矿井瓦斯防治课程设计（推荐7篇）
《矿井瓦斯防治》课程设计大纲
课程中文名称：矿井瓦斯防治课程设计大纲 课程编码：0440034 课程英文名称：Mine gas control theory course design 课程类型：专业基础必修课 适用年级：三年级
适用专业：矿井通风与安全、总学时：30学时
先修课程：矿井通风学、煤矿地质学、矿山压力及其控制、矿井通风 后续课程：无
编写人：关键、李诚玉 审定人：丁永明、陆卫东
一、课程设计目的和要求
1、设计目的
《矿井瓦斯防治技术》课程设计是学生学习该课程结束后进行的一项实践教学环节，是课程体系的主要组成部分。通过课程设计加深对《矿井瓦斯防治技术》和其它课程所学专业理论知识的理解，综合应用理论解决实际问题，培养学生计算、绘图和设计能力，为毕业设计奠定基础。
2、设计要求
本大纲是根据矿井通风与安全专业人才培养目标和《矿井瓦斯防治技术》课程教学标准课程目标对实践技能的要求而编制。
（1）设计说明编写要求：字体工整、整洁、字数一般在1万字以上，设计图纸按工程图要求绘制、正确、整洁、无差错。要求绘制三张图：
① 采区和工作面巷道布置图一张（比例1：5000）② 抽放钻孔布置平面图和剖面图一张（比例1：2000）③ 综采工作面抽放瓦斯系统图一张（比例1：5000）（2）设计说明书编写章节的建议 第一章 综采工作面概况
第一节 采区位置范围、地质条件和煤层综合柱状图 第二节 煤层瓦斯参数和抽放瓦斯参数 第三节 采区和工作面巷道布置、采煤方法 附：综采工作面巷道布置范围
第二章 瓦斯储量计算、抽放瓦斯必要性论证 第一节 煤层瓦斯储量计算
第二节 工作面可抽放量计算和抽放必要性可行性论证 第三章 煤层瓦斯抽放方法设计 第一节 抽放方法的比较和选择 第二节 抽放钻孔参数确定
第三节 绘制抽放钻孔布置平面图和剖面图 第四章 综采工作面瓦斯抽放系统
第一节 工作面瓦斯抽放设施的配置和布置 第二节 抽放管路的计算和选择 第五章 瓦斯泵选型
第一节 抽放系统管道阻力计算 第二节 瓦斯泵流量和压力计算 第三节 瓦斯泵选型确定
矿井瓦斯防治课程设计大纲
第六章 工作面瓦斯抽放安全技术措施
二、课程设计方式
（1）讲课；（2）习题课；（3）讨论课；（4）实验课；（5）其它；
三、课程设计内容
1、设计题目为：某矿某采区某综采工作面本煤层瓦斯抽放设计。由指导老师提供设计采区的地质条件、巷道布置、综采工作面位置和范围、采掘方法、通风方式、瓦斯参数和其他设计所需要的已知条件。
2、根据已知条件进行瓦斯储量计算、抽放必要性论证、抽放方法比较和选择。
3、计算和确定钻孔布置参数，并绘制抽放钻孔布置平面图和剖面图。
4、进行抽放管选择计算，决定抽放管路及附属设施的配置和布置；计算管道阻力；绘制综采工作面抽放瓦斯系统图。
5、瓦斯泵选择计算，确定瓦斯泵型号、瓦斯泵房位置和基本要求。
6、工作面可抽量计算；工作面抽放率计算；抽放瓦斯的安全技术措施。
四、课程设计时间、地点
1、时间安排：
（1）课程设计时间安排为一周。
（2）指导教师要提前布置设计任务，使学生利用课外时间提前进行设计前期准备工作。（3）在课程设计期间，学生进行设计计算、绘图和编写设计说明书，指导教师每天进行巡回指导。
（4）课程设计最后三天每位学生都要进行课程答辩，由指导老师提问，学生对设计问题进行回答。
2、地 点： 实验室与实训基地。
五、课程设计考核办法与成绩评定
1、考核方式：
依据课程设计答辩情况、说明书编写质量、设计图纸绘制质量，综合考核评定课程设计成绩，课程设计成绩计入课程综合成绩，单独列入学生各门课程成绩内。
2、成绩评定：
设计结束时，由指导老师对学生进行全面考核，评分按五级分制（优、良、中、及格、不及格）评定成绩，评分依据以下几个方面。
（1）设计方案的合理性（2）独立工作能力
（3）设计说明书的内容和质量
（4）学习态度，思想作风和组织纪律
六、教材及教学参考书
1、教材
愈启香编著，《矿井瓦斯防治》，中国矿业大学出版社，1992
2、教学参考书
[1]平顶山工业职业技术学院通风安全教研室编，《矿井瓦斯防治技术》，2006 [2] 王省身主编，《矿井灾害防治理论与技术》，中国矿业学院出版社，1986.11 [3] 张国枢主编，《通风与安全学》，中国矿业大学出版社 [4] 张铁岗主编，《井瓦斯综合治理技术》，煤炭工业出版社
矿井瓦斯防治课程设计大纲
[5] 《防治煤与瓦斯突出细则》，煤炭工业部制定，煤炭工业出版社，1995.1
七、其他需要说明的问题
对每个学生的设计都要严格考核，成绩按优、良、中、及格、不及格五级分评定，具体标准如下
1、优秀：设计计算正确、方案选择合理、工作量饱满、书写工整、图面整洁且完全符合制图规范、结构分析设计合理、计算结果准确、善于独立思考，并有独到之处，允许有微小的毛病和不足存在。
2、良好：设计计算正确，方案选择合理，书写工整，图面整洁且完全符合制图规范，工作量饱满，设计计算正确，方案分析设计合理，计算结果较准确，在计算与制图方面留存一定不足，但不是主要问题。
3、中：设计计算基本正确，方案选择基本合理，但存在某些缺点，图面质量一般，工作量达到要求，基本符合制图规范，计算结果基本准确，设计方面留存某些问题。
4、及格：设计计算基本正确，方案选择基本合理，但存在一定问题，图面质量一般，基本符合制图规范，工作量达到要求，计算结果基本准确，设计方面留存某些问题。
1 煤矿工程概述
煤矿工程坐落在河北省, 每年的预计生产能力为120万吨, 有两个先进装备的连续工作面;矿井每年的预计生产能力为500万吨, 装备一个部分引进设备的连续采煤机工作面与一个全部引进设备的长壁工作面。
在2002年1月15日, 矿井为了扩大产煤量, 进行矿井的扩建工程, 在2002年的10月1日建成投入正式生产, 在当年的11月份产煤量达到设计产量。
