矿井瓦斯防治概况.docx

1、矿井瓦斯防治概况矿井瓦斯防治概况第一部分 矿井通风一、矿井概况sx股份有限公司cx煤矿于1979年1月开工建设，1985年11月30日投入生产，矿井设计能力90万吨/年，其中一采区60万吨/年，二采区30万吨/年。2005年改扩建设计能力210万吨/年，现核定能力210万吨/年，其中一采区165万吨/年，二采区为45万吨/年。本矿井位于内蒙古自治区fx市东33Km，周边矿井有安庆沟煤矿(隶属松山区)、cx镇一矿（已关闭），下坎子村煤矿(东山煤矿)、多种经营公司小井一队（已关闭），多种经营公司小井二队（已关闭），老公营子煤矿（基建矿井）。威胁本矿井安全高效生产的主要自然因素有：瓦斯、煤的自然发火

2、和煤尘爆炸危险等，其主要地质情况如下：（一）瓦斯勘探过程中，采集8个瓦斯煤样，结果见11。勘探钻孔瓦斯含量表 表11 孔号煤层时间CH4C02H2补104-21978年00.199.9补105-1A1979年微0.199.9补105-1C1979年微微99.0补13321979年00.0100.0补135-IC1979年00.199.9检55-lC1978年02.796.7检56-2B1978年00.799.17516-3B1975年01.198.3表内数据表明本区瓦斯含量甚微。但不能忽略瓦斯的危害性。 2007年cx煤矿矿井瓦斯等级鉴定报告的批复结果如表12所示：2007年cx煤矿矿井瓦斯等

3、级鉴定采掘工作面瓦斯和二氧化碳涌出量见表12和表13所示： 2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告批复结果 表12矿井名称沼 气二 氧 化 碳煤层自然发火期（月）煤尘爆炸指数%全矿井采区最大相对量m3/t鉴定等级省局批准等级全矿井采区最大相对量m3/t鉴定等级省局批准等级相对量m3/t绝对量m3/min是否突出相对量m3/t绝对量m3/mincx矿1.132.69否1.13低低2.205.242.20低低1-345-582007年采煤工作面瓦斯（二氧化碳）涌出量鉴定基础表 表13矿井名称沼 气二 氧 化 碳煤层自然发火期（月）煤尘爆炸指数%采煤工作面涌出量最大值区域相对涌出最大值区域鉴定等级采煤工作

4、面涌出量最大值区域相对涌出最大值区域鉴定等级绝对量m3/min相对量m3/t是否突出绝对量m3/min相对量m3/t一采区0.570.26否0.26低0.880.390.39低1-345-58二采区0.420.23否低0.220.120.12低1-345-58（二）煤尘2006年经煤炭科学研究院抚顺分院鉴定，对本矿煤尘爆炸性给出鉴定报告。本矿井煤尘爆炸指数为45.37%-57.56，有煤尘爆炸的危险性。（三）煤的自燃2006年经煤炭科学研究院抚顺分院鉴定对本矿煤的自然倾向给出鉴定报告，各煤层有自然发火倾向。本矿实验证明煤层自然发火期为13个月，但遇老窑回采0.5月后即自然发火。煤层属二级自燃煤

5、层。（四）地温本区于精查阶段曾对74231孔做过简易地温测试工作，40m深处时地热温度13.8，在600m深处最高温度30.6，平均地热增温3100m，增热率中、上部偏低，可能受泥浆干扰有关。井下+337 m石门实际平均温度在24左右，与钻孔简易测温相差不大。本矿井最大开采深度一般不超过600m，因此矿井基本不存在热害影响。但矿井深部开采时应适当加大工作面通风。二、矿井通风（一）、矿井通风系统1、通风方式、方法本矿井采用分区中央并列抽出式通风，平硐（斜井）进风，斜风井回风。2、通风系统一二采区都有独立的通风系统。一采区有斜风井两个，二采区有斜风井一个，分别由平硐、皮带下山、轨道下山、主石门入风

