【正文】 風(fēng)排出瓦斯法2）充填置換法在棚梁上鋪設(shè)一定厚度的木板或荊芭，再在上面填滿黃土或沙子，從而將積聚的瓦斯置換排出。如圖53所示。圖53 充填置換法處理冒頂區(qū)瓦斯積聚3）風(fēng)筒分支排放法在有風(fēng)筒的巷道內(nèi)，可在冒頂出的風(fēng)筒上加“三通”或安設(shè)一段小直徑的分支風(fēng)筒，向冒頂空洞內(nèi)送風(fēng)，以排除積聚的瓦斯。如圖54所示。圖54 風(fēng)筒分支法處理冒頂區(qū)瓦斯積聚 刮板輸送機(jī)底槽及采煤機(jī)附近局部積聚的瓦斯處理措施（1）輸送機(jī)底槽下邊全部焊接鐵板隔離。（2）在機(jī)頭機(jī)尾及溜煤槽側(cè)幫每隔一定距離（50~60m）處打眼，接風(fēng)筒向底槽吹風(fēng)，以吹散積聚的瓦斯。（3）在采煤機(jī)的截割部或牽引部安裝小型局部通風(fēng)機(jī)或水力引射流，以吹散積聚的瓦斯。（4）加大工作面進(jìn)風(fēng)量，并把風(fēng)速提高到最大允許值，以沖淡并帶走采煤機(jī)附近積聚的瓦斯。采面上隅角靠近煤壁和采空區(qū)側(cè)，風(fēng)流速度很低，局部處于渦流狀態(tài)。這種渦流使采空區(qū)涌出的瓦斯難以進(jìn)入到主風(fēng)流中，從而使高濃度瓦斯在上隅角附近循環(huán)運(yùn)動(dòng)而聚集在渦流區(qū)中，形成了上隅角的瓦斯超限。若工作面上隅角出現(xiàn)滯后回柱，除上隅角存在的渦流區(qū)外，在靠近切頂排處會(huì)出現(xiàn)微風(fēng)區(qū)，采空區(qū)漏出的瓦斯在此處積聚，更容易形成上隅角的瓦斯超限。通常采用的方法主要有以下幾種：1）風(fēng)障引流法在工作面上隅角附近設(shè)置風(fēng)障火木板隔墻，迫使一部分風(fēng)流經(jīng)過上隅角，將積聚的瓦斯排除，如圖55所示。圖55風(fēng)障引流法處理上隅角瓦斯積聚2）風(fēng)筒導(dǎo)排風(fēng)流法可以分為水力引射器、電動(dòng)通風(fēng)機(jī)、壓力引射器三種導(dǎo)排方式，如圖56所示，風(fēng)筒進(jìn)風(fēng)口設(shè)在上隅角瓦斯積聚點(diǎn)，工作面中一部分風(fēng)流流經(jīng)上隅角進(jìn)入風(fēng)筒口時(shí)，可以把積聚的瓦斯沖淡帶走。圖56 水力引射流排除上隅角瓦斯積聚1—水管 2—導(dǎo)風(fēng)筒 3—噴射器 4—風(fēng)障3）尾巷排放法將進(jìn)回風(fēng)巷后面的聯(lián)絡(luò)眼中的密閉打開，在工作面回風(fēng)巷中增設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)門或掛風(fēng)簾，迫使一部分風(fēng)流漏入采空區(qū)，以沖排上隅角積聚的瓦斯，風(fēng)流最后經(jīng)過聯(lián)絡(luò)眼排出，如圖57所示。圖57工作面尾巷引排瓦斯示意山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 瓦斯預(yù)測(cè)與綜合防治技術(shù)的應(yīng)用6 瓦斯預(yù)測(cè)與綜合防治技術(shù)的應(yīng)用充州礦區(qū)屬低瓦斯礦井，但瓦斯危害依然存在，特別是實(shí)行無煤柱開采后，瓦斯涌出受地質(zhì)和采掘雙重影響，使瓦斯治理難度增加。近年來，南屯煤礦對(duì)主采煤層3層煤的瓦斯賦存、涌出規(guī)律進(jìn)行了研究，得出一套適合于低瓦斯礦井無煤柱開采的瓦斯防治技術(shù)措施。南屯煤礦是一座年設(shè)計(jì)能力為150萬噸的大型生產(chǎn)礦井，經(jīng)改擴(kuò)建后，2009年礦井核定生產(chǎn)能力為485萬噸/年，2009年實(shí)際產(chǎn)煤354萬噸。礦井通風(fēng)方式為中央并列與一翼對(duì)角混合抽出式，副井、主井、混合井進(jìn)風(fēng)，中央風(fēng)井與白馬河風(fēng)井回風(fēng)。，通風(fēng)機(jī)排風(fēng)量為8171m3/min，負(fù)壓為2200Pa，主扇效率為71％。