随着矿井内年产煤量的增大, 需要不断加深煤层的采掘深度, 这就造成井下的瓦斯气体常出现超限的现象, 据相关数据显示, 矿井内的采煤工作的8#煤, 煤层中CH4气体的相对涌出量约为0.39~5.24/1.59 m3/t, 煤层中CO2气体的相对涌出量为0.09~0.49/0.27 m3/t。而在13#煤中, 煤层中CH4气体的相对涌出量约为0.01~1.57/0.61 m3/t, 煤层中CO2气体的相对涌出量为0.27~0.71/0.65 m3/t。根据煤矿井下瓦斯气体的相关规定可以得知, 井内的瓦斯气体密度等级属于低瓦斯矿井。可是随着煤矿内产煤总量的增加, 井内的瓦斯气体涌出量会相应的增加, 这样矿井绝对瓦斯涌出量就可能会超过40 m3/min, 矿井则有可能变成了高瓦斯矿井。
2 通风设计及现状
2.1 矿井通风设计准则
在矿井内的通风设计时需要遵守一定的设计原则:第一, 选取合适的通风方式。在通风设计时, 要完善各种通风系统, 简化通风网络结构, 并选用不同区域分别进行独立通风设计, 避免混乱通风、串联通风, 提高通风能力;第二, 合理调节、分配井下的通风网络风量, 平衡井内的风流, 提高井下的通风效率;第三, 合理分布井内的通风阻力, 减小通风阻力;第四, 合理布置通风设施, 减少设施布置数量;第五, 确保矿井内的通风机工作可靠、稳定、高效;第六, 井下的单台通风机抽风特性应该与井内的通风网络风阻特性相互一致。
2.2 通风设计
根据现行的煤矿井下通风设计规范《煤矿设计规范》与《煤矿安全规程》的相关设计规定, 在井下通风设计的方案有分散与整体通风两种设计方案。然后分别对两种通风设计方案进行全面的比较, 最后选定采用分散计算法, 在进行井下联合开采初步设计风量计算时根据一个连采掘进面、一个长壁面、两个旺格维利采面, 分别通风标准值为1500 m3/min、3000 m3/min、2×2000 m3/min。同时考虑需要的稀释胶轮车的1400 m3/min与联通大巷配风400 m3/min, 再乘以矿井通风系数1.35, 最后计算出矿井的总风量约为13905 m3/min。根据煤矿工作面相关的配风标准, 其已经是较高通风标准, 其配风标准已经远远超出了阳泉矿区的工作面的通风标准。由于矿井采用采煤机连续顺槽掘进, 一般采掘净断面约为16 m2, 因此不会造成井下出现超出标准的风速。
在煤矿井下的通风值约为7695 m3/min, 在通风量的计算过程中乘以矿井通风系数1.35, 此系数略大于相关规范中的通风系数, 其主要目的就是为了增加矿井内的通风量, 提高矿井下的安全系数。
3 矿井通风系统设计与瓦斯防治原则
在煤矿井下通风系统设计方案选取时, 首先要确保煤矿投入生产的时间快, 提高井内的总产煤量, 且保障井下的安全生产, 在通风技术上可靠等指标, 还有以下原则:
第一, 安全出口设置。根据相关规定, 尤其是处于地震多发区的矿井, 要确保每个矿井至少设置有两个在发生事故时, 可以快速的通向地面的安全出口, 且每一个出口之间需要保持大于30 m的距离。在新建或是改建煤矿工程汇总, 若矿井选择中央并列式通风方案时, 不仅需要按照正常设置的两个出口外, 还需在井田边界设置一个安全出口。在井下从上一水平到下一水平最少设置两个安全出口, 且还要在每个采取设置两个以上的安全出口, 且井下每个采取的安全出口要与通向地面的安全出口相互连通, 这样不仅有利于通风设置, 且还可以起到井内外空气流通的作用, 减少井下瓦斯气体的浓度。
第二, 在煤矿的进风井口处尽量减少尘土、污风、污浊气体、易燃气体等危害气体的进入。有害气体、烟尘的产生地点的位置应距离进风井口大于500 m;为避免在冬季进风井筒出现结冰现象, 需要在井筒上装设暖风设备, 减少结冰影响进风量;矿井的总回风道不可以作为主要人行道;煤矿地面的回风与流通风机发出的噪音要有一定的限制, 避免出现噪音扰民的问题发生;在煤矿的进风井与出风井设置地点的选取时, 适宜选择在地层较稳定的地层中, 且施工工序简单、施工期较短、占用的煤层较少。
第三, 一般箕斗井不可以作为出风井、进风井。如果在矿井没装设有较好的密封措施, 且有不大于15%的漏风率, 还有运行较稳定的降尘装置, 这时箕斗井可以作为出风井, 增加井下的出风量;如果井筒中风速小于6 m/s, 且装设运行稳定可靠的降尘装置, 可以确保井下的粉尘浓度满足工业卫生的相关数据标准, 这是箕斗井可以作为进风井, 增加井内的通风量。
第四, 矿井都需要装设机械通风装置, 分区通风机与主要通风机均需要设置在煤矿的表面。当有特殊要求时, 经井下通风量与瓦斯浓度符合规范要求时, 可以考虑装在井下。
第五, 不可以将不同通风的矿井通风系统合并为一个, 如果存在几个出风井, 从自采区流到相应出风井的风流, 则各自需要设置独立的出风口, 不得合并。
由于煤矿井下属于低瓦斯井, 则在设置通风系统时, 需要严格遵守上面的几条相关准则, 提高井下采掘生产的安全系数减少瓦斯事故发生, 促进煤矿行业的持续发展。
4 结语
综上所述, 在煤矿井下的采掘过程中常涌出较多的瓦斯气体, 由于瓦斯引发的事故危害大, 一旦发生事故, 死亡率较高对矿井产生的危害较其它事故大。给煤矿井下的安全生产造成了一定的影响。而在矿井内设置通风设施可以将地面的空气吸入到矿井内, 这样增大了井下空气中的氧气, 很大程度上稀释了矿井内的有害易燃气体, 从而有效的保障了井下工人的安全采掘工作。因此, 需要加强对矿井下的通风系统, 减少瓦斯气体危害。
摘要：近几年, 我国的煤矿常发生瓦斯气体爆炸事故, 给煤矿井下的安全生产造成了一定的安全隐患。而矿井内的通风措施主要是将地面的空气吸入到矿井内, 这样增大了井下空气中的氧气, 很大程度上稀释了矿井内的有害易燃气体, 从而有效的保障了井下工人的安全采掘工作。文章主要结合煤矿井下的通风设计系统, 以防治瓦斯气体危害与矿井通风做简要的阐述。
关键词：矿井通风,瓦斯防治,安全生产
参考文献
[1]董善保.高抽巷瓦斯抽放技术在治理采煤工作面瓦斯方面的应用[J].煤矿安全, 2005 (8) :8-10.
[2]高增丽, 高振强, 刘永启, 等.矿井乏风瓦斯治理利用现状与发展[J].冶金能源, 2010 (5) :7-8
[3]张连福, 李振华, 张勇.高位巷道抽放瓦斯技术在桃园煤矿的应用[J].矿业安全与环保, 2001 (6) :38-39.
