司晉林

（霍州煤電集團(tuán)晉南煤業(yè)有限公司，山西 河津 043300）

1 工作面煤層及瓦斯現(xiàn)狀

2-106回采工作面煤層平均厚度4.3m，夾矸0.40m左右。2-1061巷從37#點(diǎn)前5m到49#點(diǎn)前23m切巷口位置約430m的范圍內(nèi)，煤層中部夾矸厚度由0.6m逐漸增大到4m，成為1#煤層直接底板。1#煤層厚度由2.1m逐漸變薄到1.6m。2-1062巷1#、2#煤層合并，煤層平均厚度4.3m，夾矸0.4m左右。直接頂板為粉砂巖，厚2.5m，基本頂為細(xì)-中砂巖，厚4～8m。直接底板為粉砂巖，厚2.5m，老底為泥巖，厚2～11m。

2-106回采工作面瓦斯涌出量、煤塵爆炸指數(shù)、自然發(fā)火期見(jiàn)表1。

瓦斯依據(jù)《2009年晉南煤業(yè)瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告》中2-101回采工作面瓦斯涌出量，取2.48m3/min。

煤塵火焰長(zhǎng)度大于400mm，加巖粉量為85%，該煤層有爆炸性危險(xiǎn)煤塵爆炸指數(shù)：32.55%；煤塵自燃傾向性等級(jí)：II級(jí)，屬自燃煤層。

表1 瓦斯涌出量、煤塵爆炸指數(shù)、自然發(fā)火期表

2 瓦斯防治

2.1 工作面通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1.1 通風(fēng)系統(tǒng)

2-106工作面通風(fēng)系統(tǒng)采用一進(jìn)一回，即正巷進(jìn)風(fēng)，副巷回風(fēng)，如圖1所示。

進(jìn)風(fēng)路線：

回風(fēng)路線：

2-1062巷→一采區(qū)回風(fēng)巷→+80東翼回風(fēng)大巷→回風(fēng)立井

圖1 工作面通風(fēng)系統(tǒng)圖

2.1.2 配風(fēng)量計(jì)算

（1）按氣象條件確定需要風(fēng)量

式中：

Q采-需要風(fēng)量，m3/min；

Q基本-基本風(fēng)量，m3/min；

Q基本=最大控頂距×實(shí)際采高×適宜風(fēng)速（不小于1m/s）×70%，m3/s；

K采高-采高調(diào)整系數(shù)，取1.5；

K采面長(zhǎng)-長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)，取1.3；

K溫-溫度調(diào)整系數(shù)，取1.0。

Q基本=5.54×4.3×70%×1.0=16.68（m3/s）；

Q采=16.68×1.5×1.3×1.0×60

=1952（m3/min）。

（2）按照瓦斯（或CO2）涌出量計(jì)算

式中：

Q采-工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；

q采-工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯（或CO2）的平均絕對(duì)涌出量，參照《2009年干河煤礦瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告》中2-101回采工作面瓦斯涌出量，取2.48m3/min。

KCH4-采面瓦斯涌出不均衡通風(fēng)系數(shù)，取1.5

（3）按工作面溫度選擇適宜的風(fēng)速進(jìn)行計(jì)算

式中：

V采-采煤工作面風(fēng)速，取1.0m/s；

S采-采煤工作面的平均斷面積，m2；

Q采=60×1.0×22.1=1326(m3/min)。

（4）按工作面同時(shí)作業(yè)人數(shù)計(jì)算

每人供風(fēng)≮4m3/min，Q采＞4N，m3/min

式中：

N-工作面同時(shí)作業(yè)最多人數(shù)，取93人（交接班時(shí)）。

由上述四個(gè)計(jì)算結(jié)果確定2-106綜采工作面配風(fēng)量應(yīng)不小于1952m3/min。

（5）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算

式中：

S-工作面平均斷面積，m2；

配風(fēng)量在1952m3/min時(shí)，能滿(mǎn)足通風(fēng)要求，最終確定2-106綜采工作面配風(fēng)量為33m3/s。

2.2 瓦斯監(jiān)測(cè)

（1）瓦斯傳感器的安設(shè)與參數(shù)

T0：回風(fēng)巷上隅角安設(shè)瓦斯傳感器T0，生產(chǎn)隊(duì)組必須當(dāng)班跟班隊(duì)長(zhǎng)或班組長(zhǎng)負(fù)責(zé)維護(hù)監(jiān)測(cè)裝置，在瓦斯員的監(jiān)護(hù)下及時(shí)移動(dòng)瓦斯傳感器。