白馬河風(fēng)井設(shè)有兩臺(tái)2K60—，通風(fēng)機(jī)排風(fēng)量為7240m3/min，負(fù)壓為1300Pa，主扇效率為42％，礦井需要總進(jìn)風(fēng)量為14275m3/min，實(shí)際進(jìn)風(fēng)量為14482m3/min，礦井通風(fēng)能力大于礦井的生產(chǎn)能力。中央風(fēng)井通風(fēng)機(jī)擔(dān)負(fù)三采區(qū)部分、七采區(qū)東部和九采區(qū)的供風(fēng)；白馬河風(fēng)井擔(dān)負(fù)三采區(qū)、432m水平及七采區(qū)西部的供風(fēng)，各采區(qū)均有完善的獨(dú)立回風(fēng)巷道，從根本上保證了礦井通風(fēng)的安全可靠。在采掘區(qū)不同深度和構(gòu)造部位施測(cè)了6個(gè)煤層瓦斯壓力，采集、測(cè)定了10個(gè)直接法和31個(gè)間接法瓦斯煤樣。實(shí)測(cè)資料表明，~，大面積屬氮?dú)鈳Вc勘探提供的資料較一致。依實(shí)測(cè)資料繪制了礦井采掘區(qū)3號(hào)煤層瓦斯含量等值線圖，并進(jìn)行了瓦斯地質(zhì)定性分析，認(rèn)為控制和影響區(qū)內(nèi)煤層瓦斯含量分布的主要地質(zhì)因素有：煤層上覆兩個(gè)不整合侵蝕面的存在；不整合導(dǎo)致的超覆沉積造成巖性組合橫向上的差異；井田中、小構(gòu)造及其組合；煤層埋藏深度（或上覆基巖厚度）等。分早、中、夜三班進(jìn)行。對(duì)每一設(shè)定的測(cè)點(diǎn)，要求應(yīng)分別測(cè)定氣壓、風(fēng)量、瓦斯和二氧化碳濃度。測(cè)定工作應(yīng)遵循如下要求：1）風(fēng)量每點(diǎn)至少測(cè)三次，取平均值；2）瓦斯?jié)舛仍谙锏里L(fēng)流的上、中、下部測(cè)量三次，取平均值；3）測(cè)定二氧化碳濃度應(yīng)在巷道風(fēng)流上、中、下部測(cè)量三次，取平均值。4）記錄氣壓數(shù)值時(shí)要待氣壓計(jì)示值穩(wěn)定后再讀數(shù)；5）對(duì)總回12個(gè)測(cè)點(diǎn)，3個(gè)綜采工作面測(cè)點(diǎn)和3個(gè)沿空掘進(jìn)巷道測(cè)點(diǎn)全部取樣，色譜分析各測(cè)點(diǎn)的瓦斯?jié)舛?。根?jù)瓦斯等級(jí)鑒定設(shè)點(diǎn)原則，全礦共設(shè)測(cè)點(diǎn)33個(gè)，計(jì)算點(diǎn)7個(gè),分別為全礦井、中央風(fēng)井、三采區(qū)、七采區(qū)、九采區(qū)、350m水平、432m水平,每個(gè)測(cè)點(diǎn)名稱及選點(diǎn)控制范圍見表61。表61 測(cè)點(diǎn)布置和控制范圍測(cè)點(diǎn)編號(hào)測(cè)點(diǎn)名稱測(cè)點(diǎn)性質(zhì)控制范圍1全礦井計(jì)算點(diǎn)全礦井2350m水平計(jì)算點(diǎn)該水平3白馬河風(fēng)井翼側(cè)三、七采區(qū)部分、432m水平部分4中央風(fēng)井計(jì)算點(diǎn)八、九采區(qū)部分、432m水平部分5南回風(fēng)石門翼側(cè)三采區(qū)部分、432m水平部分6回風(fēng)石門翼側(cè)七、九采區(qū)部分7火藥庫火藥庫續(xù)表測(cè)點(diǎn)編號(hào)測(cè)點(diǎn)名稱測(cè)點(diǎn)性質(zhì)控制范圍8三采區(qū)計(jì)算點(diǎn)三采區(qū)9一、三采東部回風(fēng)采區(qū)測(cè)點(diǎn)三采區(qū)部分10一、三采西部回風(fēng)采區(qū)測(cè)點(diǎn)三采區(qū)部分11290軌道巷三采區(qū)部分12七采區(qū)計(jì)算點(diǎn)七采區(qū)13七采西部回風(fēng)采區(qū)測(cè)點(diǎn)七采區(qū)部分14七采回風(fēng)上山采區(qū)測(cè)點(diǎn)七采區(qū)部分15290回風(fēng)東采區(qū)測(cè)點(diǎn)七采區(qū)部分1673下19綜采面采煤測(cè)點(diǎn)該面1773上23下順掘進(jìn)測(cè)點(diǎn)該頭1873上23上順掘進(jìn)測(cè)點(diǎn)該頭1973上23進(jìn)架子道掘進(jìn)測(cè)點(diǎn)該頭20九采區(qū)計(jì)算點(diǎn)九采區(qū)21北翼回風(fēng)采區(qū)測(cè)點(diǎn)九采區(qū)部分22東翼回風(fēng)采區(qū)測(cè)點(diǎn)九采區(qū)部分2393上12綜放面采煤測(cè)點(diǎn)該面249305下順掘進(jìn)測(cè)點(diǎn)該頭25十采區(qū)探巷掘進(jìn)測(cè)點(diǎn)該頭26432m水平計(jì)算點(diǎn)該水平27432m水平中央回風(fēng)巷水平測(cè)點(diǎn)該水平部分28432m水平總回風(fēng)上山水平測(cè)點(diǎn)該水平部分29十一采區(qū)回風(fēng)巷采區(qū)測(cè)點(diǎn)十一采區(qū)301701機(jī)采面采煤測(cè)點(diǎn)該面311610中間巷掘進(jìn)測(cè)點(diǎn)該頭321602上順槽掘進(jìn)測(cè)點(diǎn)該頭33432m總回風(fēng)巷掘進(jìn)測(cè)點(diǎn)該頭瓦斯涌出量分別為:Q350m=Q1Q27Q28Q432m=Q27+Q28Q中央風(fēng)井=Q5+Q6＋Q7Q三采＝Q9+Q10＋Q11+Q5Q27Q七采＝Q13+Q14＋Q15+Q17+Q18+Q19Q九采＝Q21+Q22Q17Q18Q19Q礦=Q3+Q5+Q6＋Q7各測(cè)點(diǎn)瓦斯涌出量匯總見表62。表62 各采區(qū)掘進(jìn)、采煤工作面瓦斯鑒定數(shù)據(jù)表地點(diǎn)相對(duì)CH4（m3/t）相對(duì)CO2（m3/t）絕對(duì)CH4（m3/min）絕對(duì)CO2（m3/min）7323上順7323下順1602上順93上09上順通道93上03中間巷7319面1701面93上12面將以上資料代入式444中可求得全礦井瓦斯涌出量。相對(duì)瓦斯涌出量：Q相對(duì)=絕對(duì)瓦斯涌出量：Q絕對(duì)=將全礦井總瓦斯涌出量劃分為生產(chǎn)區(qū)、準(zhǔn)備區(qū)和已采區(qū)三部分，根據(jù)這種分類方法將瓦斯涌出量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表63。表63“三區(qū)”瓦斯分布情況表 類別 指標(biāo)CH4（m3/d）生產(chǎn)區(qū)準(zhǔn)備區(qū)已采區(qū)日涌出量2000百分比（%）由上表可以看出，南屯煤礦瓦斯主要來源于生產(chǎn)區(qū)，%，準(zhǔn)備區(qū)和已采區(qū)所占比重較低，%%。各采區(qū)及采煤工作面絕對(duì)瓦斯涌出量如表64所示。表64各采區(qū)及采煤工作面瓦斯涌出量地 點(diǎn)絕對(duì)瓦斯涌出量（m3/min）相對(duì)瓦斯涌出量（m3/t）備 注七采區(qū)正常生產(chǎn)九采區(qū)正常生產(chǎn)73下19工作面正常生產(chǎn)93上12工作面正常生產(chǎn)1701工作面正常生產(chǎn)根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第一百三十四條的規(guī)定，低瓦斯礦井中，相對(duì)瓦斯涌出量大于10m3/t或有瓦斯噴出的個(gè)別區(qū)域（采區(qū)或工作面）為高瓦斯區(qū)，該區(qū)應(yīng)按高瓦斯礦井管理。由表64看出，礦井無高瓦斯區(qū)。從井田內(nèi)及其邊緣選出71個(gè)鉆孔點(diǎn)進(jìn)行了3號(hào)煤層瓦斯含量的預(yù)測(cè)計(jì)算，分布于白馬河風(fēng)井東斷層以東的井川深部斷塊內(nèi)；，分布于井田北西部邊沿；，與采掘區(qū)瓦斯含量實(shí)測(cè)值和回代計(jì)算值的平均值基本相當(dāng)。