【关键词】爆炸特点；原因分析；防治措施
【中图分类号】TD714.5
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158（2012）10-0216-01
瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体，能够发生燃烧或爆炸，是矿井主要灾害之一，是煤矿的首要灾害，因此必须制定防治措施。
1 瓦斯爆炸的基本条件
瓦斯爆炸的发生必须具备三个基本条件，一是瓦斯浓度在爆炸界限内（理论上是5％～16％）；二是有足够能量的点火源；三是混合气体中的氧气浓度不低于12％。三个条件缺少其中任何一个均不能发生瓦斯爆炸。
1.1 瓦斯的浓度
瓦斯浓度超限是形成瓦斯爆炸事故的根源。引起瓦斯爆炸的瓦斯浓度是有范围的，凡是浓度低于爆炸下限或高于爆炸上限的瓦斯混合物与点火源接触时都不会引起火焰自行传播。瓦斯浓度低于爆炸下限时，由于过量的空气作为惰性介质参与燃烧反应，消耗一部分反应热，起到了冷却作用，阻碍火焰自行传播而燃烧；相反瓦斯浓度高于爆炸上限时，由于可燃物过剩，即空气中氧气量不足，导致化学反应不完全，反应放出的热量小于损耗的热量，因而阻碍了火焰的蔓延而燃烧。在煤矿开采中，对一些不可避免的瓦斯浓度要采取措施，使其成为不能满足瓦斯爆炸的条件。
1.2 氧气的浓度
氧气的浓度必须达到12％以上，否则井下瓦斯爆炸反应不能够持续进行。在井下的封闭区域、采空区内及其它裂隙处由于有氧气消耗或没有供氧，可能会出现氧浓度低于12％的可能性外，所有通风、行人的巷道和工作面等一般氧气浓度都会高于12％。12％以上是极易满足的条件，在煤矿开采中，对氧气的浓度不能采取有效措施，使其成为不能满足防范。
1.3 火源
火源是引起矿井瓦斯爆炸事故的必备条件之一。火源可以分为弱火源和强火源。一般情况下，弱火源不能形成冲击波，不能使沉积煤尘转变为浮游状态；相反，强火源会产生冲击波，并把沉积煤尘转变为浮游状态。要发生瓦斯爆炸其火源必须要达到足够的能量，即温度一般不低于650℃、能量一般大于0.28mJ和持续时间大于爆炸感应期。这个条件通常很容易满足的。在煤矿开采中，对一些不可避免的火源要采取措施，使其成为不能满足点燃瓦斯的点火源。
2 瓦斯爆炸原因分析
2.1 故原因分析
瓦斯爆炸是一种化学爆炸，是爆炸性气体混合物一瓦斯在一定浓度范围内受激发而发生的剧烈化学反应，反应时产生大量的热和气体。引起瓦斯爆炸的原因有：①存在CH4与氧浓度在爆炸浓度范围内的爆炸危险区；②在爆炸危险区内存在火源点。火区封闭后，封闭区氧浓度和温度有降低趋势，瓦斯浓度则逐渐上升。如果瓦斯浓度升至爆炸范围时，发火区温度仍很高（存在高温性火源），氧浓度尚未降到瓦斯爆炸极限浓度以下，就可能发生瓦斯爆炸。
2.1.1 自然条件不好
进入20世纪90年代以后，随着开采深度的增加，地质条件变得越来越复杂，煤层瓦斯含量和瓦斯涌出量都随之增大，煤与瓦斯突出越来越严重。同时由于开采深度的加大，使得现有的部分瓦斯治理理，不再能够适应新的生产条件。
2.1.2 通风不良
主要有通风系统不合理，存在风流短路、多次串联和循环风，造成供风地点风量不足，而引起瓦斯积聚；局部通风机安装位置不当、风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足，而造成瓦斯积聚；掘进工作面擅自停电停风而引起瓦斯积聚；盲巷的瓦斯积聚。
2.1.3 引爆火源存在
井下引爆瓦斯的火源有：爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃、赤热的安全灯罩、吸烟等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。
3 控制瓦斯爆炸事故的技术措施
3.1 控制井下瓦斯的浓度
3.1.1 建立合理的通风系统，稀释井下空间的瓦斯浓度
通风是排放瓦斯最主要的手段。做好通风安全技术管理是防治煤矿主要事故的先决条件和关键环节。因此，所有矿井都必须要建立安全可靠的、独立的矿井通风系统。建立合理的通风系统，能够保证井下所有工作地点有足够多的风量将井下涌出的瓦斯及时冲淡并排放出井外，避免瓦斯集聚，所以建立合理的通风系统是防止瓦斯爆炸最有效、最基本的措施。
3.1.2 搞好瓦斯抽放，降低煤层瓦斯涌出量
抽放瓦斯是防止瓦斯集聚的有效措施。随着煤矿开采深度不断加深，瓦斯涌出量变得越来越大，通风系统越来越复杂，通过通风的方法来使瓦斯的浓度降低到煤矿安全规程要求范围内，从技术和经济角度上看，都是不合理的。瓦斯抽放不仅能够有效利用瓦斯，还能够降低煤层的瓦斯涌出量。
3.1.3 加强瓦斯日常管理
加强瓦斯日常管理是煤矿安全工作的重要组成部分。瓦斯日常管理就是建立巡回检查瓦斯制度，就是要瓦检员不间断地下井检查通风情况和瓦斯的浓度，当发现局部积聚瓦斯问题时，要即时处理。
此，瓦检员在井下工作时，要严格执行煤矿安全规程，严禁空班漏检情况发生。对于突出矿井，还应做好瓦斯突出预测工作。瓦斯日常管理是预防瓦斯爆炸事故的重要措施之一。
3.1.4 建立瓦斯监控系统，及时发现瓦斯超限
建立瓦斯监控系统，对控制瓦斯的浓度具有非常重要的作用。瓦斯监控系统能够实现连续监测瓦斯，及时掌握瓦斯浓度的变化，同时也可能为事故应急救援决策和事故调查提供参考依据。在井下安装瓦斯监控仪器，对井下主要巷道瓦斯的异常情况实行连续监控，能够达到预防和控制瓦斯爆炸事故的发生。
3.2 杜绝火源
火源是引起矿井瓦斯爆炸一个基本条件。要认真执行煤矿安全规程，在井下要杜绝一切非生产火源；严格管理和限制生产中可能发生的火源、热源。严禁井下使用架线电机车，在生产中采掘分开供电、三专两闭锁、双风机双电源等措施限制火源的发生。
3.3 演习瓦斯爆炸
演练对预防瓦斯爆炸事故具有非常重要的意义。煤矿企业应当在“防救结合，预防为主”方针指导下，认真制定瓦斯爆炸事故专项应急预案，并对其预案进行演习。制定瓦斯爆炸应急预案不仅有助于大平煤矿广大职工熟悉本企业的情况，而且能够指导瓦斯爆炸事故的预防工作和事故的应急救援。通过预案的演习不但能够使广大煤矿职工掌握各种应急技能，提高应急救援人员的应变能力，
