趙紫龍++宋振宇

[摘要]通過(guò)對(duì)順層鉆孔打鉆施工過(guò)程中瓦斯超限原因進(jìn)行分析，積極采取有效的防范措施，消除瓦斯超限現(xiàn)象，確保礦井安全生產(chǎn)。

[關(guān)鍵詞]瓦斯超限；順層鉆孔；防范；安全技術(shù)措施

[DOI]1013939/jcnkizgsc201718201

2013年10月2日國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦安全生產(chǎn)工作的意見(jiàn)》（國(guó)辦發(fā)〔2013〕99號(hào)），其中第三條明確提出“深化煤礦瓦斯綜合治理”。瓦斯事故仍是煤礦“第一殺手”，瓦斯不治，礦無(wú)寧日。想要治理好瓦斯，就必須對(duì)施工過(guò)程中瓦斯超限的原因進(jìn)行分析并采取防范瓦斯超限的安全技術(shù)措施。

1淺析地點(diǎn)及概況

為降低22204綜采工作面首個(gè)500m回采區(qū)域回采期間的瓦斯涌出量，在22204回風(fēng)順槽施工順層抽放鉆孔。本次施工鉆孔S-3-1至S-4-34，共計(jì)67個(gè)孔，鉆孔工程量4690m。為加強(qiáng)22204回風(fēng)順槽鉆場(chǎng)瓦斯管理，防止鉆場(chǎng)打鉆期間瓦斯超限，根據(jù)《河南永錦能源有限公司防治瓦斯超限管理辦法》有關(guān)規(guī)定，針對(duì)22204回風(fēng)順槽鉆場(chǎng)，分析施工順層鉆孔瓦斯超限的原因，采取防范瓦斯超限安全技術(shù)措施。22204回風(fēng)順槽沿二1煤層頂板掘進(jìn)，煤層走向NE40°～50°，傾向130°～140°，煤層傾角15°～25°，平均20°，煤層厚度為02m～86m，平均厚度為44m。采用36U型鋼可縮性支架支護(hù)，斷面形狀為斜腿半圓拱形，斷面規(guī)格：凈寬43m，凈高32m，棚距08m，S凈=124m2，S掘=136m2，頂、幫部均采用鋼筋網(wǎng)、塑編網(wǎng)封閉。

2鉆孔布置

本次設(shè)計(jì)鉆孔S-3-1至S-4-34，共計(jì)67個(gè)孔，鉆孔工程量4690m，鉆孔布置在22204回風(fēng)順槽下幫，單排孔，孔間距3m，距頂板22m。

3施工要求及技術(shù)參數(shù)

（1）鉆具配備：22204回風(fēng)順槽鉆場(chǎng)配備煤礦用全液壓坑道鉆機(jī)ZDY-4000S，Ф94mm、Ф133mm金剛石復(fù)合片鉆頭，Ф73mm三棱鉆桿。

（2）鉆孔實(shí)際開(kāi)孔位置與設(shè)計(jì)水平間距、高度誤差不超過(guò)03m，與巷道中心線夾角偏差不得超過(guò)1°，傾角偏差不得超過(guò)1°。

（3）參數(shù)校正：待確認(rèn)夾角、傾角、開(kāi)孔位置等施工參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求后方可開(kāi)鉆，開(kāi)孔鉆進(jìn)2m時(shí)校正施工參數(shù)，之后每鉆進(jìn)20m校正一次施工參數(shù)。

（4）要采取“緩慢升壓，進(jìn)退結(jié)合”的打鉆工藝。選擇較低的初始鉆進(jìn)壓力，緩慢升壓，直至穩(wěn)定的鉆進(jìn)速度，保持鉆機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

（5）排粉方式：順層鉆孔風(fēng)力排粉。

（6）如果打鉆期間提前見(jiàn)煤層頂、底板或其他各種原因?qū)е裸@孔沒(méi)有打夠設(shè)計(jì)深度需重新補(bǔ)孔，要按以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)孔。在原設(shè)計(jì)孔位置向上或向下平移05m進(jìn)行補(bǔ)打；如果沒(méi)有成功，在原設(shè)計(jì)孔位置向左或向右平移05m進(jìn)行補(bǔ)打。需調(diào)整傾角時(shí)，按以下原則在原傾角基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整，具體如下：

