上坝煤矿瓦斯灾害及防爆措施研究

陈剑波

摘要： 瓦斯灾害事故是煤矿五大灾害中伤亡人数最多的事故之一。为此，结合上坝煤矿瓦斯的赋存条件，对其瓦斯灾害因素进行了分析，并提出了针对性的防爆措施，以供同行交流与探讨。

关键词：瓦斯灾害；防爆措施；因素

中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.14.114

1矿井概况

上坝煤矿始建于1996年，位于广元市314°方向，直距约14km的朝天区西北乡境内。矿井扩建后采用平硐、暗斜井开拓，设计生产能力150kt/，走向长度为4040m，倾斜宽度828m，准采C1煤层，开采深度标高+1150m～+300m。该矿为整合扩能矿井，该矿绝对瓦斯涌出量为0.426m3/min，鉴定期间矿井处于停产状态，无矿井相对瓦斯涌出量，属低瓦斯矿井。2008年度该矿绝对瓦斯涌出量为0.320m3/min相对瓦斯涌出量为5.10m3/t，属低瓦斯矿井。

2瓦斯灾害因素分析

2.1瓦斯赋存状况

矿井瓦斯成分比较复杂，除甲烷外，还含有其它烷类，如乙烷、丙烷以及二氧化碳和其它气体。矿井瓦斯风化带深度40.0m，瓦斯涌出量梯度90.0m/m3·t，瓦斯压力、各煤层瓦斯含量和煤层透气性系数不详。矿井无煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险性，无其它有毒有害气体。

2.2矿井瓦斯涌出量预测及变化规律分析

根据AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法之一的矿山统计法预测矿井瓦斯涌出量如下：由于该煤矿（2009年矿井处于停产状态矿井等级为低瓦斯，2008年为低瓦斯矿井）只有瓦斯风化带以下一个水平的相对瓦斯涌出量数据，α值由下式确定：

2.2.3相邻矿井瓦斯等级

矿井周围只有一个煤矿（其余煤矿已关闭）。广元市上坝干沟河分矿位于矿井东部，该矿2009年瓦斯鉴定结果为矿井绝对CH4涌出量0.303m3/min，矿井处于基建，无矿井瓦斯相对涌出量，属低瓦斯矿井。2008年度矿井绝对CH4涌出量0.32m3/min，无矿相对瓦斯涌出量，矿井瓦斯等级为低瓦斯。

3对上坝煤矿瓦斯防爆措施的研究

3.1建全稳定、合理、可靠的通风系统

本矿井采用平硐暗斜井开拓，利用蜂巢岩+756m平硐作主平硐，C1煤层开采初期和后期在主平硐西翼新布置+880m平硐作西回风平硐，用于C1煤层西翼采区的回风；中期在主平硐东翼新布置+850m斜井作回风斜井，用于C1煤层东翼采区的回风；C2煤层在主平硐西翼新布置+950m平硐作回风平硐，用于C2煤层采区的回风。矿井同时使用的风井有2个。

在主平硐西边1175m处的C1煤层底板岩石中布置一采区轨道上山和人行上山、回风上山，与西回风平硐贯通，形成C1煤层西翼的通风系统。在主平硐东边340m处布置C1主暗斜井和C1副暗斜井、C1一级回风上山，落平点为+530m水平，在+530m水平布置运输巷，开采C1煤层，主暗斜井用于提升煤炭、矸石，副暗斜井，用于行人和排水，形成矿井生产系统。

在主平硐东边145m处的C2煤层底板岩石中布置集中轨道上山和人行上山、回风上山，在+950m水平布置+950m辅助水平运输巷，在距集中轨道上山535m处布置二采区轨道上山、人行上山、回风上山，与南回风平硐贯通，形成C2煤层的通风系统。

在主平硐东边474m处的C2煤层底板岩石中布置C2主暗斜井和C2副暗斜井、C2一级回风上山，落平点为+530m水平，在+530m水平布置运输巷，开采C2煤层，主暗斜井用于提升煤炭、矸石，副暗斜井，用于行人和排水，形成矿井生产系统。

矿井主平硐井筒位于井田上北部，西回风平硐井筒位于井田西部，南回风平硐井筒位于井田南部。矿井+756m水平一采区生产期间，新鲜风流从+756m主平硐、+756m水平C1运输大巷进入，经一采区轨道上山和一采区人行上山，运输及人行石门进入采区采掘工作面，泛风至西回风平硐，最后排出地面。

采煤工作面采用“U”型通风方式。新鲜风流从工作面轨道巷及运输巷进入回采工作面，回采工作面的泛风由工作面回风巷排入回风石门，形成完善的通风系统。

3.2保证工作面充足的风量和合理的风速

矿井采用分区列式通风方式，抽出式通风方法，通风线路顺畅，对各用风地点配有足够的风量，反风满足要求，在相应的地点设置了通风附属设置及构造物，通风系统是合理、可靠的。

矿井回采工作面瓦斯含量高，为防止生产过程中瓦斯浓度超限，必须保证回采工作面有足够的新鲜风量，本矿井投产初期7111、9221采煤工作面配风量为4m3/s，工作面风速为1.21m/s，采煤工作面风量充足，能有效防止工作面瓦斯浓度超限。

为防止掘进工作面瓦斯浓度超限，必须保证掘进工作面有足够的新鲜风量，本矿井投产初期掘进工作面配风量为4m3/s，掘进断面为5.3m2，风速为0.75m/s。

3.3建立完善通风系统、加强局部通风管理

（1）矿井在实际生产过程中，各地点需风量的计算方法要符合要求，采掘工作面、硐室、行人维修巷道风量的配备要合理，风量、风速、瓦斯及其它有害气体浓度要符合要求，并能根据生产系统和地质情况的改变或产量的增减，对矿井的通风系统和通风能力作出相应调整，有效地控制矿井通风能力不足、通风不畅、瓦斯超限、风量分配不足等隐患问题，达到“以风定产”的要求，保证矿井在生产时有足够的风量供给，确保矿井安全生产。

（2）矿井要配备齐全通风安全仪表，如风速计、甲烷检测仪、气压计和湿度计等多种检测仪表以检测井下风流中的各种有关参数。检测仪表定期送由国家授权的安全仪表计量检验单位进行检验。

（3）加强通风管理，建立通风瓦斯管理制度，严禁违章指挥、违章作业。及时对片帮、冒顶进行处理，及时处理回采工作面和各掘进工作面等处的局部瓦斯积聚。若遇瓦斯涌出异常区域要加强通风，加强检测工作。

（4）加强通风质量标准化工作，通风设施施工要严格按照标准执行，建立通风设施管理检查维护记录，对重要的风门、调节风门、永久密闭等通风构筑物比如局部通风机前面的调节风门、回风平硐安全出口处的风门要重点监控，一旦这些风门管理不好，容易造成风流短路引起瓦斯事故发生。

4结束语

总之，矿井在建设和生产过程中严格执行《煤矿安全规程》的规定，采取一切必要的预防措施，避免瓦斯灾害事故的发生。