4 结语
预防煤矿瓦斯爆炸是一个复杂的系统工程，煤矿一切生产要把防止瓦斯爆炸事故放在重要位置，认真贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针，本文从瓦斯爆炸条件出发，分析和提出了防止瓦斯爆炸应从控制瓦斯浓度、杜绝火源和演习瓦斯爆炸预案出发，采取相应的预防措施，才能使矿井的生产达到本质安全化。
参考文献
[1]张永宏，徐秀英，张联众，白明，李凤强，矿井瓦斯爆炸事故幸存者创伤后应激障碍的初步分析[A].中国心理卫生协会第五届学术研讨会论文集[c]，2007
第一部分
1、瓦斯在煤体内的赋存状态有 游离状态 和 吸附状态。
2、瓦斯涌出量大小的表示方法有 绝对瓦斯涌出量 和 相对瓦斯涌出量 两种。
3、一般将煤层由露头自上向下分为四个带，分别为 CO2—N2带、N2带、N2—CH4带、CH4带，前三个带总称为瓦斯风化带。
4、矿井瓦斯的涌出方式包括 一般涌出 和 特殊涌出 两种。
5、矿井瓦斯涌出量预测方法有 矿山统计法 和 分源预测法。
6、按照动力现象的力学特征，将煤与瓦斯突出分为 煤与瓦斯突出、煤与瓦斯压出 和 煤与瓦斯倾出 三类。
7、邻近层瓦斯抽放按邻近层的位置分为 上邻近层(或顶板邻近层)抽放 和 下邻近层(或底板邻近层)抽放。
8、防突措施可以分为 区域性防突措施 和 局部防突措施 两大类。
第二部分
1、煤层的瓦斯压力：是处于煤的裂隙和孔隙中的游离瓦斯分子热运动撞击所产生的作用力。
2、绝对瓦斯涌出量：单位时间涌出的瓦斯体积，单位为m3／d或m3／min。
3、瓦斯涌出不均系数：在正常生产过程中，矿井绝对瓦斯涌出量受各种因素的影响，其数值是经常变化的，但在一段时间内只在一个平均值上下波动，我们把其峰值与平均值的比值称为瓦斯涌出不均系数。
4、煤与瓦斯突出：煤矿地下采掘过程中，在极短的时间内(几秒到几分钟)，从煤、岩层内以极快的速度向采掘空间内喷出煤(岩)和瓦斯(CH4、CO2)的现象，称为煤与瓦斯突出。
5、瓦斯积聚：是指瓦斯浓度超过2%，其体积超过0.5m3的现象。
第三部分
1、低瓦斯矿井中，相对瓦斯涌出量大于10m3/t或有瓦斯喷出的个别区域（采区或工作面）为高瓦斯区，该区按低瓦斯矿井管理。（错）
2、矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过1.0%时，必须立即查明原因,进行处理。（错）
3、采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.5%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。（错）
4、矿井必须从采掘生产管理上采取措施，防止瓦斯积聚；当发生瓦斯积聚时，必须及时处理。（对）
5、高瓦斯矿井煤巷掘进工作面应安设隔（抑）爆设施。（对）
6、利用瓦斯时，瓦斯浓度不得低于20%，且在利用瓦斯的系统中必须装设有防回火、防回气和防爆炸作用的安全装置。不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备时，抽放瓦斯浓度不得低于25％。（错）
7、采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.5％时，必须停止用电钻打眼；爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0％时，严禁爆破。（错）
8、对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到2.0%以下时，方可通电开动。（错）
9、采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.0%时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。（错）
10、设置井下临时抽放瓦斯泵站时，临时抽放瓦斯泵站应安设在抽放瓦斯地点附近的新鲜风流中。（对）
第四部分
1、煤与瓦斯突出有哪些预兆？
答：突出预兆主要有三个方面：
（1）煤层结构、构造
预兆有：层理紊乱，煤软硬不均或变软，煤暗淡无光，煤层受挤压，厚度变大，倾角变陡，煤层干燥等。
（2）地压增大
如来压声响，支架折断，煤炮声，煤岩开裂，煤壁外鼓，片帮，掉碴，底鼓，打钻时顶钻、夹钻等。
（3）瓦斯及其他
主要预兆有：瓦斯涌出异常，忽大忽小，闷人，煤尘增大，煤或气温变冷，顶钻喷瓦斯、喷煤等。
2、瓦斯风化带下界如何确定？
答：瓦斯风化带下界深度可以根据下列指标中的任何一项确定。
⑴煤层的相对瓦斯涌出量等于2～3m3/t处；
⑵煤层内的瓦斯组分中甲烷及重烃浓度总和达到80%（体积比）；
⑶煤层内的瓦斯压力为0.1～0.15MPa；
⑷煤的瓦斯含量达到下列数值处：长焰煤0.1～0.15m3/t（C•M•），气煤1.5～
2.0m3/t（C•M•），肥煤与焦煤2.0～2.5m3/t（C•M•），瘦煤2.5～3.0m3/t（C•M•），贫煤3.0～4.0m3/t（C•M•），无烟煤5.0～7.0m3/t（C•M•），（此处的C•M•是指煤中可燃质即固定碳和挥发分）
3、简述瓦斯抽放的条件。
答：（1）一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m3／min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。
（2）矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件：
① 大于或等于40m3／min；
② 年产量1.0～1.5Mt的矿井，大于30m3/ min；
③ 年产量0.6～1.0Mt的矿井，大于25m3/min；
④ 年产量0.4～0.6Mt的矿井，大于20m3/min；
⑤ 年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15 m3/min。