參數(shù)設(shè)定：

報(bào)警點(diǎn)：≥0.8%CH4；斷電點(diǎn)：≥1.2%CH4；復(fù)電點(diǎn)：＜0.8%CH4。

T1：在回風(fēng)巷距工作面小于10m范圍內(nèi)，安設(shè)瓦斯傳感器T1，生產(chǎn)隊(duì)組必須當(dāng)班跟班隊(duì)長(zhǎng)或班組長(zhǎng)負(fù)責(zé)維護(hù)監(jiān)測(cè)裝置，在瓦斯員的監(jiān)護(hù)下及時(shí)移動(dòng)瓦斯傳感器。

參數(shù)設(shè)定：

報(bào)警點(diǎn)：≥0.8%CH4；斷電點(diǎn)：≥1.2%CH4；復(fù)電點(diǎn)：＜0.8%CH4。

T2：在回風(fēng)巷距回風(fēng)口10～15m范圍內(nèi)，安設(shè)瓦斯傳感器T2。

參數(shù)設(shè)定：

報(bào)警點(diǎn)：≥0.8%CH4；斷電點(diǎn)：≥0.8%CH4；復(fù)電點(diǎn)：＜0.8%CH4。

T3：距混合風(fēng)流處10～15m范圍內(nèi)，安設(shè)瓦斯傳感器T3。

參數(shù)設(shè)定：

報(bào)警點(diǎn)：≥0.8%CH4；斷電點(diǎn)：≥0.8%CH4；復(fù)電點(diǎn)：＜0.8%CH4。

Tm：巷道超過(guò)1000m時(shí)，在巷道中部安設(shè)瓦斯傳感器Tm。

參數(shù)設(shè)定：

報(bào)警點(diǎn)：≥0.8%CH4；斷電點(diǎn)：≥0.8%CH4；復(fù)電點(diǎn)：＜0.8%CH4。

（2）一氧化碳傳感器的安設(shè)與參數(shù)

在綜采工作面上隅角及皮帶驅(qū)動(dòng)滾筒下風(fēng)側(cè)10～15m范圍內(nèi)，安設(shè)一氧化碳傳感器。

參數(shù)設(shè)定：

報(bào)警點(diǎn)：≥24ppm

（3）溫度傳感器的安設(shè)與參數(shù)

在綜采工作面回風(fēng)口10～15m范圍內(nèi)，安設(shè)溫度傳感器。

參數(shù)設(shè)定：

報(bào)警點(diǎn)：≥26℃

（4）工作面采煤機(jī)上掛便攜式瓦檢報(bào)警儀及機(jī)載式瓦斯報(bào)警斷電儀

便攜式瓦檢報(bào)警儀報(bào)警點(diǎn)：≥0.8%CH4

采煤機(jī)機(jī)載式瓦斯報(bào)警斷電儀

參數(shù)設(shè)定：

報(bào)警點(diǎn)：≥0.8%CH4；斷電點(diǎn)：≥1.2%CH4；斷電范圍：采煤機(jī)組；復(fù)電點(diǎn)：＜0.8%CH4

（5）T煤庫(kù)上傳感器的安設(shè)與參數(shù)

在煤庫(kù)上口巷道下風(fēng)側(cè)3～5m范圍內(nèi)安設(shè)瓦斯傳感器T煤庫(kù)上。

參數(shù)設(shè)定：

報(bào)警點(diǎn)：≥1.2%CH4；斷電點(diǎn)：≥1.2%CH4；復(fù)電點(diǎn)：＜1.2%CH4。

（6）T煤庫(kù)下煤庫(kù)下方傳感器的安設(shè)與參數(shù)

T煤庫(kù)下在煤庫(kù)下口巷道下風(fēng)側(cè)3～5m范圍內(nèi)安設(shè)瓦斯傳感器T煤庫(kù)下。

參數(shù)設(shè)定：

報(bào)警點(diǎn)：≥0.4%CH4；斷電點(diǎn)：≥0.4%CH4；復(fù)電點(diǎn)：＜0.4%CH4。

在進(jìn)風(fēng)流中的機(jī)電設(shè)備硐室的進(jìn)風(fēng)側(cè)必須設(shè)置甲烷傳感器。

參數(shù)設(shè)定：

報(bào)警點(diǎn)：≥0.4%CH4。

（7）聲光報(bào)警器安設(shè)在工作面皮帶頭附近,人員較集中的地點(diǎn)。

（8）煙霧傳感器的安設(shè)

