高瓦斯煤矿通风技术

高瓦斯煤矿通风技术（精选十篇）

高瓦斯煤矿通风技术 篇1

煤矿井作业的实质是对煤层、岩层进行挖掘, 从而获得煤炭资源。挖掘必然会把岩层和煤层之间的结构破坏, 若是煤层与岩层间含有瓦斯, 瓦斯便会从被破坏的地方或是周围的裂缝中快速涌出, 短时间内的瓦斯涌出称之为瓦斯突出, 造成的后果是煤矿五大灾害 (煤尘突出怀爆炸;瓦斯突出与爆炸;顶板事故;矿井火灾;矿井水灾) 中最为严重的。由于甲烷是主要成分, 因而瓦斯是一种可燃的以无色无味无嗅为特点的气体。首要爆炸条件是瓦斯中甲烷含量为5%至16%, 同时空气中氧气浓度大于12%, 遇明火或者周围温高至一定程度, 就会发生爆炸, 甲烷浓度在9.5%时爆炸威力最

一、高瓦斯煤矿均压通风技术

(一) 均压通风技术原理

均压通风技术, 是指煤矿行业中所说的通过降低通风通道两端的风压, 以达到减小漏风量的目的, 方法为设置煤

(二) 技术重点

1要保障风机均压

能够保障风机的绝对均压是煤矿采用均匀的通风技术的重要前提。如果通风通道两侧风压大小不一, 就很可能会导致瓦斯进入煤矿人员的工作层面, 使煤炭矿井工人受到安全威胁。风机均压操作简单、安全可靠、工艺便捷, 当风机因为故障而出现停转了现象, 矿井中的通风通道仍然能够保持正常的通风, 这是因为主扇负压的工作原理, 保障了存在于工作层面的瓦斯含量在短时间内不会发生明显的升高。只要当风机出现停转现象, 回风侧的人员的立即撤到工作面的进风侧, 生命安全就能够得到保障。值得注意的是, 风机均压在外部有较大漏风的工作层面是不适合使用的。

2风窗—风机联合均压

使用风窗—风机联合均压治理瓦斯时, 需要相关工作人员时刻保持警惕, 不仅要有具体的实施策略, 还要配备完善的切实可行的管理措施。实施参考以下措施:

(1) 当系统需要使用停风措施, 必须考虑到均压风机出现停止运转时, 需要尽快将溜子道截止门和回风道的调量门开放, 以防瓦斯大量涌入施工层面, 造成均压区瞬间转变成高瓦斯区而引发重大的煤矿瓦斯事故。

(2) 保证溜子道的截止门密闭严实, 来为工作层卸压。

(3) 溜子道的风筒出口不能与工作层面的下端头离得太近, 应该高于3公分以上, 从而防止风机射流造成瓦斯与煤炭的自燃情况。

(4) 为防止出现分压不均的现象发生, 应当合理的调节回风道的调量门的调量窗面积达到最佳均压的标准要求。

(5) 使用均压通风技术时, 为防因均压风机的作用不同部位而导致分压不稳定, 造成其它采区供风不足, 相关工作人员需时刻注意煤碳矿井风量的调配。

(6) 煤矿的风门和风筒每天都要安排专人进行维修护理, 以确保工作层面的风流稳定。

(7) 每天都要对均压通风进行调整与调试, 确保保持最佳效果。

(8) 当工作面不断的推进, 上、下两道风门需要向外设置时, 要拆里面的风门就要事先钉好外面的风门。

二、高瓦斯煤矿B型通风技术

所谓的B型通风技术, 指的是在煤矿生产的工作层形成通风网络, 并与回风巷形成顶板瓦斯排放通道, 来保证煤矿通道内安全。这项通风技术适合用在高瓦斯煤矿企业工作中, 利用煤矿矿井的通风理论知识, 把瓦斯的排放技术与流体力学相结合, 完美的对通道中的瓦斯进行排放, 做到了“三防一通” (即防治瓦斯、防火、防尘、通风) , 其完美的将通风控制理论运用于新型通风技术中。B型通风技术能够从根本上阻塞高瓦斯涌入工作层面, 其采纳了在联络巷调压以及在回风巷中增阻等控制措施, 避免出现安全隐患。

(一) B型通风模式的核心技术

1三部分组成瓦斯涌出通风通道阻塞点。该技术考虑到了瓦斯涌出的源头不同、涌出的方式也不同, 利用B型通风模式, 从各个途径的阻塞瓦斯涌入作业层面, 顺利保障工作层面的安全。

(1) 通风巷道瓦斯涌出。在高瓦斯矿井中, 长距离的工作层面容易巷道变成瓦斯外泄的又一个主要通道。采用B型通风技术可以适当的降低巷道瓦斯涌出量, 最主要是其能抑制阻塞巷道中涌出瓦斯。值得我们注意的是, 要在回风巷旁边增加设置阻风门装置, 因为各点的风流压必定小于增阻的静压, 导致煤矿瓦斯的涌出强度越来越大。因而, 我们有必要增加阻风门装置于回风巷旁。

(2) 采空区瓦斯涌出。采纳该技术能降低采空区瓦斯涌出, 减轻瓦斯威胁的情况。其原理是减小强漏风带, 有效快速的使强漏风带转弱、紊流带转为微孔渗流带, 在采空区的冒落带和裂隙带集中大量瓦斯, 为采空区抽放瓦斯创造条件, 从而保证煤矿生产安全。

(3) 新暴露煤壁和采落煤炭瓦斯涌出。为了能效地控制工作层面新暴露煤壁和采落煤炭瓦斯的涌出, 煤矿企业设置安装增阻风门在通风装置的回风巷中, 在主要通风通道中形成局部阻力, 进风压力变舒缓, 各点的绝对静压上升, 此举能有效降低来源的瓦斯涌出量。

2控制瓦斯运移。B型通风技术研究以综放面瓦斯运移与瓦斯量的控制为研究的对象, 为各位置的瓦斯、工作面高顶等服务。

(1) 煤矿生产企业在采用该技术的情况下, 为保证煤矿在高浓度瓦斯排放时有不同的2条通风路径供选择, 其设置2条不一样的回风巷在综放面上。但是因为煤矿采空区和瓦斯的通风排放通道是相互连通的, 此种情况易遭受采动应力的直接或间接破坏使得通风阻力变急变强, 致使其巷道的滞后工作面煤壁短距离间产生冒落。因此, 煤矿企业必须在回风巷安装设置增阻调节风门, 由此便能顺利的调节2条回风巷的风压, 便于利用风压差控制风道的风压, 从而控制采空区的瓦斯浓度, 让高瓦斯可以由顶板顺利的排放出去。

(2) 煤矿企业还可以安装放置此项技术, 有助于在综放面瓦斯管理的死角。煤矿控制增阻风门通过调节通风装置回风巷来达到目的, 这样的调节控制使得采宅区的瓦斯涌出源的瓦斯涌出量和强度被减弱。利用通风装置中支架顶部的排风道通风压力低于以上各点压力的特点, 能达到消除综放面积聚的瓦斯的效果, 使得生产更为安全。主要是使瓦斯在工作层面的高顶、上隅角和支架尾部的积聚, 并使瓦斯从排放道顺利安全的排出,

(二) B型通风的缺点及改进方法

在此种技术管理模式中, 排放高浓度瓦斯的过程中不可避免的存在各种问题。其主因是煤矿垮落状态始终存在于排放巷正前方, 随时可能导致排风巷与采空区的通畅程度发生变化。再者, 煤矿排放的排风巷瓦斯浓度很难被控制在安全浓度以下。在排放巷跟回风顺槽的风压差既定的提前下, 所排出的瓦斯总量基本是稳定的, 但煤矿的工作层面排向排风巷的风量变化幅度会增大很多, 导致浓度不易控制。

针对煤矿在采用B型通风模式下存在的问题, 采取安全有效的措施迫在眉睫, 研究人员应致力于解决排风巷的瓦斯浓度高于标准浓度的问题, 提高应用排风巷局扇正压的供风技术。煤矿企业可以考虑在通风联络巷安装通风机 (根据排风巷所排瓦斯量计算和确定局扇供风量) 供风, 进而稀释流向排放巷正前方中的瓦斯浓度。保障掘进煤巷中煤壁和排风巷正前方垮落带两者瓦斯渗流的物理化学性质的一致性。同时, 企业需要对排风巷正压供风局扇运转的连续性和安全性进行保障, 从而得以实现安全稀释瓦斯以及稳定排风巷通风压力。

