【正文】 風排出瓦斯法2）充填置換法在棚梁上鋪設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）風筒分支排放法在有風筒的巷道內(nèi)，可在冒頂出的風筒上加“三通”或安設一段小直徑的分支風筒，向冒頂空洞內(nèi)送風，以排除積聚的瓦斯。如圖54所示。圖54 風筒分支法處理冒頂區(qū)瓦斯積聚 刮板輸送機底槽及采煤機附近局部積聚的瓦斯處理措施（1）輸送機底槽下邊全部焊接鐵板隔離。（2）在機頭機尾及溜煤槽側(cè)幫每隔一定距離（50~60m）處打眼，接風筒向底槽吹風，以吹散積聚的瓦斯。（3）在采煤機的截割部或牽引部安裝小型局部通風機或水力引射流，以吹散積聚的瓦斯。（4）加大工作面進風量，并把風速提高到最大允許值，以沖淡并帶走采煤機附近積聚的瓦斯。采面上隅角靠近煤壁和采空區(qū)側(cè)，風流速度很低，局部處于渦流狀態(tài)。這種渦流使采空區(qū)涌出的瓦斯難以進入到主風流中，從而使高濃度瓦斯在上隅角附近循環(huán)運動而聚集在渦流區(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，在靠近切頂排處會出現(xiàn)微風區(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）風障引流法在工作面上隅角附近設置風障火木板隔墻，迫使一部分風流經(jīng)過上隅角，將積聚的瓦斯排除，如圖55所示。圖55風障引流法處理上隅角瓦斯積聚2）風筒導排風流法可以分為水力引射器、電動通風機、壓力引射器三種導排方式，如圖56所示，風筒進風口設在上隅角瓦斯積聚點，工作面中一部分風流流經(jīng)上隅角進入風筒口時，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—導風筒 3—噴射器 4—風障3）尾巷排放法將進回風巷后面的聯(lián)絡眼中的密閉打開，在工作面回風巷中增設調(diào)節(jié)風門或掛風簾，迫使一部分風流漏入采空區(qū)，以沖排上隅角積聚的瓦斯，風流最后經(jīng)過聯(lián)絡眼排出，如圖57所示。圖57工作面尾巷引排瓦斯示意山東科技大學學士學位論文 瓦斯預測與綜合防治技術的應用6 瓦斯預測與綜合防治技術的應用充州礦區(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，南屯煤礦對主采煤層3層煤的瓦斯賦存、涌出規(guī)律進行了研究，得出一套適合于低瓦斯礦井無煤柱開采的瓦斯防治技術措施。南屯煤礦是一座年設計能力為150萬噸的大型生產(chǎn)礦井，經(jīng)改擴建后，2009年礦井核定生產(chǎn)能力為485萬噸/年，2009年實際產(chǎn)煤354萬噸。礦井通風方式為中央并列與一翼對角混合抽出式，副井、主井、混合井進風，中央風井與白馬河風井回風。，通風機排風量為8171m3/min，負壓為2200Pa，主扇效率為71％。白馬河風井設有兩臺2K60—，通風機排風量為7240m3/min，負壓為1300Pa，主扇效率為42％，礦井需要總進風量為14275m3/min，實際進風量為14482m3/min，礦井通風能力大于礦井的生產(chǎn)能力。中央風井通風機擔負三采區(qū)部分、七采區(qū)東部和九采區(qū)的供風；白馬河風井擔負三采區(qū)、432m水平及七采區(qū)西部的供風，各采區(qū)均有完善的獨立回風巷道，從根本上保證了礦井通風的安全可靠。在采掘區(qū)不同深度和構造部位施測了6個煤層瓦斯壓力，采集、測定了10個直接法和31個間接法瓦斯煤樣。實測資料表明，~，大面積屬氮氣帶，與勘探提供的資料較一致。依實測資料繪制了礦井采掘區(qū)3號煤層瓦斯含量等值線圖，并進行了瓦斯地質(zhì)定性分析，認為控制和影響區(qū)內(nèi)煤層瓦斯含量分布的主要地質(zhì)因素有：煤層上覆兩個不整合侵蝕面的存在；不整合導致的超覆沉積造成巖性組合橫向上的差異；井田中、小構造及其組合；煤層埋藏深度（或上覆基巖厚度）等。分早、中、夜三班進行。對每一設定的測點，要求應分別測定氣壓、風量、瓦斯和二氧化碳濃度。測定工作應遵循如下要求：1）風量每點至少測三次，取平均值；2）瓦斯?jié)舛仍谙锏里L流的上、中、下部測量三次，取平均值；3）測定二氧化碳濃度應在巷道風流上、中、下部測量三次，取平均值。4）記錄氣壓數(shù)值時要待氣壓計示值穩(wěn)定后再讀數(shù)；5）對總回12個測點，3個綜采工作面測點和3個沿空掘進巷道測點全部取樣，色譜分析各測點的瓦斯?jié)舛?。