①鉆孔施工0～20m見(jiàn)頂板巖角度向下調(diào)3°，0～20m見(jiàn)底板巖角度向上調(diào)3°；

②鉆孔施工20～40m見(jiàn)頂板巖角度向下調(diào)2°，20～40m見(jiàn)底板巖角度向上調(diào)2°；

③鉆孔施工40～60m見(jiàn)頂板巖角度向下調(diào)1°，40～60m見(jiàn)底板巖角度向上調(diào)1°；

④補(bǔ)孔不得超過(guò)2個(gè)，如果2個(gè)補(bǔ)孔都不成功，上報(bào)通防科和生產(chǎn)技術(shù)科，進(jìn)一步采取措施探明此地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造。

（7）封孔方式：方式1：使用“兩堵一注”囊袋式帶壓封孔工藝，封孔材料為囊袋、注漿封孔料、Ф50mm封孔管，使用QBZ152便攜式注漿泵注漿。

方式2：使用“兩堵一注”帶壓封孔工藝，封孔材料為礦用合成樹(shù)脂、水泥漿、Ф50mm封孔管、注漿管，使用QBZ152便攜式注漿泵注漿。

（8）聯(lián)網(wǎng)抽放：措施鉆孔施工完成后都要進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)抽放，鉆孔的連接管不能高于鉆孔孔口，連接管要平順且吊掛整齊，以防連接管積水影響抽放。

4防噴系統(tǒng)

（1）鉆場(chǎng)防噴系統(tǒng)由瓦斯收集器、孔口防塵（噴）罩、水封式防塵（噴）箱、Ф225mm負(fù)壓抽放管路、瓦斯收集壺以及鉆尾卸壓裝置組成。

（2）在抽采鉆孔施工期間，孔口必須安裝防塵（噴）罩，鉆尾必須安裝風(fēng)水聯(lián)動(dòng)裝置和瓦斯收集壺，甲烷傳感器上風(fēng)側(cè)2m范圍內(nèi)安裝瓦斯收集器。

（3）防塵（噴）罩通過(guò)與水封式防塵（噴）箱連接后接入Ф225mm負(fù)壓抽放管路，為保證防塵（噴）罩的使用效果，孔口到水封式防塵（噴）箱再到Ф225mm負(fù)壓抽放管路的連接距離不得超過(guò)5m，并且連接管應(yīng)采用直徑不小于100mm的鋼絲軟膠管，三聯(lián)動(dòng)裝置的抽放管直徑不應(yīng)小于50mm。

（4）防塵（噴）罩與孔壁必須封閉嚴(yán)密，套管長(zhǎng)度不小于05m，防塵（噴）罩與鉆桿之間必須用皮墊封閉。防塵（噴）罩上預(yù)留的Ф100mm負(fù)壓抽放口必須通過(guò)鋼絲軟膠管與防噴支管路連接，并保證管路對(duì)接處抱箍的緊固性。

（5）抽放管路內(nèi)嚴(yán)禁出現(xiàn)積水積渣現(xiàn)象，必須定期排查，除水除渣。

5瓦斯超限原因分析

（1）巷道內(nèi)風(fēng)量不足時(shí)，易造成瓦斯超限。

（2）鉆孔施工期間，“三防”裝置氣密性不完好、防噴罩及負(fù)壓除塵裝置未規(guī)范使用的情況下，孔內(nèi)大量瓦斯會(huì)隨風(fēng)排粉涌出至鉆場(chǎng)的情況下，從而造成瓦斯超限。

（3）打鉆誤操作情況下，易造成瓦斯超限。

（4）部分抽放支管路在外力和內(nèi)壓的作用下出現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)管路破裂、損壞、鉆場(chǎng)防噴負(fù)壓不足10KPa等情況，造成抽放支管內(nèi)高濃度瓦斯外溢。

（5）傳感器吊掛不規(guī)范、受撞擊、脫落或人為誤操作等易引起瓦斯超限。

6防止瓦斯超限的安全技術(shù)措施

（1）防止風(fēng)量不足安全技術(shù)措施

①作業(yè)期間應(yīng)確保22204回風(fēng)順槽巷道通風(fēng)系統(tǒng)暢通，避免因巷道內(nèi)風(fēng)量不足造成瓦斯超限。