（3）开采保护层时应考虑抽放被保护层瓦斯。
（4）开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。
第五部分
1、影响煤层瓦斯含量的因素有哪些？
答：1．煤的吸附特性
煤的吸附性能决定于煤化程度，一般情况下煤的煤化程度越高，存储瓦斯的能力越强。
2．煤层露头
煤层如果有或曾经有过露头长时间与大气相通，瓦斯含量就不会很大。
因为煤层的裂隙比岩层要发育，透气性高于岩层，瓦斯能沿煤层流动而逸散到大气中去。反之，如果煤层没有通达地表的露头，瓦斯难以逸散，它的含量就较大。
3．煤层的埋藏深度
煤层的埋藏深度越深，煤层中的瓦斯向地表运移的距离就越长，散失就越困难。同时，深的增加也使煤层在压力的作用下降低了透气性，也有利于保存瓦斯。在近代开采深度范围，煤层的瓦斯含量随深度的增加而呈线性增加。
4．围岩透气性
煤系岩性组合和煤层围岩性质对煤层瓦斯含量影响很大。如果围岩为致密完整的低透性岩层，如泥岩，完整的石灰岩，煤层中的瓦斯就易于保存下来。反之，围岩由厚层中粗砂岩、砾岩或裂隙溶洞发育的石灰岩组成，则煤层瓦斯含量少。
5．煤层倾角
埋藏深度相同时，煤层倾角越小，瓦斯含量越大。因为瓦斯沿水平方向流动比垂直方向动容易，6．地质构造
地质构造是影响煤层瓦斯含量的最重要因素之一。在围岩属低透气性的条件下，封闭型地质构造有利于瓦斯的储存，而开放型地质构造有利于排放瓦斯。
7．水文地质条件
虽然瓦斯在水中的溶解度很小，但是如果煤层中有较大的含水裂隙或流通的地下过时，经过漫长的地质年代，也能从煤层中带走大量瓦斯，降低煤层的瓦斯含量。而且，水还会溶蚀并带走围岩中的可溶性矿物质，从而增加了煤系地层的透气性，有利于煤层的流失。例如，焦作王封矿与李封矿相邻，后者较前者的地下水大，在开采同一深度时，前者的瓦斯涌出量则大于后者。
总之，影响煤层瓦斯含量的因素是多种多样的。在矿井瓦斯管理工作中，必须结合本井田或本矿具体情况，做全面的调查和深人细致的分析研究，找出影响本煤田、本矿井瓦斯含量的主要因素，作为预测瓦斯含量和瓦斯涌出量的参考。
2、详述煤与瓦斯突出的一般规律。
答：大量突出资料的统计分析表明，突出具有一般的规律性。了解这些规律，对于制定防治突出的措施，有一定的参考价值。
(1)突出发生在一定的采掘深度以后。每个煤层开始发生突出的深度差别很大，最浅的矿井是湖南白沙矿务局里王庙煤矿仅50m，始突深度最大的是抚顺矿务局老虎台煤矿，达640m。自此以下，突出的次数增多，强度增大。
(2)突出多发生在地质构造附近，如断层、褶曲、扭转和火成岩侵入区附近。据南桐矿务局统计，95%以上的突出(石门突出除外)发生在向斜轴部、扭转地带、断层和褶曲附近。北票矿务局统计，90%以上的突出发生在地质构造区和火成岩侵入区。
(3)突出多发生在集中应力区，如巷道的上隅角，相向掘进工作面接近时，煤层留有煤柱的相对应上、下方煤层处，回采工作面的集中应力区内掘进时，等等。
(4)突出次数和强度，随煤层厚度、特别是软分层厚度的增加而增加。煤层倾角愈大，突出的危险性也愈大。
(5)突出与煤层的瓦斯含量和瓦斯压力之间没有固定的关系。瓦斯压力低、含量小的煤层可能发生突出；压力高，含量大的煤层也可能不突出。因为突出是多种因素综合作用的结果。但值得注意的是，我国30处特大型突出矿井的煤层瓦斯含量都大于20m3/t。
(6)突出煤层的特点是强度低，而且软硬相间，透气系数小，瓦斯的放散速度高，煤的原生结构遭到破坏，层理紊乱，无明显节理，光泽暗淡，易粉碎。如果煤层的顶板坚硬致密，突出危险性增大。
(7)大多数突出发生在放炮和落煤工序。例如，重庆地区132次突出中，落煤时124次，占95％。放炮后没有立即发生的突出，称延期突出。延迟的时间由几分钟到十几小时，它的危害性更大。
通知
矿属各队各科室：
为了适应集团公司科学发展的需要，有效防止矿井瓦斯事故的发生，进一步完善瓦斯防治管理机构和体系，确保矿井安全生产，根据内蒙古煤矿安全质量标准化标准，结合我公司实际，经研究决定，成立瓦斯防治工作领导小组： 组长：徐文久
副组长：徐国民、王树德、于九龙、梁明富、刘占武 成员：安监科长和各队队长及安检、瓦检人员 矿井各级领导及人员对瓦斯防治工作具体职责、要求：
1、组长对矿井防治瓦斯工作全面负责，定期检查，平衡矿井防治瓦斯工作，解决所需人、财、物的问题，保证矿井瓦斯防治工作的正常进行。
2、矿总工程师对防治瓦斯工作负技术责任，负责组织、编制、审批、实施、检查矿井防治瓦斯工作规划、计划和落实，指导开展矿井防治瓦斯工作。
3、按照岗位责任制，各分管副矿长、副总对分管范围的瓦斯管理工作负责，负责所分管业务范围内的瓦斯防治工作。
4、防治瓦斯副总，在矿总工程师的领导下，负责矿井瓦斯防治工作的技术、管理、科研、“一通三防”隐患排查和整改工作。
5、相关区队和科室的区队长和科长对分管单位业务范围内的防治瓦斯工作负管理责任。
6、瓦斯防治工作领导小组定期召开瓦斯防治工作专题会议，由矿总工程师负责组织相关人员（包括矿分管领导和相关科室、区队人员）实行参会人员签到制度。领导小组要认真执行“一通三防”隐患排查整改制度，隐患排查整改实行闭合管理办法处理。
7、每月底前瓦斯治理综合分析例会，按照“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的煤矿瓦斯综合治理工作体系和基本要求和“风量足、断面够、系统顺、设施牢、不失爆”原则，总结当月瓦斯防治工作，根据矿井下月生产安排，逐头逐面分析瓦斯灾害情况，安排下月灾害预报和瓦斯防治工程计划，保证矿井安全生产。
8、矿井进行巷道贯通、反风演习、矿井通风系统调整时，矿井瓦斯工作防治领导小组必须召开专题会议进行研究。
为认真贯彻落实煤矿瓦斯治理指示精神，扎实有效推进 我公司瓦斯综合治理体系建设，全面提升公司瓦斯治理水平，夯实安全管理基础，有效防范和遏制重大通风瓦斯事故 发生，进一步巩固我公司瓦斯集中整治成果。认真贯彻落实 瓦斯综合治理相关措施，促进我公司瓦斯治理工作体系的稳 步推进。
一、矿井瓦斯和煤尘情况
1、矿井瓦斯情况 根据义三煤发（2011）110 号文提供的瓦斯等级鉴定结 果，我矿相对瓦斯涌出量为