6、，由回风下山、回风石门风井回风。 根据开拓部署，矿井通风系统为：一采区 ：新鲜风流自主（副）平硐一水平轨道（皮带）下山二水平轨道（皮带）下山+200m胶带输送机石门第二条集中胶带运输机斜巷运输顺槽工作面；乏风自轨道顺槽3煤回风下山+337回风石门一水平回风下山风井排至地面。二采区 ：新鲜风流自二采区轨道（胶带输送机）斜井310轨道石门5煤轨道下山；乏风自5煤皮带下山339胶带运输机石门6煤胶带运输机斜巷通过二采区回风斜井排至地面。详见通风系统及通风网络图3、风井数目、位置、服务范围及时间 一采区设两个回风斜井，二采区设一个回风斜井，一、二采区实行分区通风，风井设在各自的工业场地内，由于矿井井田

7、面积小，各个回风斜井的服务年限为全矿井的服务年限。4、采掘工作面及硐室通风各采煤工作面均利用矿井主要通风机全负压通风，各回采面均设有独立的进回风系统。各掘进工作面均利用局部通风机辅助通风，采用压入式通风。井下爆炸材料库设置专用回风巷，独立回风。井下各机电设备硐室均处于新鲜风流中，采区变电所设置回风道独立回风。5、井下通风设施及构筑物布置本矿井主要通风设施有风门、测风站、风帘及密闭等。根据矿井开拓、开采系统和巷道布置以及煤矿安全规程要求，设计在必要位置设置相应通风设施，用于井下风量调节。其主要设置原则为：二采区回风斜井与进风斜井之间，一采区进风平硐与回风斜井之间，主要进风和主要回风道之间设置2道

8、联锁的正向风门和2道反向风门。不用的联络巷道设永久风墙或进行永久封闭。其它地点设两道正向和一道反向风门或两道正向风门。根据矿井反风要求，必要地点设置反风风门。一、二采区有一段共用进风平硐，其风路风压小于一、二采区回井通风机各自风压的30%，矿井4条进风平硐（斜井）采用自然分风。矿井其它地点大都采用自然配风，其风量、风速符合煤矿安全规程的规定。个别地点采用通风设施配风。6、安全逃生途径1）矿井安全出口设置及保证措施根据煤矿安全规程的规定，本矿井设置7个通往地面的安全出口，即一采区主、副平硐及两个回风斜井，二采区轨道斜井、二采区胶带输送机斜井、二采区回风斜井。每个采区设三条下山，为保证安全出口畅通

9、，井下井巷交岔点必须设置路标，表明所在地点，指明通往安全出口的方向,一般巷道每50m设置一个这样的路标。井下工作人员必须熟悉通往安全出口的路线。要求安全出口经常清理、维护。2）井下避灾线路根据井下发生灾害的地点不同或灾害类型不同，应采取不同的避灾路线。因此事故发生时，在场人员应尽量了解或判断事故性质、地点与灾害程度，并由在场的负责人或有经验的老工人带领，根据当时当地实际情况，选择安全路线或预先规定的安全路线，迅速撤离危险区域。（1）井下发生火灾时，要立即通知附近的工作人员迅速撤出灾区，向火焰燃烧的相反方向撤退，最好利用平行巷道，迎着新鲜风流绕过火区，沿新鲜风流的相反方向走出来，在从火区撤出时，

10、必须戴上自救器。（2）井下发生瓦斯、煤尘爆炸事故时，会产生大量的有害气体和温度很高的气流或火焰。这时，要迅速背着空气震动的方向，脸朝下，卧倒在沟里或者用湿毛巾堵住嘴和鼻子，还要用衣服等物掩盖住身体，使身体的暴露部分尽量减少。事故发生后，首先要积极进行自救，戴好自救器，根据灾害预防和处理计划里规定的避灾安全路线，尽快离开灾区。两人以上要编组同行，由有经验的老工人带领。行进中要注意通风情况，要迎着进风的方向走。（3）井下发生透水事故时，应撤退到涌水地点上部水平，而不能进入涌水附近的独头巷道。但是当独头上山下部唯一出口被淹没无法撤退时，也可在独头工作面暂避。若是老塘老空积水涌出，则须在待避前快速构筑

