陳劍波
摘要: 瓦斯災害事故是煤礦五大災害中傷亡人數(shù)最多的事故之一。為此,結合上壩煤礦瓦斯的賦存條件,對其瓦斯災害因素進行了分析,并提出了針對性的防爆措施,以供同行交流與探討。
關鍵詞:瓦斯災害;防爆措施;因素
中圖分類號:TB文獻標識碼:Adoi:10.19311/j.cnki.16723198.2016.14.114
1礦井概況
上壩煤礦始建于1996年,位于廣元市314°方向,直距約14km的朝天區(qū)西北鄉(xiāng)境內(nèi)。礦井擴建后采用平硐、暗斜井開拓,設計生產(chǎn)能力150kt/,走向長度為4040m,傾斜寬度828m,準采C1煤層,開采深度標高+1150m~+300m。該礦為整合擴能礦井,該礦絕對瓦斯涌出量為0.426m3/min,鑒定期間礦井處于停產(chǎn)狀態(tài),無礦井相對瓦斯涌出量,屬低瓦斯礦井。2008年度該礦絕對瓦斯涌出量為0.320m3/min相對瓦斯涌出量為5.10m3/t,屬低瓦斯礦井。
2瓦斯災害因素分析
2.1瓦斯賦存狀況
礦井瓦斯成分比較復雜,除甲烷外,還含有其它烷類,如乙烷、丙烷以及二氧化碳和其它氣體。礦井瓦斯風化帶深度40.0m,瓦斯涌出量梯度90.0m/m3·t,瓦斯壓力、各煤層瓦斯含量和煤層透氣性系數(shù)不詳。礦井無煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險性,無其它有毒有害氣體。
2.2礦井瓦斯涌出量預測及變化規(guī)律分析
根據(jù)AQ1018-2006礦井瓦斯涌出量預測方法之一的礦山統(tǒng)計法預測礦井瓦斯涌出量如下:由于該煤礦(2009年礦井處于停產(chǎn)狀態(tài)礦井等級為低瓦斯,2008年為低瓦斯礦井)只有瓦斯風化帶以下一個水平的相對瓦斯涌出量數(shù)據(jù),α值由下式確定:
2.2.3相鄰礦井瓦斯等級
礦井周圍只有一個煤礦(其余煤礦已關閉)。廣元市上壩干溝河分礦位于礦井東部,該礦2009年瓦斯鑒定結果為礦井絕對CH4涌出量0.303m3/min,礦井處于基建,無礦井瓦斯相對涌出量,屬低瓦斯礦井。2008年度礦井絕對CH4涌出量0.32m3/min,無礦相對瓦斯涌出量,礦井瓦斯等級為低瓦斯。
3對上壩煤礦瓦斯防爆措施的研究
3.1建全穩(wěn)定、合理、可靠的通風系統(tǒng)
本礦井采用平硐暗斜井開拓,利用蜂巢巖+756m平硐作主平硐,C1煤層開采初期和后期在主平硐西翼新布置+880m平硐作西回風平硐,用于C1煤層西翼采區(qū)的回風;中期在主平硐東翼新布置+850m斜井作回風斜井,用于C1煤層東翼采區(qū)的回風;C2煤層在主平硐西翼新布置+950m平硐作回風平硐,用于C2煤層采區(qū)的回風。礦井同時使用的風井有2個。
在主平硐西邊1175m處的C1煤層底板巖石中布置一采區(qū)軌道上山和人行上山、回風上山,與西回風平硐貫通,形成C1煤層西翼的通風系統(tǒng)。在主平硐東邊340m處布置C1主暗斜井和C1副暗斜井、C1一級回風上山,落平點為+530m水平,在+530m水平布置運輸巷,開采C1煤層,主暗斜井用于提升煤炭、矸石,副暗斜井,用于行人和排水,形成礦井生產(chǎn)系統(tǒng)。
在主平硐東邊145m處的C2煤層底板巖石中布置集中軌道上山和人行上山、回風上山,在+950m水平布置+950m輔助水平運輸巷,在距集中軌道上山535m處布置二采區(qū)軌道上山、人行上山、回風上山,與南回風平硐貫通,形成C2煤層的通風系統(tǒng)。
