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浅述3X73S系统掘进工作面瓦斯管理

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  摘要:随着开采深度的不断增加,机械化程度的不断提高,开采强度的不断增强,瓦斯涌出量还会进一步增大,瓦斯灾害的治理越来越成为煤矿灾害防治的重点。
  关键词:瓦斯灾害;通风瓦斯管理;防治瓦斯事故措施
  前言:
  开滦范各庄矿属于低瓦斯矿井,随着矿井开采深度的增加,开采力度的加大,瓦斯涌出量增大现象较为突出,给矿井的安全生产带来严重威胁。下面以3X73S系统掘进工作面施工中瓦斯管理进行浅谈。
  一、我国瓦斯管理现状
  煤矿瓦斯事故发生的原因是多方面的,影响因素众多。有的原因具有潜在性、突发性,而事故本身具有破坏性和灾难性。但煤矿瓦斯灾害事故的发生也有其一般的规律,只有掌握了灾害发生、发展的规律性,才能有效地避免事故的发生和发展。煤矿灾害事故发生的原因,除了与矿井本身的自然条件、开采工艺、管理水平、安全意识及员工素质等有很大关系外,技术装备水平仍然是极为关键的因素。煤矿井下工作场所是动态变化的,影响灾害发生的因素也是变化的。
  我国在瓦斯防治方面提出:加强煤矿瓦斯的基础理论研究,掌握瓦斯灾害 事故发生的机理及其演化过程,在瓦斯防灾、抗灾和救灾的理论和技术难题上取得巨大突破,为煤矿瓦斯治理的全面好转提供理论和技术基础;建立和健全完善的煤矿安全科技创新体系和科技服务体系,研究矿井瓦斯事故发生、救灾的有效技术,并制定科技成果的推广和转化机制;建立和健全完善的煤矿安全监察技术支撑体系,借鉴外国的经验,在各省内部实现监察联网。监察人员每次执法都现场无线上网,并存入省局服务器,便于全省统一调度和指挥监察。
  二、3X73S工作面简介
  1、该工作面位于三水平下山采区,标高-650m至-735m,为该矿井目前最深的工作面。煤层平均厚度3.4m,瓦斯相对涌出量0.875 m3/t,绝对涌出量0.077 m3/min。
  3X73S掘进工作面采用局部通风机压入式通风,按通风区给定地点(距回风口不小于10m)安装局部通风机。风机安装要求悬挂或垫高距底板300 mm以上。悬挂局部通风机确认管理牌板,看风机人员挂牌管理。结合施工经验,规定风筒出口距迎头不超过5m。依据局部通风机实际吸风量和工作压力,3X73S系统风运道掘进工作面选择FBDNO6/2×30型局部通风机,技术性能参数为全风压2000~5000Pa,风量430~600 m?/min,功率2×30KW,最高全压效率80﹪。风筒直径800mm。為了开采前对该工作面进行瓦斯抽放,掘进时自风道150m处开始,每隔50m,在巷道下帮施工抽放瓦斯钻窝(29处钻窝),钻窝规格宽*高*深:4.5m*2.5m*3m。
  三、通风瓦斯管理
  1、掘进工作面采用局部通风机压入式通风,通风机安设位置由通风区给定,通风区应在现场标定。局部通风机及其开关安装在进风侧,距回风口不小于10m,一台使用一台备用,备用风机必须加好电源指示灯,每台风机使用好两个消音器,局部通风机装置设备齐全;。两台局部通风机必须错开一定距离,主、副风机相连接的风筒接头使用抗静电、阻燃特制三通风筒,局部通风机吸风口前后各5m范围内的进风巷严禁堆放杂物。
  2、局部通风机供电必须实行“专用变压器、专用开关、专用线路”,并必须与其供风巷道内的电气设备实行“风电闭锁”,施工单位每班对风机进行切换试验,切换试验不少于10min;掘进巷道内的电气设备必须与甲烷传感器实行“瓦斯电闭锁”,确保其灵敏、准确、断电功能可靠。
  3、局部通风机必须保证正常运转,施工单位安设风机司机并严格执行交接班制度,且挂牌管理,任何人不得随意停开局部通风机。
  4、因检修或其它原因需要停电停风时,停电单位必须提前提出书面申请,并经签批后贯彻执行。
  5、局部通风机因故停止运转,在恢复通风前,必须首先检查瓦斯,只有停风区域中甲烷浓度不超过0.8%和二氧化碳不超过1.5%,而且局部通风机及其开关附近10m范围内风流中甲烷不超过0.5%,方可人工启动局部通风机恢复正常通风。