11、避难硐室，以防被涌出的有毒有害气体伤害。（4）井下发生冒顶事故时，要及时加强冒顶区的支护，全力营救被岩石埋住的人员。本矿井井下避灾线路详见井下避灾路线图 7、通风设备及反风本矿为低瓦斯矿井,有煤尘爆炸危险,有自燃发火倾向。1）一采区通风设备一采区通风设备现已装备2K58No28D轴流式通风机二台，一台工作，一台备用, 额定风量95m3s，额定风压 = 2131Pa。，每台风机配电动机YKK-450-10（6kV，280kW）。 现通风机的风量为78m3s，风压为1540Pa，叶片安装角为25.5 度。 2）二采区通风设备二采区通风设备现已装备4-72-11No20B离心式通风机二台，一台工作，

12、一台备用, 额定风量40.22m3s，额定风压1215Pa。每台风机配电动机Y250M-4 IME55kW。因该风机的风量负压是根据转速确定的，为了使风机的风量和负压达到最佳匹配，已采用变频调速系统，现变频频率为38HZ。通风机的风量为20.6m3s，风压为风334Pa，风机转速度为243 rmin。 设备能在十分钟内完成反风，每年冬季进行一次反风演习，反风量都大于40%。其中一采区为58.5%，二采区为90%。3）反风方式、反风系统及设施反风方式：当矿井一翼（或某一独立通风系统）进风巷道中发生火灾时，实行区域反风或全矿井反风。当矿井采区内发生火灾时，通过调整采区内的预设风门的开关状态，实现局

13、部反风。为具备矿井或采区反风功能，井下设有正反双向、两正一反、反风等风门。（1）全矿井反风：当进风井筒或井底车场、大巷等进风巷道发生火灾时应进行全矿井反风。反风方式为：一采区为通风机直接反向运转，二采区为通过反风道，井下关闭相应巷道反向风门，即可实现全矿井反风。（2）采区反风：当采区进风巷道发生火灾时，应进行采区反风。反风方式为：关闭相应巷道反向风门及反风风门，即可实现采区反风8、矿井风量及负压一采区需风量3714m3/min，采煤工作面需风量1020m3/min，其中2个综采工作面720m3/min，备采工作面300m3/min。掘进工作面需风量655m3/min，其中五煤西六片二分层运输道

14、掘进工作面350m3/min、五煤西六片二分层回风道掘进工作面305m3/min，硐室需风量800m3/min，其它用风地点需风量620m3/min。实际入风量4371m3/min，总排风量4589m3/min，有效风量率86%，通风压力1540Pa，等积孔2.32m2。二采区需风量1110m3/min，掘进工作面需风量655m3/min，其中五煤北一片运输道掘进工作面375m3/min、五煤北一片回风道掘进工作面285m3/min，硐室需风量130m3/min，其它用风地点需风量180m3/min。实际入风量1118m3/min，总排风量1189m3/min，有效风量率87%，通风压力334

15、Pa，等积孔1.3m2。三、通风能力2006年核定矿井通风能力为275万吨，其中一采区198万吨，二采区77万吨。2007年矿井实际产量为255万吨，其中一采区185万吨，二采区70万吨。四、通风管理“一通三防”安全管理要严格执行煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法，严格遵守三大规程。1、制定了各级领导干部“一通三防”岗位责任制。采掘区队长对所辖范围的“一通三防”负责。对“一通三防”设施要使用好，防止损坏。出现问题立即与通风部门联系及时维修。特别是两道风门不能同时开启，防止发生风流短路，保证采掘工作面风流稳定和有足够的风量。如三煤下山二段风门、396车场风门由于运料等原因两道风门时常同时敞开，