根?jù)瓦斯等級鑒定設點原則，全礦共設測點33個，計算點7個,分別為全礦井、中央風井、三采區(qū)、七采區(qū)、九采區(qū)、350m水平、432m水平,每個測點名稱及選點控制范圍見表61。表61 測點布置和控制范圍測點編號測點名稱測點性質(zhì)控制范圍1全礦井計算點全礦井2350m水平計算點該水平3白馬河風井翼側(cè)三、七采區(qū)部分、432m水平部分4中央風井計算點八、九采區(qū)部分、432m水平部分5南回風石門翼側(cè)三采區(qū)部分、432m水平部分6回風石門翼側(cè)七、九采區(qū)部分7火藥庫火藥庫續(xù)表測點編號測點名稱測點性質(zhì)控制范圍8三采區(qū)計算點三采區(qū)9一、三采東部回風采區(qū)測點三采區(qū)部分10一、三采西部回風采區(qū)測點三采區(qū)部分11290軌道巷三采區(qū)部分12七采區(qū)計算點七采區(qū)13七采西部回風采區(qū)測點七采區(qū)部分14七采回風上山采區(qū)測點七采區(qū)部分15290回風東采區(qū)測點七采區(qū)部分1673下19綜采面采煤測點該面1773上23下順掘進測點該頭1873上23上順掘進測點該頭1973上23進架子道掘進測點該頭20九采區(qū)計算點九采區(qū)21北翼回風采區(qū)測點九采區(qū)部分22東翼回風采區(qū)測點九采區(qū)部分2393上12綜放面采煤測點該面249305下順掘進測點該頭25十采區(qū)探巷掘進測點該頭26432m水平計算點該水平27432m水平中央回風巷水平測點該水平部分28432m水平總回風上山水平測點該水平部分29十一采區(qū)回風巷采區(qū)測點十一采區(qū)301701機采面采煤測點該面311610中間巷掘進測點該頭321602上順槽掘進測點該頭33432m總回風巷掘進測點該頭瓦斯涌出量分別為:Q350m=Q1Q27Q28Q432m=Q27+Q28Q中央風井=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各測點瓦斯涌出量匯總見表62。表62 各采區(qū)掘進、采煤工作面瓦斯鑒定數(shù)據(jù)表地點相對CH4（m3/t）相對CO2（m3/t）絕對CH4（m3/min）絕對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。相對瓦斯涌出量：Q相對=絕對瓦斯涌出量：Q絕對=將全礦井總瓦斯涌出量劃分為生產(chǎn)區(qū)、準備區(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行統(tǒng)計，統(tǒng)計結果見表63。表63“三區(qū)”瓦斯分布情況表 類別 指標CH4（m3/d）生產(chǎn)區(qū)準備區(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 點絕對瓦斯涌出量（m3/min）相對瓦斯涌出量（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，相對瓦斯涌出量大于10m3/t或有瓦斯噴出的個別區(qū)域（采區(qū)或工作面）為高瓦斯區(qū)，該區(qū)應按高瓦斯礦井管理。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個鉆孔點進行了3號煤層瓦斯含量的預測計算，分布于白馬河風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)瓦斯含量實測值和回代計算值的平均值基本相當。（1）經(jīng)測定，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)，%，準備區(qū)和已采區(qū)所占比重較低，%%。（3）因研究地段的擴展，瓦斯含量預測最大值和最小值與采掘區(qū)實測值有一定差異，但從定性分析的基本認識可知，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。通過對低瓦斯等級礦井的瓦斯涌出異常區(qū)域的分析，提出適應南屯礦區(qū)瓦斯涌出異常區(qū)域的界定標準，同時制定相應的技術管理措施，從而使低瓦斯礦井中瓦斯涌出較高工作地點及區(qū)域的管理規(guī)范化、制度化、具體化，對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，相對瓦斯涌出量大于10m3/t或有瓦斯噴出的個別區(qū)域（采區(qū)或工作面）為高瓦斯區(qū)，該區(qū)應按高瓦斯礦井管理。