②打鉆期間產(chǎn)生的煤粉要及時(shí)清理，堆放不得超過(guò)巷道斷面的1/3。

③若風(fēng)壓小、巷道內(nèi)無(wú)風(fēng)或風(fēng)量不足時(shí)，應(yīng)立即停止打鉆，并組織施工人員按照避災(zāi)路線進(jìn)行撤離。

（2）防噴孔安全技術(shù)措施

①鉆場(chǎng)必須規(guī)范安裝孔口“三防裝置”、瓦斯收集器和鉆尾風(fēng)、水、抽三聯(lián)動(dòng)裝置，孔口抽放負(fù)壓不得低于10KPa，各管路對(duì)接處必須用抱箍或螺栓上緊，經(jīng)通防科驗(yàn)收合格后，方可允許打鉆作業(yè)。

②風(fēng)、水、抽三聯(lián)動(dòng)裝置供風(fēng)、供水閥門(mén)的進(jìn)風(fēng)、進(jìn)水側(cè)必須安裝風(fēng)壓表和水壓表，連接時(shí)確保壓力表可以正常顯示風(fēng)壓、水壓值。

③防噴罩上的抽放連接管采用直徑不小于4吋鋼絲軟膠管連接，三聯(lián)動(dòng)裝置及其他連接用鋼絲軟膠管直徑不得小于50mm。

④防噴罩與孔壁必須封閉嚴(yán)密，防噴套管長(zhǎng)度1m，防噴罩與鉆桿之間必須用皮墊封閉。巖孔施工時(shí)，防噴罩的排粉口和負(fù)壓抽放口必須同時(shí)與抽采管路連接，并保證負(fù)壓抽放閥門(mén)正常開(kāi)啟。

⑤瓦斯異常時(shí)（CH4≥05%），要立即停止向前鉆進(jìn)，孔口防噴和鉆尾抽放閥門(mén)必須處于開(kāi)啟狀態(tài)，抽放時(shí)間不得低于5分鐘，待瓦斯?jié)舛冉抵?4%以下，方可重新開(kāi)鉆；瓦斯無(wú)異常時(shí)，若需停鉆，應(yīng)先將鉆桿提出2m，停鉆期間孔口防噴裝置負(fù)壓抽放閥門(mén)必須開(kāi)啟狀態(tài)，重新開(kāi)鉆前應(yīng)先用便攜式甲烷報(bào)警儀測(cè)定孔口和鉆尾瓦斯?jié)舛鹊陀?4%時(shí)，方能開(kāi)鉆。

⑥拔桿時(shí)，防噴罩負(fù)壓抽放必須開(kāi)啟，鉆尾回風(fēng)側(cè)必須用便攜式甲烷報(bào)警儀檢測(cè)瓦斯?jié)舛?，出現(xiàn)瓦斯異常時(shí)，應(yīng)立即停止拔桿作業(yè)，接上風(fēng)便，進(jìn)行負(fù)壓抽放，待瓦斯?jié)舛鹊陀?4%后方可繼續(xù)作業(yè)。

（3）防止誤操作安全技術(shù)措施

①打鉆期間，如遇排渣不暢、地質(zhì)構(gòu)造異常，鉆手必須做到“低壓慢速、邊進(jìn)邊退、掏空前進(jìn)”，嚴(yán)禁強(qiáng)拔硬進(jìn)。

②拔桿驗(yàn)收、聯(lián)網(wǎng)抽放期間必須利用4吋鋼絲軟膠管吊掛于孔口下風(fēng)側(cè)上方作為輔助防噴裝置使用。

③打鉆時(shí)，若遇鉆孔內(nèi)瓦斯急劇噴出，鉆孔施工人員必須立即停止向前鉆進(jìn)，開(kāi)關(guān)打至零位后，打鉆工要聽(tīng)從班（組）長(zhǎng)指揮，依照瓦斯、火、爆災(zāi)避災(zāi)路線進(jìn)行撤離，并及時(shí)向調(diào)度室、通防科和通風(fēng)調(diào)度匯報(bào)。待瓦斯?jié)舛认陆档?4%以下，且不再有噴孔現(xiàn)象時(shí)，方可重新開(kāi)鉆。