16、风流短路，造成二煤和六煤西综采工作面风流不稳，有时风量小。同时风压波动容易引起自燃发火，对防灭火管理不利。2、局部通风管理1）每台局部通风机安装使用前，必须编制局部通风设计，经采区主管工程师批准后，方可安装使用。2）安装和使用局部通风机和风筒应遵守规程128条之规定。局部通风机必须挂牌管理并由指定人员负责：掘进工作面的局部通风机由班（组）长负责，其它地点的局部通风机由瓦斯检查员负责。3）局部通风机必须保证正常运转，并按规定安设消音器和风流净化装置。压入式局部通风机和启动装置，必须安装在进风巷道中，距掘进巷道回风口不得小于10m；全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量，以免发生循环风。

17、局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速必须符合规程规定。风筒出口风量必须满足工作面所需风量。4）必须采用抗静电、阻燃风筒。风筒出口距工作面的距离以及混合式通风的局部通风机和风筒的安设，应在作业规程中明确规定。煤巷、半煤岩巷不超过5m，岩巷不超过8m。5）低瓦斯矿井掘进工作面的局部通风机，可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路供电，或与采煤工作面分开供电。6）严禁使用3台以上（含3台）的局部通风机同时向1个掘进工作面供风。不得使用1台局部通风机同时向2个作业的掘进工作面供风。7）井下所有使用局部通风机供风的工作面，必须装有风电及瓦斯电闭锁装置。8）使用局部通风机供风的地点，无论是工作或交

18、接班时，都不准停风。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，只有在局部通风机及其开关地点附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5时，方可人工开启局部通风机。9）杜绝无计划停电停风。有计划停电停风必须制定安全措施。第二部分 瓦斯灾害防治一、瓦斯（一）邻近矿井的瓦斯状况dx矿井：为低瓦斯矿井，开采与本矿井同一个煤层群，根据统计资料，矿井瓦斯绝对涌出量0.851.43m3/min，相对涌出量为1.944.15m3/t。二氧化碳涌出量为3.124.86m3/t。（二）本矿井瓦斯含量的确定1、井田瓦斯地质概况根据地质报告，井田勘探过程中，采集8个瓦斯煤样，结果见表1

19、1。 矿井正式投产以来，经矿通风部门统计历年瓦斯鉴定实际记录，根据1985年至2007年二十余中历年矿井瓦斯鉴定基础表查证，cx煤矿历年采掘工作面瓦斯（二氧化碳）最大涌出量鉴定数据如表 21、表22所示和表23。历年瓦斯鉴定结果最大值统计 表21矿井名称沼 气二 氧 化 碳煤层自然发火期（月）煤尘爆炸指数%全矿井采区最大相对量m3/t鉴定等级省局批准等级全矿井采区最大相对量m3/t鉴定等级省局批准等级相对量m3/t绝对量m3/min是否突出相对量m3/t绝对量m3/min一采区0.581.75否0.58低低1.740.570.57低低1-345-58二采区3.351.13否3.35低低6.55

20、4.216.55低低1-345-58历年采煤工作面瓦斯（二氧化碳）最大涌出量鉴定表 表22矿井名称沼 气二 氧 化 碳煤层自然发火期（月）煤尘爆炸指数%采煤工作面涌出量最大值区域相对涌出最大值区域鉴定等级采煤工作面涌出量最大值区域相对涌出最大值区域鉴定等级绝对量m3/min相对量m3/t是否突出绝对量m3/min相对量m3/t一采区1.120.53否0.53低0.680.320.32低1-345-58二采区0.731.40否1.40低0.741.761.76低1-345-58历年掘进工作面瓦斯（二氧化碳）最大涌出量鉴定表 表23矿井名称沼 气二 氧 化 碳煤层自然发火期（月）煤尘爆炸指数%掘进