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)時間8h以上時，該采掘區(qū)即定為瓦斯噴出危險區(qū)域。③高瓦斯礦井，礦井相對瓦斯涌出量大于10m3/t或礦井絕對瓦斯涌出量大于40m3/min2）達到高瓦斯區(qū)域管理規(guī)定的瓦斯狀況以南屯礦區(qū)現(xiàn)在生產(chǎn)實際狀況，假設達到高瓦斯區(qū)管理的巷道中瓦斯狀況。~，供風量450m3/min；如果瓦斯相對涌出量達到10m3/t，~，％~％。~，供風量700m3/imn，如果瓦斯相對涌出量達到10m3/t，~，％~％。煤巷掘進工作面供風量90~150m3/min，如果絕對瓦斯涌出量達到1m3/min，％~％。1）工作面上隅角瓦斯控制措施①瓦斯抽排風機利用抽排風機將回風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處安裝一臺抽排風機，用負壓風筒引至隅角，由于風機安裝移設困難，風筒需穿過超前密集支護區(qū)，風筒難以布置和維護，使用和管理都比較困難。針對上述問題，可以選取體積較小的ZZJCII型振弦式抽排除塵風機，將抽排風機安設在綜放面回風順槽工作面轉(zhuǎn)載機溜槽上方，隨轉(zhuǎn)載機溜槽一起移動的機載式，風機距隅角不超過20m，集抽排瓦斯和除塵于一身，使用和維護都非常方便。為此，需在溜槽上方的鋼板上，加工風機固定螺絲孔，風機至工作面后部運輸機機頭段鋼板留螺栓眼，安裝風筒吊掛鉤架，風機電源取自運順低壓電源。~，距頂板不大于300mm，風機出風口接一節(jié)壓入式風筒，出風口方向斜向前上方，在風筒出風口10m范圍內(nèi)不要裝設電氣設備。使用過程中，回風隅角工作人員將便攜式瓦斯報警儀懸掛在最后一排切頂柱上方風筒吸風口附近，％，％，％時，及時移動風筒吸風口，％；％時斷電儀能立即切斷風機電源；％的瓦斯便攜儀，％。②水射流風機抽排瓦斯水射流風機一般用于除塵，利用水射流形成的負壓，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，但由于水射流風機負壓低，風量較小，使用受到一定的局限。③加大綜放面配風量由于綜放工藝的成熟，采面推進速度的加快，加大配風量對采空區(qū)自然發(fā)火的影響力度大大減小，而配風量的增大能使回風隅角范圍縮小，減小回風隅角瓦斯?jié)舛取＂軌猴L將壓風管隨轉(zhuǎn)載機接至回風隅角處，并接扇型花管向隅角工作空間供風稀釋瓦斯?jié)舛?，由于供風量小，一般與導風簾等其它措施配合使用。⑤導風簾導風簾一般選取兩塊各5m長的風筒布，風簾入口可設在支架前探梁附近，以不影響采煤機運行為宜，出風口設在后部溜子頭上，兩塊風簾以通過架間便于向隅角處導風。兩塊風簾搭接處設在前排立柱附近，便于行人。⑥隔離墻錨網(wǎng)支護巷道，由于進入采空區(qū)順槽不易垮落，在進風隅角每隔6080m堆砌隔離墻減少采空區(qū)深部漏風量，從而減少深部采空區(qū)瓦斯向回風隅角涌出量。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簾，減少采空區(qū)漏風；穩(wěn)定通風系統(tǒng)，減小回風隅角與相鄰區(qū)段采空區(qū)壓差；沿空順槽噴漿堵漏及加強隅角氣體監(jiān)測等。綜放面回風隅角瓦斯治理有多種方法，一般應多種措施結合應用，現(xiàn)場運用應根據(jù)各面實際條件采取恰當?shù)姆椒?，并制定嚴格的安全保障措施，嚴格現(xiàn)場管理，才能收到預期的治理效果。①合理配風對于南屯煤礦這樣的低瓦斯礦井，通風是防止瓦斯集聚的基本手段，用風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封堵漏風封堵漏風通道，增加漏風風阻，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要求封堵掘進巷道沿空一側(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，將漏風通路堵嚴，不留空洞。③加強監(jiān)測采用礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)、瓦斯報警斷電儀、便攜式瓦斯檢測儀等手段加強掘進巷道的瓦斯檢測、報警與調(diào)控，預防瓦斯超限。④局部通風機的安全運轉(zhuǎn)對沿空掘進巷道的