李彥忠

（西山煤電集團(tuán)公司登福康煤業(yè)有限公司，山西 臨汾 042403）

引言

調(diào)查顯示，瓦斯爆炸事故在高瓦斯礦井發(fā)生的幾率非常之小，然而，由低瓦斯礦井綜放工作面的瓦斯涌出異?，F(xiàn)象導(dǎo)致的瓦斯爆炸事故卻時有發(fā)生。產(chǎn)生這種差別的主要原因就是在高瓦斯礦井中，無論是上層管理人員還是基層工作人員對于瓦斯的管理都是尤為重視，操作流程嚴(yán)格按照規(guī)定來執(zhí)行，而且高瓦斯礦井通常設(shè)有先進(jìn)的裝備和較高的要求標(biāo)準(zhǔn)，因此，高瓦斯礦井很少發(fā)生瓦斯爆炸事故。

1 低瓦斯礦井綜放工作面瓦斯異常的原因

1.1 工作面煤層局部瓦斯存儲量過多

在低瓦斯礦井的工作面上打一定數(shù)量的探眼來對瓦斯進(jìn)行分析，分析結(jié)果表明，探眼內(nèi)的瓦斯普遍具有較高的濃度，平均濃度大約為70%，有些地方甚至高達(dá)100%。此外，有項數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析顯示，在低瓦斯礦井正常生產(chǎn)的情況下，每天礦井綜放工作面中瓦斯的涌出量通常低于2.6m3／min，隨著時間的不斷推移，瓦斯涌出量越來越高，平均涌出 量 在 3.5m3／min 左 右，甚 至 有 時 高 達(dá)4.2m3／min。

1.2 周期來壓的影響

隨著低瓦斯礦井綜放工作面的持續(xù)推進(jìn)，產(chǎn)生的頂板來壓會對采空區(qū)的氣體形成一個沖擊的壓力，而這個采空區(qū)內(nèi)積存有一定量的瓦斯，在這個沖擊壓力的作用下，瓦斯會不斷涌向礦井綜放工作面，這樣工作面各個微風(fēng)處就會出現(xiàn)瓦斯超限的現(xiàn)象，比如在工作面的上隅角以及下隅角、工作面的部分支架的頂梁以及尾梁。

1.3 通風(fēng)方式的影響

通常而言，利用下行風(fēng)來達(dá)到通風(fēng)目的是低瓦斯礦井綜放工作面通常采取的通風(fēng)方式，然而，根據(jù)氣體流動的原理，采空區(qū)中瓦斯以其較輕的質(zhì)量而不斷向上部空間漂移，也就是向采空區(qū)內(nèi)漏風(fēng)方向的反方向漂移，在這種情況下采空區(qū)內(nèi)部的瓦斯無法及時有效的被通風(fēng)的氣流帶到外面來，以便在周期來壓后，在沖擊壓力的作用下瓦斯從工作面的架間涌出。

1.4 空間分布不均衡

瓦斯的不均衡分布主要表現(xiàn)為：工作面風(fēng)流中具有較低的瓦斯?jié)舛?，而支架間隙、采空區(qū)附近、放煤口、上隅角以及支架前探梁擋板下不能夠被風(fēng)流吹到的地方等則具有較高的瓦斯?jié)舛龋液笳咄ǔＪ乔罢叩?～3倍［1］。沿著低瓦斯礦井綜放工作面的傾斜方向，從風(fēng)流進(jìn)入到風(fēng)流出來的這個過程中，瓦斯的濃度保持逐漸增大的狀態(tài)，沿著低瓦斯礦井綜放工作面的垂直方向，從上到下，瓦斯的濃度同樣也是保持逐漸增大的狀態(tài)。

瓦斯?jié)舛容^高的地方主要有：綜合采空區(qū)支架的頂梁附近、堆置煤的窗口附近以及后部的刮板機(jī)附近。綜合采空區(qū)支架的頂梁附近的瓦斯?jié)舛容^高主要是因?yàn)檫@個位置的風(fēng)速相對較低，而且瓦斯會在頂煤壓散的作用下被大量的釋放出來，因此，大量的瓦斯聚集于此，形成高濃度瓦斯區(qū)。此外，這里的瓦斯會不斷地擴(kuò)散，進(jìn)入到回采區(qū)，并且在頂梁的下面聚集形成一團(tuán)“瓦斯云”。假如綜放工作面的支架發(fā)生錯茬的情況，支架上方的瓦斯就會不斷涌入到工作面中，由此使支架下方回風(fēng)處聚集過量的瓦斯，產(chǎn)生過高的瓦斯?jié)舛?，有的甚至已?jīng)達(dá)到4%，嚴(yán)重超出該位置瓦斯?jié)舛鹊南拗?。放煤窗口附近之所以具有較高的瓦斯?jié)舛?，是放煤時采空區(qū)會涌出大量的瓦斯，而這個位置的風(fēng)速相對較低，因而瓦斯不能及時得到稀釋，繼而使瓦斯大量堆積。后部刮板機(jī)附近瓦斯?jié)舛绕呤且驗(yàn)榇颂幍耐L(fēng)斷面較小，無法確保有效的通風(fēng)，風(fēng)流在阻礙物的影響下極易形成渦流，這便大大降低了該區(qū)域的風(fēng)速，瓦斯不能被有效的排出，就會造成該區(qū)域的瓦斯超限問題。