（4）防止鉆孔及聯(lián)網(wǎng)管路漏氣安全技術(shù)措施

①鉆孔施工完畢后，及時(shí)進(jìn)行聯(lián)抽，以防止孔內(nèi)瓦斯涌出。

②施工人員聯(lián)網(wǎng)完畢后，孔口縫隙必須用黃泥抹實(shí)，保證無(wú)漏氣現(xiàn)象。

③鉆場(chǎng)人員每天8點(diǎn)班必須協(xié)同抽放組人員對(duì)該巷道抽放系統(tǒng)進(jìn)行一次全面檢查，保證抽放管路正常運(yùn)行。

④檢查人員要對(duì)抽放管路及抽放鉆孔封孔情況進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容包括封孔、聯(lián)網(wǎng)及管路吊掛、接頭處密封狀況，并將抽放管路、鉆孔自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置完好情況及放水情況做好記錄。

⑤對(duì)抽放管路積水積渣情況及時(shí)處理，除渣箱、放水器要定期維護(hù)。

⑥檢查人員要對(duì)抽放管路、鉆孔周?chē)h(huán)境進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容包括頂、幫、底板情況，嚴(yán)禁管路與導(dǎo)電體、電纜、電器等接觸，管路上嚴(yán)禁堆積物料。

⑦檢查人員要對(duì)抽放管路附近的作業(yè)人員進(jìn)行監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)有撞擊、擠壓、損壞抽放設(shè)施的行為，要予以制止，并責(zé)令其現(xiàn)場(chǎng)整改，并將現(xiàn)場(chǎng)情況向值班室和通風(fēng)調(diào)度匯報(bào)。

⑧抽放隊(duì)測(cè)流人員在測(cè)定管路瓦斯參數(shù)的同時(shí)，也必須對(duì)抽放管路進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)漏氣或管路裂、破口等情況立即匯報(bào)至抽放隊(duì)，由值班隊(duì)長(zhǎng)安排立即處理。

（5）防止傳感器吊掛不規(guī)范、受撞擊、脫落或人為誤操作引起瓦斯超限安全技術(shù)措施

①甲烷傳感器嚴(yán)格按照規(guī)定位置吊掛。

②挪移甲烷傳感器必須向通風(fēng)調(diào)度匯報(bào)，經(jīng)同意后必須在瓦檢員或安檢員監(jiān)督下，由當(dāng)班班組長(zhǎng)挪移甲烷傳感器，挪移前應(yīng)利用便攜式甲烷報(bào)警儀沿行走路線進(jìn)行檢測(cè)，且必須做到輕拿輕放，杜絕撞擊、拖拽傳感器。

③嚴(yán)禁在有煤泥堆積釋放瓦斯較高處吊掛傳感器引起甲烷傳感器報(bào)警。

（6）其他

①監(jiān)測(cè)打鉆地點(diǎn)的通風(fēng)情況，遇有問(wèn)題必須在開(kāi)鉆前處理完畢，以確保通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

②開(kāi)鉆前提前安裝好專用防噴、抽采管路，保證暢通無(wú)漏氣現(xiàn)象。

③作業(yè)期間，電工要加強(qiáng)電氣設(shè)備的檢查，保證設(shè)備完好無(wú)失爆。

④打鉆期間除塵（防噴）箱必須及時(shí)放水，以確保抽放管路無(wú)積水。

⑤操作鉆機(jī)時(shí)，所有施工人員不得站在孔口正前方；安裝鉆桿時(shí)不得正對(duì)鉆桿，防止瓦斯噴孔傷人。

⑥打鉆期間，嚴(yán)禁使用鐵器敲擊鉆機(jī)和鉆桿；潤(rùn)滑油、棉紗、布頭和紙等易燃物品必須集中管理；嚴(yán)防明火隱患。

⑦放水工加強(qiáng)巡查抽放管路，及時(shí)處理管路漏氣和積水，保證“三防裝置”等能正常使用。

⑧打鉆期間任何人不得關(guān)閉抽放主管路和支管路抽放閥門(mén)進(jìn)行除水或除渣作業(yè)。

7瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控及檢查專項(xiàng)要求

（1）打鉆施工前，由通防科監(jiān)控組安裝甲烷、一氧化碳傳感器。打鉆期間，作業(yè)人員必須于施工鉆孔的回風(fēng)側(cè)10～20m范圍內(nèi)懸掛甲烷、一氧化碳傳感器，按照距頂板不大于300mm，距幫不小于200mm吊掛。若發(fā)現(xiàn)瓦斯異常，必須立即停止鉆進(jìn)。