在主平硐東邊474m處的C2煤層底板巖石中布置C2主暗斜井和C2副暗斜井、C2一級回風上山,落平點為+530m水平,在+530m水平布置運輸巷,開采C2煤層,主暗斜井用于提升煤炭、矸石,副暗斜井,用于行人和排水,形成礦井生產(chǎn)系統(tǒng)。
礦井主平硐井筒位于井田上北部,西回風平硐井筒位于井田西部,南回風平硐井筒位于井田南部。礦井+756m水平一采區(qū)生產(chǎn)期間,新鮮風流從+756m主平硐、+756m水平C1運輸大巷進入,經(jīng)一采區(qū)軌道上山和一采區(qū)人行上山,運輸及人行石門進入采區(qū)采掘工作面,泛風至西回風平硐,最后排出地面。
采煤工作面采用“U”型通風方式。新鮮風流從工作面軌道巷及運輸巷進入回采工作面,回采工作面的泛風由工作面回風巷排入回風石門,形成完善的通風系統(tǒng)。
3.2保證工作面充足的風量和合理的風速
礦井采用分區(qū)列式通風方式,抽出式通風方法,通風線路順暢,對各用風地點配有足夠的風量,反風滿足要求,在相應的地點設置了通風附屬設置及構造物,通風系統(tǒng)是合理、可靠的。
礦井回采工作面瓦斯含量高,為防止生產(chǎn)過程中瓦斯?jié)舛瘸蓿仨毐WC回采工作面有足夠的新鮮風量,本礦井投產(chǎn)初期7111、9221采煤工作面配風量為4m3/s,工作面風速為1.21m/s,采煤工作面風量充足,能有效防止工作面瓦斯?jié)舛瘸蕖?/p>
為防止掘進工作面瓦斯?jié)舛瘸?,必須保證掘進工作面有足夠的新鮮風量,本礦井投產(chǎn)初期掘進工作面配風量為4m3/s,掘進斷面為5.3m2,風速為0.75m/s。
3.3建立完善通風系統(tǒng)、加強局部通風管理
(1)礦井在實際生產(chǎn)過程中,各地點需風量的計算方法要符合要求,采掘工作面、硐室、行人維修巷道風量的配備要合理,風量、風速、瓦斯及其它有害氣體濃度要符合要求,并能根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)和地質(zhì)情況的改變或產(chǎn)量的增減,對礦井的通風系統(tǒng)和通風能力作出相應調(diào)整,有效地控制礦井通風能力不足、通風不暢、瓦斯超限、風量分配不足等隱患問題,達到“以風定產(chǎn)”的要求,保證礦井在生產(chǎn)時有足夠的風量供給,確保礦井安全生產(chǎn)。
(2)礦井要配備齊全通風安全儀表,如風速計、甲烷檢測儀、氣壓計和濕度計等多種檢測儀表以檢測井下風流中的各種有關參數(shù)。檢測儀表定期送由國家授權的安全儀表計量檢驗單位進行檢驗。
(3)加強通風管理,建立通風瓦斯管理制度,嚴禁違章指揮、違章作業(yè)。及時對片幫、冒頂進行處理,及時處理回采工作面和各掘進工作面等處的局部瓦斯積聚。若遇瓦斯涌出異常區(qū)域要加強通風,加強檢測工作。
(4)加強通風質(zhì)量標準化工作,通風設施施工要嚴格按照標準執(zhí)行,建立通風設施管理檢查維護記錄,對重要的風門、調(diào)節(jié)風門、永久密閉等通風構筑物比如局部通風機前面的調(diào)節(jié)風門、回風平硐安全出口處的風門要重點監(jiān)控,一旦這些風門管理不好,容易造成風流短路引起瓦斯事故發(fā)生。
4結束語
總之,礦井在建設和生產(chǎn)過程中嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定,采取一切必要的預防措施,避免瓦斯災害事故的發(fā)生。