皮帶驅(qū)動(dòng)滾筒下風(fēng)側(cè)10～15m范圍內(nèi)。

（9）風(fēng)速傳感器的安設(shè)

距正巷測(cè)風(fēng)站10～15m范圍內(nèi)

① 甲烷傳感器隨工作面回采往外移設(shè)，由當(dāng)班跟班隊(duì)長(zhǎng)或班組長(zhǎng)負(fù)責(zé)維護(hù)監(jiān)測(cè)裝置，在瓦斯員的監(jiān)護(hù)下及時(shí)移動(dòng)甲烷傳感器。

② 甲烷傳感器由監(jiān)控隊(duì)負(fù)責(zé)安裝、延線、維修。

③ 由采煤機(jī)司機(jī)負(fù)責(zé)監(jiān)護(hù)機(jī)載式斷電儀，并經(jīng)常檢查清掃，每班使用便攜式甲烷報(bào)警儀進(jìn)行校對(duì)，當(dāng)兩儀器有誤差時(shí)，先以讀數(shù)大者為依據(jù)，如超過(guò)瓦斯報(bào)警值，采取安全措施進(jìn)行處理。

圖2 工作面瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)布置圖

2.3 瓦斯防治措施

（1）加強(qiáng)通風(fēng)管理，維護(hù)通風(fēng)設(shè)施，保證足夠風(fēng)量。

（2）工作面瓦斯檢查設(shè)4個(gè)測(cè)點(diǎn)，即進(jìn)風(fēng)流、上隅角、工作面、回風(fēng)流。

（3）工作面配備瓦檢員負(fù)責(zé)瓦斯檢查工作，瓦斯檢查每班必須檢查3次，檢查結(jié)果必須及時(shí)匯報(bào)，并認(rèn)真填寫(xiě)在瓦斯牌板上并簽字。

（4）加強(qiáng)上、下隅角瓦斯管理，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，懸頂面積不得大于10m2，如懸頂面積大于10m2，采取以下措施控制懸頂面積，防止瓦斯積聚。各檢查人員發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.0%以上時(shí)，必須停止工作，切斷電源，撤出人員，進(jìn)行處理。工作面瓦斯涌出異常時(shí)，必須不定時(shí)進(jìn)行瓦斯檢查，嚴(yán)禁瓦斯超限作業(yè)。當(dāng)班副隊(duì)長(zhǎng)、帶班長(zhǎng)、機(jī)組司機(jī)、機(jī)電工必須攜帶便攜式瓦檢儀上崗，配合瓦檢員做好瓦斯檢查工作。瓦斯探頭、一氧化碳探頭懸掛位置必須符合要求，沖洗巷道時(shí)不要將水噴灑在探頭上。任何人不經(jīng)允許，嚴(yán)禁亂動(dòng)電氣設(shè)備的保護(hù)裝置和瓦斯斷電儀，更不準(zhǔn)將瓦斯探頭埋住或堵塞。嚴(yán)禁損壞瓦斯、CO監(jiān)測(cè)專(zhuān)用電纜線。

2.4 2-06工作面瓦斯治理效果

在2-106工作面及正副巷出現(xiàn)瓦斯涌出量異常時(shí)通風(fēng)隊(duì)對(duì)2-106回采工作面配備專(zhuān)職瓦斯檢員，專(zhuān)職瓦檢員負(fù)責(zé)回采工作面瓦斯情況檢測(cè)，當(dāng)測(cè)得工作面瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.8%時(shí)，立即匯報(bào)通風(fēng)值班室，管理人員下井到現(xiàn)場(chǎng)處理情況。在2-106回采工作面上隅角設(shè)置凈化水幕，凈化水幕能夠正常打開(kāi)。在2-106工作面上隅角增設(shè)了壓風(fēng)管路，當(dāng)瓦斯?jié)舛冉咏?.8%時(shí)，能及時(shí)打開(kāi)閥門(mén)。嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯防治措施，防止瓦斯事故的發(fā)生，保障生產(chǎn)安全。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)霍州煤電集團(tuán)晉南煤業(yè)有限公司2-106回采工作面的瓦斯涌出量的分析，加強(qiáng)通風(fēng)系統(tǒng)管理和瓦斯治理，保證配風(fēng)量為33m3/s，并通過(guò)建立瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)瓦斯?jié)舛鹊葏?shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證工作面的瓦斯等參數(shù)處在安全范圍。