瓦斯防治浅谈

雷文龙（中煤科工集团重庆研究院有限公司 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆 400037）

瓦斯防治浅谈

雷文龙
（中煤科工集团重庆研究院有限公司 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆 400037）

瓦斯灾害是各煤矿井诸多灾害危害最大、破坏性最强的灾害。本文主要内容就是矿井应该如何进行瓦斯防治，并从多个方面进行了比较详细地介绍。

瓦斯防治;瓦斯灾害；矿井安全

1 瓦斯防治的意义

瓦斯是煤矿生产中的有害因素，它不仅污染空气，而且当空气中瓦斯含量为5%～16%时，遇火会引起爆炸，造成事故。但瓦斯爆炸是可以预防的，瓦斯突出（gas outburst）也是可以预测的，如经常测量巷道空气中的瓦斯含量，测量瓦斯涌出量，并采取有效通风、严禁烟火、预先抽放、开采保护层、人工突出等措施，可以保障煤矿生产的安全。本文将从这些方面讨论如何进行瓦斯防治。

2 防治瓦斯超限与爆炸

2.1 改善通风

强化现场通风、瓦斯技术管理，优化通风系统，合理配备工作面风量，及时处理现场瓦斯超限，及时封堵采空区和盲巷，消除瓦斯积聚，是防治瓦斯超限与爆炸的基本的有效的方法。

对生产矿井要有完整独立的通风系统，各翼、各水平、各采区有独立的回风系统，自然发火煤层采区要有专用回风巷。

在矿井通风系统管理上，严格按《煤矿安全规程》及相关规定执行。在风量分配上，严格按照本矿井的矿井风量计算细则进行采掘工作面风量分配。

2.2 加强瓦斯检测

强化瓦斯检测制度的现场落实。重点采掘工作面配备专职瓦斯检查员检查瓦斯，普通区域严格执行巡回检查制度。瓦斯检查员井下手上交接班、划区域负责把关，严格执行井下记录牌板、检查记录手册、瓦斯日报“三对口”管理。加强通风安全监控。所有矿井均按标准装备矿井安全监控系统，实时监控全部采掘工作面（包括打钻）进回风流、矿井总回风巷、一翼回风巷、各机电设备硐室的瓦斯浓度，并监控被控电气设备的通电、断电状况，全面实现瓦斯超限自动报警、断电，停风时停止供电、停止作业。对管路安装、临时维修等移动性作业地点，实施作业人员配备便携式瓦斯报警仪实时监测瓦斯，防止瓦斯超限作业发生瓦斯爆炸事故。

2.3 杜绝火源

（1）严格机电设备防爆管理。入井电气设备严格执行性能检查，防爆性能不合格者，一律不得入井。使用中的电气设备，实行定期防爆性能检查，发现失爆者，立即停止运转并升井检修。井下禁止敲打和撤开矿灯。

（2）严防静电火花，入井人员严禁穿化纤衣服下井，风筒等材料必须是防静电的才能使用。严防杂散电流火花，井下电网接地电阻必须符合规定。严防雷电火花引入井下，所有管线、轨道都必须在入井井口进行接地绝缘。

（3）严格明火管理。井下不得随意进行电焊、气割等工作，如因特殊情况需进行电焊、气割等，必须制定专项安全技术措施。加强自然发火煤层开采管理，采取可靠的技术管理措施防治煤层自然发火。如发生了煤层自然发火必须及时灭火或封堵，加强封堵火区管理，及时采取灌注黄泥浆、断氧等措施使火区熄灭。不准随意启封火区，如因需要必须启封火区，必须取样检测火区的各项气体指标，确认火区已熄灭，方可制定专项措施进行启封。

（4）严格执行井下放炮制度。按规定使用煤矿许用电雷管和炸药，严格执行“一炮三检”制和“三人连锁放炮”制，炮眼按规定装填水炮泥和黄泥，放炮坚持使用喷雾洒水装置。

（5）严防产生撞击火花和摩擦火花。严格执行防尘管理制度，搞好洒水防尘工作，防止煤尘堆积和飞扬，遇火引起煤尘瓦斯爆炸。

2.4 搞好瓦斯抽采

解决采掘工作面等地点瓦斯超限，防治煤与瓦斯突出，搞好煤层瓦斯抽采是直接有效的措施。

3 防治煤与瓦斯突出

煤层发生突出的威胁越来越大，突出灾害的治理越来越难。但随着科技的进步，防治突出的技术越来越高，防突的效果越来越好。

3.1 区域综合防突措施

即区域突出危险性预测、区域防突措施、区域措施效果检验、区域验证。具体的区域防突措施有开采保护层和预抽煤层瓦斯。

3.1.1 开采保护层

开采保护层是最有效的区域综合防突措施，根据各煤层突出危险情况，选出合适的煤层作为保护层。对保护层开采后沿倾斜方向的保护范围、沿走向（始采线、终采线）的保护范围、保护层与被保护层之间的最大有效保护垂距均有明确的规定;开采保护层时，同时抽采保护层的瓦斯；开采保护层时采空区内不得留有煤（岩）柱，对特殊情况留有煤（岩）柱时，被保护层在对应区域进行采掘工作前，采取相应的局部综合防突措施。