2 低瓦斯礦井綜放工作面瓦斯異常的治理措施

2.1 適當(dāng)調(diào)整工作面的通風(fēng)量

為了防止瓦斯異常情況發(fā)生，在原來工作面通風(fēng)量的基礎(chǔ)上，可以適當(dāng)予以增加。比如，低瓦斯礦井工作面的風(fēng)量為1 160m3／min，經(jīng)過調(diào)整，可以增至1 500m3／min。對于低瓦斯礦井工作面的通風(fēng)量，要始終堅持每日測定的原則，在一定程度上保證工作面風(fēng)流的可靠性以及穩(wěn)定性。

2.2 合理運(yùn)用移動式抽放系統(tǒng)

對于積聚在低瓦斯礦井綜放工作面回風(fēng)隅角區(qū)域內(nèi)的瓦斯，可以利用移動式抽放系統(tǒng)對其進(jìn)行抽放，降低該區(qū)域的瓦斯?jié)舛?。具體的通風(fēng)流程為：在綜放工作面附近合適的位置施工移動抽放泵站硐室，安裝一套移動式抽放泵站，抽放泵為兩臺，一臺工作，一臺備用。正壓側(cè)管路從泵站安裝到總回風(fēng)巷內(nèi)，負(fù)壓側(cè)管路從泵站安裝到距離工作面30m處，管路使用直徑400mm的鐵管。此外，負(fù)壓側(cè)鐵管還要與直徑為400mm的負(fù)壓伸縮風(fēng)筒配合使用，在風(fēng)筒末端安裝一個鐵制花管，并將花管吊掛在上隅角支架末端后部，隨著工作面的推進(jìn)，適時拆除富余抽放管路。與此同時，還要在泵站入口設(shè)置流量傳感器、高濃度瓦斯傳感器，以便于對進(jìn)入泵站內(nèi)的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行持續(xù)的監(jiān)測，確保不高于2.5%。在抽放泵入口和出口處要設(shè)置閥門，目的是當(dāng)瓦斯從風(fēng)筒出風(fēng)口出來的時候，假如傳感器檢測到其濃度高于1.5%，在這種情況下可以對三通口的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)來控制泵站吸入的風(fēng)量，由此實(shí)現(xiàn)對管路內(nèi)吸入瓦斯的濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，為了保證瓦斯抽排過程的穩(wěn)定性，抽放系統(tǒng)全部實(shí)現(xiàn)專用變壓器和雙回路供電［2］。

2.3 加大瓦斯的檢查力度

在實(shí)際工作中，可以安排2名跟班的瓦斯檢查人員定點(diǎn)對容易積聚瓦斯的區(qū)域（工作面架頂、后部風(fēng)流、隅角等）的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行測定，通常要求取其中的最大值并進(jìn)行上報。此外，為了保證安全，要求相關(guān)工作人員在進(jìn)入低瓦斯礦井綜放工作面工作的時候，要攜帶目前應(yīng)用較廣泛的便攜式瓦斯檢測報警儀，而且在放煤以及拉架等操作的過程中，首先需要做好的第一步就是由操作人員對工作面內(nèi)的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行安全檢查。

2.4 做好放煤的工作

做好放煤工作，即要求將原來工作面的“兩到一放”更換為“一刀一放”。根據(jù)頂板的實(shí)際情況，在工作面的上端頭以及下端頭進(jìn)行剪網(wǎng)放煤的工作，并且要對上下端頭的關(guān)門柱進(jìn)行及時的回撤。與此同時，還要重視隅角處的頂板錨索順利的退錨，以便做好上隅角以及下隅角的采煤與落煤工作，最大程度地減少所占的隅角空間［3］。

3 結(jié)語

綜上所述，采取有針對性的瓦斯異常治理措施，能夠使瓦斯異常問題得到有效解決。一方面有助于排出生產(chǎn)過程中積聚的大量瓦斯，使瓦斯易積聚區(qū)的瓦斯?jié)舛鹊靡源蠓冉档?，另一方面有助于避免采空區(qū)瓦斯周期來壓所產(chǎn)生沖擊壓力作用下的大量壓出現(xiàn)象，從而保證工作面回采工作面的安全性，為礦井的安全生產(chǎn)提供可靠保障。

［1］ 薄福利.低瓦斯礦井綜放工作面瓦斯異常治理研究［J］.煤礦現(xiàn)代化，2009（1）：127-128.

［2］ 郭繼平，宋大偉，任重先.移動式瓦斯抽放系統(tǒng)進(jìn)行上隅角瓦斯治理的研究及應(yīng)用［J］.現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2013（8）：37-39.

［3］ 李冠蘭.低瓦斯礦井瓦斯涌出異常綜合治理的實(shí)踐［J］.煤炭科技，2012（3）：40-41.