2.42m /t，绝对瓦斯涌出量为 0.453m /min，为低瓦斯矿井。据收集资料瓦斯含量 0.16～ 0.90ml/g, ,平均 0.53 ml/g,随着开采深度的增加,瓦斯含量 也会增大。
2．矿井煤尘爆炸性与煤层自燃倾向性 根据义三煤发（2011）110 号文提供的瓦斯等级鉴定结 果，2－3 煤的煤尘爆炸指数为 58.63%，2－1 煤的煤尘爆炸 指数为 49.54%，均属有煤尘爆炸危险性煤层。并对我矿 2－ 3 煤层的自燃倾向性进行鉴定，鉴定结果为该煤层发火期 1～ 2 个月，为Ⅰ类、属易自燃煤层。
二、井田开拓方式及采掘布置
1、煤层开采技术条件及矿井开拓方式本矿属低瓦斯矿井，开采的 2-
1、2-3 煤层均属于易自 燃煤层，煤尘均具有爆炸危险性。矿井设计采用三立井单水平上山开拓全井田，水平标高 ＋367m。矿井投产时布置一个（2-1）1005 炮采工作面和（2-3）1002 上巷和下巷两个煤巷掘进工作面，保证矿井的设计生产 能力和生产的正常接替。
2、矿井开拓、采掘布置 本矿井采用立井单水平的开拓方式。主井井筒净直径为 2.4m，净断面为
4.52m ； 副井净直径为 4.5m，净断面为 15.9m ； 风井净直径为 2.2m，净断面为 3.8m。设计矿井的进风井筒 的断面较大，保证了井筒有效的通风面积，满足了矿井通风 的要求。矿井通风系统采用对角式，通风线路短、阻力小，可靠程度高，易保障井下各用风地点的风量需求。矿井总回 风巷净断面为 6.6 m，巷道通风断面较大，风量易保证。井 下所有进、回风巷道之间的联络巷中，均设有双向双道风门，在需要调节风量处设有调节风门，以保证井下各用风地点的 合理风量。
三、矿井通风系统、安全设施、1.通风方式和通风系统
1、矿井通风方式和通风系统 设计该矿井采用主、副井进风，风井回风的对角式通风 系统，通风方式为抽出式。新鲜风流自主、副井井筒 →+367m 井底车场→梯子间→回风联络斜巷→回风上山 →总 回风巷→风井→地面，因此，矿井具有完整的独立通风系统。
2、通风方式 矿井通风方式为负压抽出式。
3、通风设备和设施
根据计算的风量和静压，设计选用 FBCZ-№14/30 型防 爆轴流风机两台，一台备用。通风机采用双回路电源供电，当一回路出故障时，另一回路可保证通风系统正常运行，并 能实现自动倒台，安全可靠。风井井口设有防爆门，当井下 发生爆炸事故时，可使防爆门灵活打开，有效的降低爆炸冲 击波对相关设施的破坏。
2．瓦斯管理现状
根据我公司矿井的瓦斯涌出情况，为了避免瓦斯事故的 发生，我公司严格按低瓦斯矿井进行管理，并且建立有完善 的、健全的瓦斯管理制度。公司现已配足井下瓦斯检查员，均经培训机构培训，并考核合格，持有煤矿特种作业操作资 格证。采掘工作面均按《规程》要求设置了甲烷传感器，建 立了瓦斯巡回检查和安全检查的双重监测系统。我公司制定 并执行了瓦斯日报审批制度，总经理、技术副总经理每天审 查瓦斯日报表和安全监测日报表。
3、瓦斯防治措施
为了防止瓦斯危害，我公司加强了通风系统管理，制订了“一通三防”管理责任制和通风、瓦斯、综合防尘等十项 管理制度，加强了通风设施的维护及局部通风的管理，保证 了通风系统的稳定可靠。井下
各机电、材料硐室供风量按 《规 程》中的规定进行了合理化配风，严禁微风和无风作业；加 强了盲巷管理，对暂时停止施工的停风巷道及时采取临时密 闭或设置栅栏，对永久报废巷道采用永久密闭进行盲巷管 理，从而杜绝产生盲巷。
4.矿井安全监测监控系统
我矿选用了 KJ90NA 型煤矿综合监控系统，该系统具有 瓦斯超限声光报警、断电功能，能够自动诊断出系统的传输 状况、传感器、分站等监测故障，储存监测数据和历史曲线，可输出打印监测报表。
5．瓦斯检测仪器仪表配备
公司配备了光干涉甲烷检测仪 18 部，其中 12 部在用，其余备用。建立了便携式瓦斯检测报警仪使用制度，规定跟 班领导、队长、班组长、井下电钳工等有关人员，必须携带 便携式瓦斯检测报警仪。做好瓦斯检测仪器仪表管理维护，每 10 天对便携式瓦斯检测报警仪校正一次。光干涉甲烷检 测仪专为瓦斯检查员配用，每年对其进行检定一次。
四、煤矿瓦斯治理中存在的问题
1、职工队伍素质偏低、通风工程技术人员缺乏，不仅 制约了公司的安全发展、和谐发展，也是诱发瓦斯事故多发的主要因素。
2、矿井掘进工作面采用局部通风方法，由于局部通风 导风筒不易管理，容易导致掘进工作面瓦斯超限，已成为制 约掘进工作面安全生产的突出问题。
五、瓦斯综合治理规划的指导思想和主要目标
（一）指导思想
认真贯彻落实河南省煤矿兼并重组的有关会议精神，坚 持以人为本的科学发展观，坚持“安全第一、预防为主”，以建设本质安全型矿井为目标，提升矿井防治瓦斯技术水平，加速改善兼并重组矿井防治瓦斯安全生产条件，健全煤 矿瓦斯防治安全管理体系，增强煤矿安全生产的保障能力，使我公司向着健康稳定的方向持续发展。
（二）基本方针 按照国家关于安全生产工作的方针政策和法律法规，从 体制、机制、投入等方面加强对煤矿瓦斯综合治理工作的领 导。落实安全生产责任制，坚持立足防范、关口前移，强化 监管，深化整治、综合治理的总体思路。加大安全投入的机 制，统筹协调，形成整体合力，扎扎实实地做好我公司瓦斯 治理工作。
六、瓦斯治理规划：
（一）瓦斯治理目标
1、好煤矿瓦斯治理经验的推广和应用工作。
2、认真组织开展“一通三防”业务知识竞赛，通过开展业务知识竞赛，不断提升“一通三防”管理水平，使我公 司通风安全工作再上一个新台阶。
3、继续完善矿井防灭火系统、综合防尘系统。
4、建设专用回风巷，使矿井通风系统进一步得到优化。通过三年区域瓦斯治理，2014 年矿井产量达到 200 万吨左右，实现 “不掘突出头、不采突出面”的目标,达到采、掘、抽平衡。
（二）瓦斯治理思路
实行分步走战略，具体如下： 第一步完善采区生产系统。对于 33、35、41 及 42 采区，关键在于 首先完善其通风、提升和排水系统，并在完善系统的同时，通过挖掘非 突出区域储量潜力，以保证矿井稳产。第二步在完善大系统的前提下，强力推进底抽巷工程进度，确保 2011-2013 年底抽巷进尺分别达到 4570m、3520m、1720m，逐步实现采、掘、抽平衡的良性循环。