3.1.2 预抽煤层瓦斯

矿井抽采方式主要有预抽、卸压抽、采空区抽采、密闭抽采、裂隙溶洞抽采五类。

对所有煤层进行煤层瓦斯预抽，抽采巷布置于煤系底板茅口灰岩中，边界区域无茅口灰岩时，则布置于煤系I3（大铁板）中或布置于煤系顶板长兴灰岩中。石门揭煤预抽时间不少于6个月，保护层工作面掘进前区域预抽时间不少于6个月，保护层工作面开采前区域预抽时间不少于12个月，且预抽负压不低于13千帕。石门揭煤在距煤层最小法向距离10米布置石门大钻场，布孔方式为距石门轮廓线外上部及两帮12米（下部为6.0米）范围内，抽采半径按1.5米进行网格式布置，在石门两边区域抽采钻场按区域抽采钻孔设计施工石门周边区域40米范围内区预抽钻孔。开采区域布孔方式实行钻场的区别控制，一个钻场钻孔全部先终孔于K1煤层，抽K1－K10煤层瓦斯；相邻一个钻场终孔至K3 、K7 、K9煤层，抽K3—K10煤层的瓦斯，区域抽采钻孔的抽采半径为7.5米，走向上钻孔终孔间距按10米进行布置（终孔至K1煤层钻孔以K2煤层为基准面）。对无保护层直接开采突出煤层的煤层，其预抽时间在规定基础上还要加长。预抽煤层瓦斯钻孔有穿层钻孔和顺层钻孔，预抽煤层瓦斯区域防突措施的有效指标按“煤层残余瓦斯压力小于0.74兆帕或残余瓦斯含量小于8立方米/吨”执行。预抽煤层瓦斯钻孔封孔长度根据煤岩特性确定，但穿层钻孔不少于3米，顺层钻孔不少于5米。

3.2 局部综合防突措施

局部综合防突措施即工作面突出危险性预测、工作面防突措施、工作面措施效果检验、安全防护措施。工作面防突措施有瓦斯抽采、瓦斯排放、金属骨架孔、水力冲孔等。

3.2.1 石门和主井、斜井揭煤

经过多年的总结提炼，形成了中梁山矿区“1、3、5”石门揭煤集成防突技术：“1”即对石门进行“立体瓦斯抽采”，“3”即对石门突出危险性开展“年度计划编制前、石门掘进前、揭煤层前”三级评估，“5”即揭煤过程中，采取“综合地质构造探测，水力扩孔，施工金属骨架，全井停电地面远距离遥控爆破揭煤层，发碹支护”等五项措施。

3.2.2 煤巷（半煤巷）掘进和采煤工作面

煤巷（半煤巷）平巷掘进采取全断面远距离爆破，眼子、斜坡掘进采取特殊措施后使用风镐或手镐掘进。在突出危险性预测（或校检）时如防突指标（K1、S值）超标，则在工作面施工抽采钻孔或排放钻孔，抽排达到效果方可恢复掘进。

南北矿采煤工作面均采用伪斜柔性掩护支架和伪斜短壁采煤法采煤。在突出危险性预测（或校检）时如防突指标（K1、S值）超标，则在工作面施工抽采钻孔或排放钻孔，抽排达到效果方可恢复采煤。钻孔在采煤工作面沿倾斜方向以3.0米间距设计布孔。

3.2.3 突出煤层外的巷道掘进

在突出煤层外的巷道掘进前，地质测量部门提前进行地质预测，掌握施工动态和围岩变化情况，及时验证提供的地质资料，并定期通报给防突组和采掘区队；遇有较大变化时随时通报。所有突出煤层外的掘进巷道（包括钻场等），距离突出煤层的最小法向距离小于10米时（在地质构造带小于20米时）采取边探边掘，确保最小法向距离不小于5米。同时搞好瓦斯检测，坚持管理人员跟值班，掌握瓦斯变化，发现瓦斯超限，及时断电撤人；采用远距离（起爆点距工作面不少于300米的进风流中）爆破，回风巷断电撤人，炮后至少30分钟方可进入工作面检查等安全防护措施。

3.2.4 突出煤层的煤巷中安装、更换、维修或回撤支架

突出煤层的煤巷中掘进安装支架时，要采取预防煤炭垮落而引起突出事故发生的措施，平巷安装支架前用前探梁加背板将暴露的煤体托起。眼子必须掘半边背半边，掘出0.5米要先支护后方可继续掘进，斜坡必须掘一架支一架，并在迎头加背板背护。更换支架必须先架后撤。维修支架必须先打立柱或斜撑加固，然后进行维修。回撤支架先打好替柱，再进行回撤。

4 结论

本文根据作者多年经验及收集的资料整合，介绍了瓦斯防治的常用手段，实际中针对不同情况还需采用不同的处理手段。本文希望对需要者能提供帮助。

雷文龙（1976-），男，重庆人，本科，工程师，研究方向：矿用产品检测技术。