21、工作面涌出量最大值区域相对涌出最大值区域鉴定等级掘进工作面涌出量最大值区域相对涌出最大值区域鉴定等级绝对量m3/min相对量m3/t是否突出绝对量m3/min相对量m3/t一采区0.141.32否1.32低0.2725.145.14低1-345-58二采区0.130.92否0.92低0.422.982.98低1-345-58由表可见矿井属于低瓦斯矿井，但是瓦斯特别是二氧化碳相对涌出量较大，应该引起生产足够重视。在计算瓦斯及二氧化碳时，都按cx煤矿历年矿井瓦斯等级鉴定统计的矿井瓦斯最大绝对涌出量和二氧化碳最大绝对涌出量作为设计本矿井的瓦斯最大绝对涌出量和二氧化碳最大绝对涌出量。一采区瓦斯绝对涌出

22、量为1.75m3/min，二氧化碳绝对涌出量为1.74m3/min；瓦斯相对涌出量为0.58m3/t，二氧化碳相对涌出量为0.57m3/t.。二采区瓦斯绝对涌出量为1.13m3/min，二氧化碳绝对涌出量为4.21m3/min。瓦斯相对涌出量为3.35m3/t，二氧化碳相对涌出量为6.55m3/t.。根据实测，一采区瓦斯绝对涌出量回采占整个采区的64%左右，掘进占整个采区的19%左右，其余为其他井巷和采空区的，占整个采区的17%左右。一采区二氧化碳绝对涌出量回采占整个采区的39%左右，掘进占整个采区的29%左右，其余为其他井巷和采空区的，占整个采区的32%左右。二采区瓦斯绝对涌出量回采占整个采

23、区的55%左右，掘进占整个采区的23%左右，其余为其他井巷和采空区的，占整个采区的22%左右。二采区二氧化碳绝对涌出量回采占整个采区的30%左右，掘进占整个采区的34%左右，其余为其他井巷和采空区的，占整个采区的36%左右。由于一、二采区相当于两个独立的矿井，故一、二采区分别进行计算。二、影响井田瓦斯含量的主要地质因素井田内各主采煤层其厚度较稳定，煤的变质程度基本上属于同一变质阶段，顶板主体岩性较为单一，各煤层的成煤瓦斯条件基本相同，因此，瓦斯赋存的大小和差异主要受围岩条件和存贮条件控制。井田内不同块段的瓦斯含量赋存不均衡，主要是受局部地质构造和围岩条件的影响。在褶曲构造区域内，背斜为储气构造

24、，易于瓦斯聚集，瓦斯含量高而向斜则反之；不同的顶板岩性，由于透气性不一样，决定了某些块段瓦斯含量的差异。三、原煤瓦斯含量的确定通过对地质资料的分析整理，一般井田内煤层瓦斯含量的赋存，在纵向上随煤层埋深的增加而增加，且符合近似线性递增的规律；在横向上，同一水平的不同地质块段煤层具有不同的瓦斯含量值，体现出瓦斯赋存的不均衡性。由于本矿井瓦斯取样点较多,且基本已测出煤层瓦斯含量,与生产实践中瓦斯涌出基本相符,设计根据上述特点，在煤层瓦斯含量计算确定时，以矿井目前生产实际发生的瓦斯相对量及绝对量作为设计依据。四、煤与瓦斯突出危险性矿井目前各煤层无煤与瓦斯（二氧化碳）突出的危险性。在新的水平基建期间，应

25、根据有关规定进行试验，得出新水平的煤与瓦斯（二氧化碳）突出的危险性结论。以指导设计。在结论未作出前，设计暂按低瓦斯矿井设计。一旦鉴定结果为突出矿井，应单独编制防突设计。五、瓦斯管理（一）、瓦斯检查1、低瓦斯矿井采掘工作面设瓦斯检查员巡回检查，每班至少检查两次。2、采煤工作面和备用工作面的瓦斯检查牌板应设置在距工作面30m范围内的回风侧，瓦斯测点应布置在距采煤工作面煤壁线10m以内的回风流中。采煤工作面和备采工作面回风流中的测点应布置在进入采煤回风巷10-15m的回风流中。采煤工作面和备采工作面入风测点应布置在距采煤工作面煤壁线10m以内的进风流中。采煤工作面和备采工作面的上隅角应设置测点。采煤

