炮掘工作面瓦斯综合治理技术

　　摘要：文中针对鄂庄煤矿井下炮掘工作面的瓦斯涌出变化规律，采取加强局部通风、加强监督检查与爆破管理等措施，实现了瓦斯涌出的综合治理，取得了良好的安全掘进效果。

　　关键词：采煤　爆破掘进　瓦斯治理　通风管理

　　鄂庄井田受东西南断层影响，使井田下陷很深，同时受地质运动作用，总体呈向斜构造。向斜轴部地层倾角平缓，由于受到强力挤压，使围岩透气性降低，有利于封存较多的瓦斯。随着鄂庄矿开采深度加大，现大部分掘进回采巷道接近或处于向斜轴部，炮眼中的瓦斯浓度在40%～60%。爆破落煤后，煤体内大量的吸附瓦斯迅速转变为游离瓦斯释放，瓦斯浓度在4～5min达到最大值，严重威胁着矿井安的全生产。

　　采落煤瓦斯的放散速度取决于煤体的瓦斯含量、结构和粒度。粒度越小，瓦斯放散速度越快；粒度越大，瓦斯放散速度越慢。由图1可见，爆破过程中产生的瓦斯常在曲线上出现峰值，扒装过程中涌出的瓦斯保持较高的浓度，此时是治理掘进工作面瓦斯涌出异常的关键时刻，稍有不慎，就会引起瓦斯积聚。因此，为从根本上严防发生瓦斯事故，我们在加强局部通风、监测监控与人员管理的基础上，对放炮与扒装过程进行了全程治理。

 

　　1　加强局部通风

　　以优质可靠的供风来消除瓦斯在时间与空间涌出浓度的不均匀性潜在的危险，是治理掘进工作面瓦斯涌出异常的根本途径。

　　（1）掘进工作面必须安装双风机双电源，局部通风机和掘进工作面电气设备必须装有风电闭锁，并实行人工复电，采掘供电必须分开。

　　（2）局部通风机要设专人（兼职）负责，并挂牌管理，保证正常运转，每班安排专人检查试验一次，做到自动切换，使用正常。严禁随意停开风机，断开风筒。

　　（3）风筒必须采用抗静电及阻燃风筒，并吊挂平直无破口、无接头漏风。

　　（4）断面10m²以上及瓦斯重点管理区掘进工作面使用φ600mm以上风筒，其它掘进工作面使用φ500mm风筒。

　　2　加强监督检查与爆破管理

　　开展深入爆破各工序行之有效的监督检查是治理掘进工作面瓦斯涌出异常，实现掘进工作面通防安全的重要保障。

　　（1）爆破工实行时控卡片制度。从放炮器具、爆破物品领取到装配引药、定炮、放炮、清查退库等实际情况，填写于时控卡片上，上井后交所在工区，工区将三班时控卡收齐后当天交通防科以备案、备查。填写参数与实际不符的，对爆破工按“三违”进行处罚。

　　（2）强化放炮监督检查工作。要求安监员对火工全程负责，严格执行安监员验收签字制度；实行安监员监督放炮全过程，不经安监员同意，放炮员不准装药放炮。

　　（3）所有煤与半煤岩巷推广使用风煤钻打眼，消除了使用电煤钻失爆而出现事故隐患，同时风煤钻排出的动力气体，增加了迎头稀释瓦斯的能力。

　　（4）爆破物品专用专存放。在掘工作面躲炮距离之外建立有门带锁的标准化火药存放硐室，在内存放炸药箱、雷管盒、专用炮头箱、炮泥箱、水炮泥箱、放炮器、放炮母线，并悬挂炮眼布置图和放炮制度。

　　（5）掘进工作面严禁定炮和其他工序平行作业。；定炮前必须使用高压风管对炮眼内的煤尘与高浓度瓦斯进行清排。爆破必须执行放炮前后洒水灭尘、“一炮三检”、“三保险”制度，并有记录可查。

　　（6）严禁无封泥、封泥不足或不实的炮眼、裸露、短母线爆破。爆破必须使用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼要用粘土炮泥填满封实，炮眼深度超过1.3m时，水炮泥封泥量不得低于40cm。水炮泥外用黄泥炮泥填满封实，但最小封泥长度不少于20cm。

　　3　做好扒装全程的瓦斯涌出异常治理

　　如图2所示，在迎头正常通风条件下，相对于主风流来说，在风流涡流区其近壁底层区厚度足够大，在这些部位形成了大量的积聚瓦斯，因此，扒装过程治理瓦斯涌出异常的关键是消除或缩小迎头、风筒出风口风流的涡流区。为了能有效的排出扒装过程产生的瓦斯与煤尘，风筒至迎头的距离不得小于5m，以提高近壁底层区的瓦斯扩散系数或强度，驱散积聚瓦斯。在距风筒出风口3m、风筒一侧0.5m处安设高压远程喷雾，以加强风流的紊流性，增加风流清排瓦斯的能力，同时也起到了很好的降尘效果。采取这些措施后，治理涡流区积聚瓦斯效果如表1。

  

 

　　4　强化瓦斯检查员、放炮员管理

　　“装备与管理并重，当前要以加强管理为主”是煤矿安全生产的原则。鄂庄矿装备了KJ66煤矿安全监测系统，在所有的掘进工作面安装使用了瓦斯、风速、局扇开停传感器（具备瓦斯超限断电功能），同时要求放炮员、流动电钳工、工程技术人员等下井必须携带便携式瓦斯报警仪。瓦斯检查员每隔2～3h测定掘进工作面的瓦斯浓度，增加了在时间与空间的瓦斯监测范围，有效的防止了掘工作面因在瓦斯涌出异常危险情况下而引发事故。

　　对瓦斯检查员、放炮员进行集中重点管理。对瓦斯检查员实施“加人、加量、加责、加薪”，增加人员，实现瓦斯重点区盯岗；增加工作量，实现对沿途通防设施的巡查；增加责任，实现对放炮员及其他人员通防工作的监督检查和违章处罚；增加薪金，提高待遇与其职责相适应。对放炮员实施“双考、双管、双监、双责”，双考，所在工区考勤、通防调度考勤（挂上岗牌）；双管，工区管理放炮员工作安排和计件工资、通防专业管理放炮员的正规操作和放炮员津贴；双监，安监员、瓦斯检查员对放炮员进行监督检查；双责，放炮员承担放炮管理工作、“一炮三检”工作。

　　针对炮掘工作面瓦斯涌出的变化规律，采取以上应对措施进行综合治理，取得了良好的效果，消除了事故隐患，为掘进面的安全掘进提供了有力的支撑。