  6、停风区中瓦斯浓度超过0.8%或二氧化碳浓度超过1.5%时,必须撤出停风区正常通风回风流中作业人员,切断回风流经巷道的所有非本质安全型电气设备电源。
  7、所有采用局部通风机供风的工作面风筒必须使用抗静电、阻燃风筒;风筒拐弯处应用弯头(骨架风筒)缓慢拐弯,严禁拐死弯;异径风筒接头应用过渡节,不准花接。
  8、所有采用局部通风机供风的工作面风筒应使用风筒卡箍。其中,炮掘工作面迎头4节可不使用风筒卡箍;机掘工作面迎头2节可不使用风筒卡箍;保证风筒吊挂平、直、顺,软质风筒逢环必挂,硬质风筒每节至少吊挂两点。
  9、风筒要求接头严密,无破口,无反接头,确保通风系统稳定可靠,发现漏风或破口及时补好或更换,局部通风机严禁发生循环风。
  10、掘进工作面回风巷风流中瓦斯浓度达到0.8%或二氧化碳浓度达到1.5%时必须停止作业,撤出人员,切断电源,并采取措施进行处理。
  11、其它作业地点风流中、电动机及其开关安设地点附近20m范围内风流中的瓦斯浓度达到1.0%时,必须停止工作,撤出人员,切断电源,并采取措施进行处理。
  12、掘进工作面及其回风巷道内体积大于0.5m3的空间,积聚的瓦斯浓度达到2%时,其附近20m范围内必须停止作业,撤出人员,切断电源,进行处理。
  13、因瓦斯浓度超过规定而被切断电源的电气设备,必须在瓦斯浓度降到0.5%以下时,方可人工手动复电。
  14、瓦斯浓度超过规定时,瓦斯检查工立即责令现场人员停止工作,切断超限区域内电器设备电源,并将人员撤到安全地点。
  15、掘进工作面施工时,迎头必须悬挂甲烷传感器。瓦斯浓度达到1.0%时,立即停止作业。
  16、掘进工作面必须在其巷道口附近,备有栅栏和“禁止入内”警标。当双风机双电源同时停电时,人员必须撤离,同时使用栅栏将巷道口拦好,并挂上“禁止入内”警标。恢复通风后,待瓦斯员检查瓦斯浓度低于1.0%时,方可将栅栏移除后进入工作面。
  四、防治瓦斯事故措施:
  1、加强通风管理,建立安全可靠的通风系统,保证风流稳定、新鲜,风量满足工作面的需求。
  2、按风量计算细则计算分配风量,保证工作面、各硐室配有足够的风量,及时冲淡和排除有害气体及矿尘,创造良好的作业条件。
  3、工作面班长和电钳工一律携带便携式瓦斯检测报警仪;
  4、严格执行“三人联锁”放炮制度和“一炮三检”制度,使用好水炮泥和粘土炮泥,按规定长度封堵炮眼。
  5、电气设备保持良好的防爆性能,井下严禁带电检修和搬运电气设备。
  6、严禁携带烟草、点火工具和穿化纤衣服下井。
  7、风运道每隔200m安装一组隔爆水袋。
  8、为了防止风筒之间脱节,在风筒链接处采用绑丝穿过风筒铁圈处绑好铁圈以防止风筒脱节,达到了很好的效果。
  五、总结:
  我国所有煤矿均为瓦斯矿井。随着开采深度的不断增加,机械化程度的不断提高,开采强度的不断增强,瓦斯涌出量还会进一步增大,瓦斯灾害的治理越来越成为煤矿灾害防治的重点。
  传统的矿井瓦斯管理主要是由管理人员凭主观意识和经验进行工作。这种管理模式,由于受管理人员的知识、经验和责任心的限制,很难适应矿井瓦斯灾害事故的复杂多变条件,这也是瓦斯灾害事故多发的原因之一。实现现代化管理,用科学方法管理矿井瓦斯,应建立矿井瓦斯灾害事故数据库、知识库和专家系统,对矿井瓦斯灾害进行科学预测,以便掌握矿井瓦斯动态,正确识别和评价瓦斯事故灾情,及时提出抗灾对策。
  参考文献
  [1]夏宇.斜拉锚索支护技术在沿空掘进巷道中的应用[J].中州煤炭,2015(8):62-64.
  [2]张明禄,梁雷,张新过,等.松软破碎煤层巷道掘进与支护技术研究[J].煤炭工程,2015,47(6):43-45.
  (作者单位:开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司)
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