（三）、瓦斯治理基本方案
㈠二五采区瓦斯治理方案 二五采区位于井田南部，与三五采区相邻。该采区煤层较稳定，煤 层平均厚
度 8.3m，倾角 6～18°，该采区属非突出区。目前二五采区剩余顶层面为 2506 及 2509 两个顶层面，这两个顶层 面均位于非突出区。25061 顶层面煤巷工程已于 2009 年 10 月前基本构 成，计划 2011 年布置上下顺槽本煤层顺层钻孔对回采工作面进行预抽； 25091 顶层面煤巷工程预计 2011 年 1 月开始施工，在施工上下顺槽的同 时，施工本煤层顺层钻孔对回采工作面进行预抽。本煤层瓦斯抽放随煤巷掘进相应施工钻孔，钻孔按两排钻孔“三花 眼” 形式布置，钻孔间距 1.5m,孔深为 65-80m，孔径 95mm，并随打随抽。保证在回采前距工作面切眼最近的钻孔的预抽期达到 6 个月以上，预抽 率达到 30%。
㈡三三采区瓦斯治理方案 三三采区位于二五采区与三水平暗斜井之间。深部区域布置有 3307、3309、3310 三个顶层工作面。顶层面采用掘进底抽巷施工穿岩钻 孔预抽煤巷轮廓煤层区域瓦斯，达到消突的目的。该采区区域瓦斯治理方法：布置底抽巷及穿岩钻孔的原则：底抽巷 距煤层 20m,与设计顺槽平距 5m,平行顺槽平行布置。掘进底抽巷期间在 巷道两侧每隔 20m 布置一个钻场，钻场宽×高×深=4m×3.5m×4m。每 个钻场内布置钻孔 37 个，钻孔呈扇形分布，孔深 35-50m，孔径 95mm，见煤点控制在 10-15m，控制范围为顶层煤巷轮廓上帮 25m、下帮 15m，并随打随抽。-370、3309底抽巷3309下顺槽5m、3310上槽
-380-390-400-410
（四）、抽采量和利用量规划
2011 年预计抽放量 1132 万 m3，抽采利用量计划 230 万 m3。2012 预计瓦斯抽放量为 1254 万 m3，抽采利用量 300 万 m3。2013 预计瓦斯抽放量为 1314 万 m3。抽采利用量 350 万 m3。（具体地区及抽放量见附表 5）
（五）、打钻地区及钻孔工程量 ㈠2011 年打钻地区及钻孔工程量 2011 年打钻地区主要针对 2013 年顶层面进行区域瓦斯治理，2013 年新增顶层采面为： 35011 综采面、北翼 41031 综采面、42011 综采面。根据采掘接替计划和瓦斯区域治理计划，2011 年钻孔工程量计划 74.668 万米。其中可以施工的本煤层钻孔总数为 1300 个，钻孔进尺为 9.4 万米；施工穿岩预抽钻孔总数为 14504 个，钻孔进尺为 65.268 万 米。
为认真贯彻落实省煤矿兼并重组的有关会议精神，公司 认真制定瓦斯治理工作规划，牢固树立瓦斯事故是“可预、可防、可控”的安全理念，坚持“超前预测、主动预防、事 前控制、综合治理”的原则，以安全发展为指导，以杜绝瓦 斯事故为目标，着重从“一通三防”现状及存在的主要问题、瓦斯治理工作思路、目标及措施、瓦斯治理及“一通三防” 规划、资金预算、保障措施等六个方面进行规划部署。完善 矿井通风系统，发挥监测监控系统作用，加快安全技术改造，淘汰落后工艺设备，积极推广先进实用技术，加强安全基础 管理，全面提升安全保障能力，努力创建本质安全型矿井。
七、强化“一通三防”管理工作
（一）强化“一通三防”管理 强化“一通三防” 加强“一通三防”管理，认真贯彻落实瓦斯治理的有关 方针政策，严格执行上级“一通三防”管理规定，以通风 设计和系统优化为主线，以完善安全装备为重点，突出瓦 斯防治、综合防尘和放炮管理，对矿井通风系统、防尘系 统进一步优化和完善，狠抓“一通三防”质量标准化、岗位作业标准化和联责联包等工作。具体做法是：
1、强化管理，加大“一通三防”严重“三违”处罚力 度，努力消除重大“一通三防”隐患，对出现的“一通三防” 严重“三违”现象，各队队长、跟班队长各联责罚款，并按 安全行政（重大隐患）责任追究制对有关人员进行追究处理。
2、严格采掘工作面“一通三防”质量检查、评定及考 核，通过奖优罚劣，逐步推进“一通三防”质量标准化。
3、大力开展岗位作业标准化和岗位区域联责、职工安 全联保活动，提高职工的标准意识和安全意识。
4、加强各部门基础管理，强化现场“一通三防”管理，调度室实施 24 小时全方位“一通三防”调度，及时协调处 理或消除“一通三防”隐患，杜绝“一通三防”管理空档。
5、加强日常“一通三防”工作管理，保证矿井总供风 量满足生产要求，加强瓦斯灾害治理力度，提高瓦斯管理装 备水平，加强矿井通风安全监测管理，实现通风安全监测监 控。
6、完善防尘设施及使用制度，加强综合防尘管理，杜 绝煤尘飞扬及积聚，确保通风系统稳定可靠，严格采掘工作 面洒水灭尘、放炮前后洒水灭尘和定炮使用水炮泥，严格执 行“一炮三检”制度。
7、狠抓火工品管理，杜绝放炮事故。
8、严格落实瓦斯检查，排放和 24 小时盲巷密闭制度，进一步完善瓦检员汇报制和巡回检查制，确保矿井安全生 产。
（二）加强职工素质建设
要彻底解决煤矿安全生产中人的不安全状态，关键在于 全员安全意识的增强与综合素质的提升。要改善煤炭企业当 前普遍存在的专业技术人才与高级技能型人才奇缺的现状，必须坚持人才兴企、人才强煤战略，加快实施企业人才发展 规划，健全完善安全教育培训制度，强化安全技术培训体系。重点突出专业技术型和高素质技能型人才队伍的建设，不断 提高适应煤炭企业安全、科学、和谐发展所需的人才数量与 质量，为公司的发展注入了全新的动力。在培训教育方面，我们既要继续采用请进来、送出去、脱产培训、拜师学技、岗位练兵、传帮带、知识竞赛、成立学习小组、技术比武等 一系列传统的有效的安全培训方式，又要大胆探索，逐步变 招工为招生，变农民工为产业工人，创新技能型人才培养机 制，促进技能型人才总量逐年提升。针对当前煤矿安全工作 面临的新形势与新问题，我们必须加强学习型企业、学习型 组织、技能型科队、技能型班组建设，切实促进工作学习化、学习工作化、工作技能化，形成持续改进的全员素质建设机 制。
（三）加强瓦斯治理的技术攻关及科技交流
1、加强瓦斯防治技术攻关。科学技术是第一生产力。
