背斜和断层，封闭巷道长度1100m。在掘进的时候，瓦斯涌出量为0.27m3/min。3号上/右二大巷距工作面切眼50m贯通的时候，决定排放上巷和工作面的瓦斯。巷道封闭156天，施工的时候地质变化比较多，巷道的坡度不均匀，上下山之间的低洼处出现积水。使用对旋式风机排放瓦斯，风机吸入风量为280m3/min，末端风量为240m3/min。该巷道瓦斯每天排放时间为八小时，一共排放了两条，排放瓦斯按3m3/min计算，一共排放瓦斯1440m3。
五、高负压通风系统对密闭内瓦斯分布的影响
二区14/水平风道，标高为-275m，封闭的巷道长度400m，断面12m2，巷道空间4800m3。在掘进施工的时候，瓦斯涌出量为0.46m3/min，是高瓦斯掘进面。封闭时间达五个月之久，通过观测和检查，瓦斯的浓度为25%，聚集的瓦斯量超过1000m3。排瓦斯风机使用18.5kW×2对旋局部通风风机，风机与密闭的距离为120m，风筒末端风量达370m3/min。永久封闭拆除的初期，风流中瓦斯的浓度为0.5%—0.8%，密闭缝隙中瓦斯的浓度为15%—20%，打开密闭工作只能缓慢进行，使拆密闭地点瓦斯浓度不超过l%。密闭打开之后，对里面瓦斯的浓度进行检查，密闭80m范围以内瓦斯的浓度为45%—15%，在这段范围之内，瓦斯的浓度比较高，其原因是：巷道内瓦斯成缓慢流动状态，一部分瓦斯通过裂隙排出，涌出量大于涌入量。密闭80—370m的巷道内，瓦斯的浓度在15%—8%之间，并从外面向里面呈现出逐渐降低的趋势。而在密闭370—400m的巷道中，瓦斯浓度又逐渐增加，到达工作面高达50%。其原因是该巷道为斜坡，在无风状态下，瓦斯向上飘。整个巷道中，瓦斯的积聚是中间两端大，中间小，两端的瓦斯浓度达到了45%—50%，中间的浓度约为8%。
六、拆除喷浆性质的盲巷永久密闭技术措施
二区—275水平主运道遇见14号煤层后便停止施工。该煤层瓦斯含量大，将巷道封闭之后，靠近密闭顶板0.2米以内的空间，瓦斯浓度大于1%。为解决这一问题，对密闭进行了喷浆处理，厚度为0.1m，经过处理后瓦斯的浓度为0.2%。对该巷道进行延煤层施工的时候，需要排放瓦斯。为此，决定将压风管路和水管接到密闭前，使用风镐对密闭拆除。运用30kW×2对旋式局部通风机，配800mm风筒，末端风量达360m3。在风镐的时候过程中，专人用水管浇水。
七、结论与建议
1、在通风机型号的选择上，要根据巷道长度、供风长度、巷道断面、瓦斯积聚量、供應风量、供电情况来确定，尽可能采用大风机、大风筒、大风量进行排放，增加瓦斯排放的安全系数。为防止循环风的发生，风机至回风口的风速必须大于0.25m/s。局部通风机采用瓦斯智能排放装置。
2、在瓦斯排放前，必须切断回风系统中的全部电源，撤出所有与瓦斯排放无关的工作人员。
3、在拆除密闭的时候，要采取措施防止火花出现。采用铜质工具破密闭，并用水冲洗密闭及其周围，将瓦斯的浓度降到1%以下。
4、瓦斯应该逐节风筒进行排放，每节5-10m，利用风机和风筒接头控制风量，使排出的瓦斯浓度在全风压混合处低于1.5%，风筒不吊挂，在底板向里面排列。
5、当盲巷封闭的时候，在瓦斯排放之前，使用抽放瓦斯管路与其连接，抽出密闭内的高浓度瓦斯，这样能够使得拆除密闭和排放瓦斯期间的安全系数得以增大，有利于保障矿井的安全。