（1）經(jīng)測(cè)定，小于10m3/，小于40m3/min，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第一百三十三條的規(guī)定，礦井為低瓦斯礦井。（2）南屯煤礦瓦斯主要來源于生產(chǎn)區(qū)，%，準(zhǔn)備區(qū)和已采區(qū)所占比重較低，%%。（3）因研究地段的擴(kuò)展，瓦斯含量預(yù)測(cè)最大值和最小值與采掘區(qū)實(shí)測(cè)值有一定差異，但從定性分析的基本認(rèn)識(shí)可知，出現(xiàn)這種差異是符合本井田煤層瓦斯含量分布規(guī)律的。盡管南屯煤礦屬于低瓦斯礦井，但是，仍要對(duì)低瓦斯礦井的瓦斯異常涌出區(qū)采取必要的瓦斯控制措施。通過對(duì)低瓦斯等級(jí)礦井的瓦斯涌出異常區(qū)域的分析，提出適應(yīng)南屯礦區(qū)瓦斯涌出異常區(qū)域的界定標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)制定相應(yīng)的技術(shù)管理措施，從而使低瓦斯礦井中瓦斯涌出較高工作地點(diǎn)及區(qū)域的管理規(guī)范化、制度化、具體化，對(duì)消除或控制低瓦斯礦井的瓦斯事故起到積極作用。1）低瓦斯礦井中按高瓦斯區(qū)管理的規(guī)定《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)低瓦斯礦井中瓦斯涌出較大及瓦斯的異常涌出區(qū)域的規(guī)定如下：①低瓦斯礦井中，相對(duì)瓦斯涌出量大于10m3/t或有瓦斯噴出的個(gè)別區(qū)域（采區(qū)或工作面）為高瓦斯區(qū)，該區(qū)應(yīng)按高瓦斯礦井管理。②在20m巷道范圍內(nèi)，涌出瓦斯量大于或等于10m3/min，則持續(xù)時(shí)間8h以上時(shí)，該采掘區(qū)即定為瓦斯噴出危險(xiǎn)區(qū)域。③高瓦斯礦井，礦井相對(duì)瓦斯涌出量大于10m3/t或礦井絕對(duì)瓦斯涌出量大于40m3/min2）達(dá)到高瓦斯區(qū)域管理規(guī)定的瓦斯?fàn)顩r以南屯礦區(qū)現(xiàn)在生產(chǎn)實(shí)際狀況，假設(shè)達(dá)到高瓦斯區(qū)管理的巷道中瓦斯?fàn)顩r。~，供風(fēng)量450m3/min；如果瓦斯相對(duì)涌出量達(dá)到10m3/t，~，％~％。~，供風(fēng)量700m3/imn，如果瓦斯相對(duì)涌出量達(dá)到10m3/t，~，％~％。煤巷掘進(jìn)工作面供風(fēng)量90~150m3/min，如果絕對(duì)瓦斯涌出量達(dá)到1m3/min，％~％。1）工作面上隅角瓦斯控制措施①瓦斯抽排風(fēng)機(jī)利用抽排風(fēng)機(jī)將回風(fēng)隅角瓦斯抽出是有效治理隅角瓦斯的措施之一。傳統(tǒng)的做法是在距工作面200~300m處安裝一臺(tái)抽排風(fēng)機(jī)，用負(fù)壓風(fēng)筒引至隅角，由于風(fēng)機(jī)安裝移設(shè)困難，風(fēng)筒需穿過超前密集支護(hù)區(qū)，風(fēng)筒難以布置和維護(hù)，使用和管理都比較困難。針對(duì)上述問題，可以選取體積較小的ZZJCII型振弦式抽排除塵風(fēng)機(jī)，將抽排風(fēng)機(jī)安設(shè)在綜放面回風(fēng)順槽工作面轉(zhuǎn)載機(jī)溜槽上方，隨轉(zhuǎn)載機(jī)溜槽一起移動(dòng)的機(jī)載式，風(fēng)機(jī)距隅角不超過20m，集抽排瓦斯和除塵于一身，使用和維護(hù)都非常方便。為此，需在溜槽上方的鋼板上，加工風(fēng)機(jī)固定螺絲孔，風(fēng)機(jī)至工作面后部運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭段鋼板留螺栓眼，安裝風(fēng)筒吊掛鉤架，風(fēng)機(jī)電源取自運(yùn)順低壓電源。