《安全技术》之炮掘工作面的瓦斯涌出规律与防治措施 VIP免费

炮掘工作面的瓦斯涌出规律与防治措施1概况徐州矿务集团有限公司某矿9441运输巷掘进工作面使用28kW局部通风机、Φ500mm风筒供风，工作面循环进尺1.5m，全断面一次放炮，每班3～4循环。工作面施工50m后，供风距离为600m，风筒出口风量为110m3/min，此时放炮后10min，回风流中瓦斯浓度达到2%，40min后才降到1%以下。经更换2×15kW对旋式局部通风机并使用Φ800mm风筒，加大该工作面的供风量至180m3/min后，工作面放炮后大约经30min后回风流中瓦斯浓度才降到1%以下，严重影响了工作面的正常施工。为此，通过实测不同循环进尺时的瓦斯涌出量，得出了该工作面的瓦斯涌出规律，并采取了有效的防治措施，保证了该工作面的安全施工。2掘进面瓦斯涌出规律2.1瓦斯涌出量测定该炮掘工作面经改善了局部通风后，供风距离缩短至450m，风筒出口风量增到275m3/min。分别实测了两种放炮进尺条件下的瓦斯涌出情况。由于放炮后瓦斯浓度达最高的时间很短（两种情况下测定分别为2.5min和7.5min），所以在这个时段的瓦斯变化规律可近似看作是线性变化的，应主要研究最高瓦斯浓度以后的逐渐衰减的瓦斯变化规律。全断面一次放炮及循环进尺1.0m时，放炮前回风流瓦斯浓度0.14%，全断面一次放炮及循环进尺1.5m时，放炮前回风流中的瓦斯浓度为0.18%。对全断面一次放炮两种情况分别实测24组和15组数据，其瓦斯浓度分别由2.14%、2.4%降到0.4%、0.6%。所用时间分别为25.5min、19.5min而降到安全作业浓度1%的时间分别为16min、10min。2.2测定结果分析放炮后工作面的瓦期涌出总量（两种情况分别为Y1和Y2）是放炮后至瓦斯浓度最高这段时间内的瓦斯涌出量（两种情况分别Y11和Y21）与瓦斯浓度从最高降至放炮前正常的瓦斯浓度为止这段时间内的瓦斯涌出量（两种情况分别为Y12和Y22）之和。由式（1）、式（2）可得放炮后瓦斯浓度降至放炮前的0.14%、0.18%所需时间分别为97.88min、146.1min。因此可得：两种情况下平均每分钟的瓦期涌出量P1、P2分别为：P1=126.53/97.88=1.29m3/minP2=161.83/146.1=1.11m3/min同理，可知放炮后瓦斯浓度从最高降至1%这段时间内平均每分钟的瓦斯涌出量P1（1%）、P2（1%）分别为：根据江苏省煤矿安全监察局关于“绝对瓦斯涌出量大于3m3/min的采煤工作面和绝对瓦斯涌出量大于0.6m3/min的掘进工作面，一律按高瓦斯工作面管理”的要求，9441运输巷掘进工作面必须按高瓦斯工作面管理。综上分析可知，掘进工作面放炮后的瓦斯浓度q在短时间内即可达到最高（这段时间的瓦斯涌出可近似看作线性变化），然后随时间t的变化符合负指数衰减规律，即q=atb。其中a＜0、b＜0，随工作面风量Q、循环进尺及工作面地质条件的变化而变化。循环进尺高、工作面有储瓦斯地质构造时，工作面的瓦斯涌出量必然大，要求用较大风量稀释瓦斯。因此在做好局部通风的同时，必须控制放炮量，选择合理的循环进尺。3瓦斯治理措施根据以上分析，经采取以下措施后，较好地保证了该工作面安全施工到结束位置。（1）加强局部通风管理。实测结束后至工作面完成施工的整个掘进过程中保证工作面风筒出口风量在180m3/min以上。（2）严格放炮管理。必须使用乳胶炸药和瞬发电雷管，采用正向装药，封孔及水炮泥的使用要符合《煤矿安全规程》要求。（3）坚持“有疑必探”的原则。如遇瓦斯异常，执行“两班掘进，一班探疑”的工作制度，在工作面向前方打4～6个探眼，眼深3m，探明前方地质构造。（4）控制循环进尺。正常情况下，每次放炮的进尺为2棚1.5m，全断面一次起爆，如遇断层等构造时，每次放炮进尺为1棚0.75m，全断面一次起爆。（5）加强该地区机电设备管理，消灭电器设备失爆现象。（6）加强瓦斯监测。按高瓦斯管理要求在规定位置安设瓦斯报警断电仪，保证正常使用。（7）严格执行“一炮三检”和“三人连锁放炮制”。放炮前必须切断该工作面的电源，放炮后必须经瓦斯员检查该工作面瓦期浓度符合《煤矿安全规程》要求后才可接通电源。（8）加强工作面的防尘工作。放炮前后必须洒水防尘，并使用好该工作面的转载点喷雾和净化水幕。（毕德纯倪文耀）