26、工作面和备采工作面入、回风巷内作业中的机电设备的安装地点，应设置瓦斯测点。机电设备不集中摆放时，入风巷50m范围内可设置一处测点，回风巷内20m范围内可设置一处测点；入风巷超过50m，回风巷超过20m，必须单独设置瓦斯测点。采用串连通风的采煤工作面，在进入采煤入风巷10-15m处设置瓦斯测点。其中，入、回风巷使用中的机电设备安装的地点应设置瓦斯测点，机电设备不集中摆放时，在20m范围内可设一处瓦斯测点，超过20m必须单独设置瓦斯测点。3、掘进工作面的瓦斯测点设置在距工作面4m范围内，回风流中的瓦斯测点设置在进入掘进巷道10-15m范围内。炮掘工作面的瓦斯检查牌板设置在放炮地点，综掘工作面的瓦斯

27、检查牌板设置在距工作面50m范围内。掘进巷道使用的机电设备安装地点应按规定设置瓦斯测点，机电设备不集中摆放时，在20m范围内设一处瓦斯测点，超过20m，必须单独设置瓦斯测点。采用串连通风的掘进工作面，在局部通风机前5m内设置瓦斯测点。4、检查结果要及时填写，并通知现场工作人员。（二）、瓦斯监测1、便携式瓦斯监测报警仪矿生产科室管理人员、区队长、技术员、班组长、爆破工、流动电钳工和安全监测工等入井时都必须携带便携式瓦斯监测报警仪，对所经过的路线和地点随时进行瓦斯监测。放炮员每次放炮时进行“一炮三检”工作，并做好记录，爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0时，严禁装药、爆破，应立即处理并停

28、止其他工作。流动电钳工在检修工作地点20m范围内检查瓦斯浓度，有报警信号时不得通电，应进行处理。2、甲烷传感器的设置甲烷传感器的设置：甲烷传感器应布置在巷道的上方，并应不影响行人和通车，安装维修方便。甲烷传感器应悬挂在监测地点风流中（回风隅角切顶线以内2m左右），且应靠近巷道顶部，吸气口应正对风流方向，采样器应设在顶板完好、无淋水、便于保护地点。甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm。1）采煤工作面甲烷传感器的设置为及时监测回采工作面的瓦斯变化情况，回采工作面甲烷传感器应尽量靠近工作面设置，距工作面回风出口不大于10m，其报警浓度为1.0CH4、断

29、电浓度1.5CH4、复电浓度1.0CH4，断电范围为工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。回风巷甲烷传感器应设置在风流稳定的位置，距回风巷回风片口10-15m范围内。其报警浓度为1.5CH4、断电浓度1.5CH4、复电浓度1.5CH4，断电范围为工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。综采、综放工艺的采煤工作面上隅角设置甲烷传感器或便携式，其报警浓度为1.0CH4、断电浓度1.5CH4、复电浓度1.0CH4，断电范围为工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。回采工作面采用串联通风时，进入被串工作面的风流中必须布置进风巷甲烷传感器。为保证进风巷甲烷传感器能正确反映所监测区域的瓦斯含量，进风巷甲烷传感器应设置在风量稳定的位置，距进风巷进风片口10-15m范围内。其报警浓度为0.5CH4、断电浓度0.5CH4、复电浓度0.5CH4，断电范围为工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。采煤机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷监测报警仪，其报警浓度为1.0CH4、断电浓度1.5CH4、复电浓度1.0CH4，断电范围为采煤机及工作面刮板输送机。2）掘进工作面甲烷传感器的设置掘进工作面都必须设置甲烷传感器。为及时监测掘进工作面的瓦斯变化情况，掘进工作面甲