~，距頂板不大于300mm，風(fēng)機(jī)出風(fēng)口接一節(jié)壓入式風(fēng)筒，出風(fēng)口方向斜向前上方，在風(fēng)筒出風(fēng)口10m范圍內(nèi)不要裝設(shè)電氣設(shè)備。使用過程中，回風(fēng)隅角工作人員將便攜式瓦斯報(bào)警儀懸掛在最后一排切頂柱上方風(fēng)筒吸風(fēng)口附近，％，％，％時(shí)，及時(shí)移動(dòng)風(fēng)筒吸風(fēng)口，％；％時(shí)斷電儀能立即切斷風(fēng)機(jī)電源；％的瓦斯便攜儀，％。②水射流風(fēng)機(jī)抽排瓦斯水射流風(fēng)機(jī)一般用于除塵，利用水射流形成的負(fù)壓，抽排隅角瓦斯能大大提高抽排過程的安全系數(shù)，也是一種治理隅角瓦斯的有效方法，但由于水射流風(fēng)機(jī)負(fù)壓低，風(fēng)量較小，使用受到一定的局限。③加大綜放面配風(fēng)量由于綜放工藝的成熟，采面推進(jìn)速度的加快，加大配風(fēng)量對(duì)采空區(qū)自然發(fā)火的影響力度大大減小，而配風(fēng)量的增大能使回風(fēng)隅角范圍縮小，減小回風(fēng)隅角瓦斯?jié)舛?。④壓風(fēng)將壓風(fēng)管隨轉(zhuǎn)載機(jī)接至回風(fēng)隅角處，并接扇型花管向隅角工作空間供風(fēng)稀釋瓦斯?jié)舛?，由于供風(fēng)量小，一般與導(dǎo)風(fēng)簾等其它措施配合使用。⑤導(dǎo)風(fēng)簾導(dǎo)風(fēng)簾一般選取兩塊各5m長(zhǎng)的風(fēng)筒布，風(fēng)簾入口可設(shè)在支架前探梁附近，以不影響采煤機(jī)運(yùn)行為宜，出風(fēng)口設(shè)在后部溜子頭上，兩塊風(fēng)簾以通過架間便于向隅角處導(dǎo)風(fēng)。兩塊風(fēng)簾搭接處設(shè)在前排立柱附近，便于行人。⑥隔離墻錨網(wǎng)支護(hù)巷道，由于進(jìn)入采空區(qū)順槽不易垮落，在進(jìn)風(fēng)隅角每隔6080m堆砌隔離墻減少采空區(qū)深部漏風(fēng)量，從而減少深部采空區(qū)瓦斯向回風(fēng)隅角涌出量。2）孤島回采的綜放工作面瓦斯控制在其周邊采空區(qū)實(shí)施均壓，消除其它采空區(qū)的影響，并在綜放面上下隅角懸掛擋風(fēng)簾，減少采空區(qū)漏風(fēng)；穩(wěn)定通風(fēng)系統(tǒng)，減小回風(fēng)隅角與相鄰區(qū)段采空區(qū)壓差；沿空順槽噴漿堵漏及加強(qiáng)隅角氣體監(jiān)測(cè)等。綜放面回風(fēng)隅角瓦斯治理有多種方法，一般應(yīng)多種措施結(jié)合應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用應(yīng)根據(jù)各面實(shí)際條件采取恰當(dāng)?shù)姆椒?，并制定?yán)格的安全保障措施，嚴(yán)格現(xiàn)場(chǎng)管理，才能收到預(yù)期的治理效果。①合理配風(fēng)對(duì)于南屯煤礦這樣的低瓦斯礦井，通風(fēng)是防止瓦斯集聚的基本手段，用風(fēng)量稀釋瓦斯是防治瓦斯最常用的主要方法。為防止瓦斯分層和集聚。②封堵漏風(fēng)封堵漏風(fēng)通道，增加漏風(fēng)風(fēng)阻，是防止和減少采空區(qū)瓦斯外泄的途徑之一。噴射水泥砂漿封堵技術(shù)要求封堵掘進(jìn)巷道沿空一側(cè)壁面及巷頂沿空的一半，噴層厚度為30100mm，要求噴射均勻、平整，將漏風(fēng)通路堵嚴(yán)，不留空洞。③加強(qiáng)監(jiān)測(cè)采用礦井安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、瓦斯報(bào)警斷電儀、便攜式瓦斯檢測(cè)儀等手段加強(qiáng)掘進(jìn)巷道的瓦斯檢測(cè)、報(bào)警與調(diào)控，預(yù)防瓦斯超限。④局部通風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)沿空掘進(jìn)巷道的