加强技术攻关是做好瓦斯治理工作的一项重要内容，对有效 防范瓦斯事故具有重要作用。要充分借鉴兄弟煤矿企业在瓦 斯治理工作中的先进经验及有关煤炭企业的技术优势，对公 司在瓦斯治理工作中遇到的技术问题组织进行技术攻关。要 充分利用集团公司技术专家举办瓦斯专项治理培训学习机 会，请求帮助研究制定防治瓦斯灾害的具体措施，攻克瓦斯 防治技术难关。
1.1 瓦斯涌出量大
高瓦斯综采工作面上隅角瓦斯涌出量大是一个普遍问题, 根据某矿几个工作面的测定, 最大为8.65 m3/min, 占工作面瓦斯来源的50%左右。
1.2 瓦斯涌出波动性大
上隅角瓦斯来源于采空区, 有较充分的瓦斯供给源, 当采面上、下隅角管理得好, 措施得当, 可以大大减少采空区瓦斯向采面和回风流流动, 可以将上隅角瓦斯控制到最小的程度;而当措施不得当, 管理失控时则上隅角瓦斯涌出量大。
1.3 上隅角瓦斯涌出量大是工作面瓦斯超限的主要原因
上隅角瓦斯涌出量占采面瓦斯涌出量的50%左右, 采面生产处于瓦斯超限临界状态, 采面回风时有瓦斯浓度超限。
2 高瓦斯矿井工作面上隅角瓦斯超限聚集的原因
针对高瓦斯矿井而言, 工作面借助的通风形式是U型, 顶板的控制借助全部垮落的方法。其瓦斯的来源是:
2.1 工作面的落煤以及地质构造
针对赋存具备相应制约作用的断层工作面来讲, 在通过地质构造范围的工作面会导致局部区域增多瓦斯, 并且大量的瓦斯会在工作面落煤的情况下由煤壁裂隙当中涌出, 这也导致了上隅角瓦斯的超限。
2.2 临近采空区以及上覆煤层瓦斯的涌入
对高瓦斯矿井工作面的煤层进行采掘的时候, 大部分的临近采空区剩余瓦斯和上覆煤层的瓦斯会向采空区与工作面涌入, 这是上隅角瓦斯的主要来源, 进而导致上隅角瓦斯的超限。
2.3 顶板的跨落
在分析场地经验基础上, 在工作面出现周期性来压的情况下, 采空区顶板会迅速地下沉, 大面积垮落的顶板会压实采空区, 进而大大地减小了采空区的间隙, 这就会带出或者是挤出聚集在采空区上部浓度较高的瓦斯, 以及在漏风通道到达工作面上隅角的影响下, 会使上隅角瓦斯超限聚集。
2.4 采空区漏风到达上隅角的位置
针对工作面通风形式是U型的, 瓦斯的流场有着相应的规律性。高瓦斯矿井工作面瓦斯流场的规律是, 顺着工作面延伸的趋势, 由工作面往采空区位置里面的剖面而言, 采空区是抛物线的瓦斯流场, 而由工作面进风巷往回风巷的剖面而言, 采空区是直线的瓦斯流场, 并且最大化地呈现在上隅角。处于U型通风系统的工作面风流能够划分成为两个组成部分, 其中, 一个部分是直接性地流过发展面, 而另外一个部分是向采空区流入, 然后再回至上隅角和工作面上部, 进而导致瓦斯在上隅角超限。
3 高瓦斯矿井工作面上隅角瓦斯的防治策略
3.1 上下隅角的截堵策略
借助编织袋装灰渣和矸石等材料, 在采面上、下隅角进行截堵, 并且进行严实地充填, 进而使上隅角瓦斯的涌出与采空区的漏风减少。事实表明, 上下隅角堵截能够实现理想的成效。
3.2 同风巷道的增加策略
也就是借助一进两同, 或者是一进多同的策略。
3.3 在高瓦斯矿井工作面采空区设置风障策略
通过上隅角瓦斯超限的原因能够明确, 一部分的上隅角瓦斯是因为流向采空区的风量将采空区大部分的瓦斯带出。倘若可以使高瓦斯工作面采空区风量减小, 那么就能够使采空区涌出的瓦斯含量减少, 进而使上隅角瓦斯超限的次数减少。为了使采空区进风量减小, 在高瓦斯工作面顺着切顶柱由工作面出口位置至隅角的位置进行风障的设置, 且在工作面机尾和机头的顶柱处借助气囊随采空区的冒落实施及时地封堵, 进而使采空区的漏风减少, 便于工作面瓦斯的排放, 避免聚集瓦斯。
借助这样的策略能够使因为到达采空区风流将大量瓦斯带出而导致上隅角瓦斯超限的情况有效地解决。然而, 工作面是持续延伸的, 以及采空区下落的矸石会使风障受到损坏, 这导致难以有效地维护工作面风障。因为到达采空区的风量减小, 所以大量浓度较高的瓦斯滞留在采空区。
3.4 高位钻孔抽放瓦斯策略
风巷往煤层顶板施工的钻孔就是所谓的高位钻孔。高位钻孔抽放瓦斯也被叫做顶板裂隙带抽放瓦斯, 其关键意义是以工作面回采采动压力形成的顶板裂隙当作通道, 进而对邻近层卸压瓦斯、上隅角位置顶聚集的瓦斯, 以及高瓦斯矿井工作面煤壁卸压瓦斯等进行抽放。
结合所分析的各个回采工作面矿山压力的规律, 在回采工作面的影响之下, 其上覆岩层的移动与破坏, 会使一个采动压力场形成于工作面四周, 在垂直方向上, 采动压力场和制约的区域会形成三个带, 也就是沉降带 (弯曲下沉带) 、裂隙带、冒落带, 并且, 三个区也会在水平方向上形成, 也就是从新压实区、离层区, 以及煤壁支撑影响区。于是, 形成于采动压力场的裂隙空间就成为了流动瓦斯的通道, 借助抽放钻孔负压, 使流动的瓦斯加快, 也可以确保高位钻孔可以将瓦斯抽出, 从而实现了理想的瓦斯抽放量。
超前抽放在一部分高位钻孔得以实现, 也就是工作面距钻孔孔底还具备相应距离的情况下, 就可以将浓度较高的瓦斯抽出, 这证实, 煤壁支撑影响范围之内的煤层顶板已经具备裂隙充当瓦斯的通道。而是由煤壁原始煤体释放的这一部分瓦斯, 在工作面煤壁卸压受到采动的制约作用之下, 瓦斯解吸形成, 而解吸的瓦斯又借助煤壁裂隙向抽放钻孔流入, 这是高位钻孔可以对浓度较高的瓦斯进行抽放的缘故。
4 结论
总之, 高瓦斯矿井工作面上隅角瓦斯涌出量大是普遍存在的问题, 不仅是一个安全问题, 也是一个直接影响工作面产量和效益的问题。治理上隅角瓦斯只有依靠先进技术和严格管理两方面的结合, 才能有效。
摘要：高瓦斯矿井工作面上隅角瓦斯治理, 一直是煤矿企业一大难题。本文首先介绍了上隅角瓦斯涌出的特点, 其次阐述了高瓦斯矿井工作面上隅角瓦斯超限聚集的原因, 重点论述高瓦斯矿井工作面上隅角瓦斯的防治策略, 为煤矿企业的安全生产提供重要的理论支持。
关键词：高瓦斯矿井,工作面,上隅角,瓦斯防治
参考文献
[1]张永宏.高瓦斯工作面通风方式的选取[J].能源与节能, 2015 (03) .
[2]陈海良.回采工作面上隅角瓦斯超限的预防与处理[J].山东煤炭科技, 2014 (11) .
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