（2）跟班隊(duì)長(zhǎng)跟班期間必須用便攜式甲烷報(bào)警儀與鉆場(chǎng)的甲烷傳感器一班三對(duì)照，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)相差大于02%時(shí)，立即報(bào)告通風(fēng)調(diào)度和通防科（監(jiān)控）進(jìn)行處理。

（3）鉆機(jī)司機(jī)必須攜帶便攜式甲烷報(bào)警儀、便攜式一氧化碳報(bào)警儀，打鉆前將瓦斯報(bào)警儀懸掛至鉆孔施工地點(diǎn)的回風(fēng)側(cè)3m范圍內(nèi)，吊掛位置應(yīng)高于孔口。

（4）作業(yè)人員進(jìn)入工作區(qū)域后，應(yīng)首先檢查施工地點(diǎn)的瓦斯?jié)舛?，必須確保瓦斯?jié)舛?lt;04%時(shí)，方可進(jìn)行下一步工作。

（5）瓦檢員不定時(shí)對(duì)打鉆地點(diǎn)的瓦斯進(jìn)行檢查，要求每班至少檢查一次，并規(guī)范填寫(xiě)至瓦斯檢查牌板。

（6）甲烷傳感器的挪移必須由鉆場(chǎng)班組長(zhǎng)匯報(bào)通風(fēng)調(diào)度后進(jìn)行，其他人不得私自移動(dòng)傳感器，在挪移傳感器時(shí)必須輕拿輕放，嚴(yán)禁碰撞傳感器或強(qiáng)拽傳感器電纜，以避免傳感器誤報(bào)警，挪移后必須依照規(guī)定進(jìn)行規(guī)范吊掛，并向通風(fēng)調(diào)度匯報(bào)挪移后的情況。

（8）當(dāng)?shù)孛姹O(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)22204回風(fēng)順槽鉆場(chǎng)瓦斯超限時(shí)，要立即匯報(bào)調(diào)度室，由調(diào)度值班人員通知井下瓦斯超限地點(diǎn)和回風(fēng)流中受瓦斯威脅區(qū)域的人員撤離至新鮮風(fēng)流中，隨后依照指示撤離至地面。

8瓦斯超限應(yīng)急措施

（1）一旦發(fā)生瓦斯超限事故，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人（跟班隊(duì)長(zhǎng)或班組長(zhǎng)）應(yīng)立即組織現(xiàn)場(chǎng)所有人員迅速撤至安全地點(diǎn)，到達(dá)安全地點(diǎn)后及時(shí)向調(diào)度室匯報(bào)，說(shuō)明事故發(fā)生的地點(diǎn)、時(shí)間及打鉆詳細(xì)情況，然后依照指示進(jìn)行撤離。

（2）由于打鉆噴孔造成的瓦斯超限事故，升井之后打鉆工、瓦檢員、安監(jiān)員和防突員必須如實(shí)向通防科詳細(xì)匯報(bào)情況。

（3）發(fā)生過(guò)噴孔等動(dòng)力現(xiàn)象，或瓦斯異常的地點(diǎn)，通風(fēng)隊(duì)必須做好通風(fēng)工作，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

9避災(zāi)

若22204回風(fēng)順槽鉆場(chǎng)發(fā)生水災(zāi)、火災(zāi)，瓦斯、煤塵爆炸災(zāi)害時(shí)，施工人員應(yīng)立即按避災(zāi)路線進(jìn)行撤離。

參考文獻(xiàn)：

[1]谷小敏，楊勇高瓦斯礦井瓦斯零超限管理實(shí)踐[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2016（4）：64-67

[2]宋振宇淺析高瓦斯礦井瓦斯零超限管理對(duì)策[J].中國(guó)市場(chǎng)，2017（5）

[作者簡(jiǎn)介]趙紫龍（1988—），男，河南禹州人，助理工程師，抽放隊(duì)技術(shù)員，畢業(yè)于河南理工大學(xué)。研究方向：煤炭技術(shù)管理；宋振宇（1990—），男，河南永城人，助理工程師，抽放隊(duì)技術(shù)員，畢業(yè)于河南工程技術(shù)學(xué)校。研究方向：煤炭技術(shù)管理。