结语

综上所述, 煤矿企业在作业过程中会出现大大小小的问题, 煤矿企业要尽最大限度采取安全合理、经济有效的手段, 把瓦斯浓度降到安全浓度以下。一定要保障煤矿施工作业通风系统的质量, 要优化加强煤矿企业的通风技术。在煤矿生产中只有保证良好矿道通风, 才能保障煤矿企业的作业安全。

摘要：在煤炭矿井企业生产中, 安全问题一直倍受关注, 尤其是高浓度瓦斯在煤炭矿井中大量存在, 一旦遇明火, 必然会引发火灾甚至爆炸等情况, 严重威胁到煤矿安全作业和矿工的人身安全。面对此类安全隐患, 煤炭矿井企业急需解决高瓦斯的排出问题, 以保证生产过程安全。而先进的通风技术是解决高瓦斯矿井瓦斯超标问题的必要手段。为此, 本文着力于探讨高瓦斯煤矿的瓦斯排除技术, 为煤矿企业生产提供通风技术相关理论依据。

关键词：瓦斯,通风技术,煤矿

参考文献

[1]颜士华.浅谈高瓦斯煤矿通风技术要点[J].中国高新技术企业, 2011 (08) :75-76.

[2]王荣国.有关高瓦斯煤矿通风的技术重点分析[J].工程技术, 2012 (06) :224.

[3]孙森, 夏仕柏, 韩波, 等.高瓦斯煤巷掘进全负压通风技术探讨[J].中国煤炭, 2011 (11) :32-35.

[4]张壮初.高瓦斯半煤岩掘进中边抽边掘技术的应用[J].现代矿业, 2011 (05) :76-77.

高瓦斯煤矿通风技术 篇2

“十二五”煤矿瓦斯综合治理工作体系建设总结报告

（“通风可靠”部分）

一、现状

瓦斯：根据《广安市经济和信息化委员会关于公布2010年度矿井瓦斯等级鉴定结果的通知》（广安市经信煤炭 [2010]36号），本矿绝对瓦斯涌出量0.845m3/min, 矿井绝对二氧化碳涌出量0.610m3/ min，属低瓦斯矿井。

煤尘：根据四川省煤炭产品质量监督检验站于2008年6月出具的煤尘爆炸性鉴定报告资料表明：该矿所采四连、六连煤层的煤尘无爆炸危险性，大连煤层有煤尘爆炸危险性。

煤层自燃：根据四川省煤炭产品质量监督检验站于2008年6月出具的煤炭自燃倾向等级鉴定报告资料表明： 该矿所采大连、四连、六连子煤层自燃倾向性等级为Ⅱ级，属自燃煤层，但矿井从生产以来，从未发生过煤层自燃。

（一）我矿矿井通风方式采用中央分列抽出式通风。+350m 明斜井为进风井，回风平硐标高 +360m。并安装有2台FBCDZ-4-№13A-2×30kW型矿用防爆对旋轴流式通风机,配套电机电机功率2×30kW KW。其中一台使用，一台作为备用。主要通风机的安装、使用、检查、维护符合《煤矿安全规程》等法律法规的要求。本矿井地面及井下都实现了双回路供电，一回路电源来自于禄市变电所，线路长10km，采用一趟LGJ-3×120型架空线路输送到井口变电所，压器容量为250KVA；另一回电源来自天池变电站，供电

距离8km，采用一趟LGJ-3×35型架空线路输送到井口变电所，压器容量为500KVA，电源均稳定可靠。主要通风机房有一部直通矿调度室的电话，可随时接受矿调度室的指令（祥情见矿进通讯系统图）。主要通风机房只作为通风用的场所，不兼作他用。主要通风机配备了专职司机，并24小值班。

（二）按照技改《初设》中的巷道断面进行了扩巷建设。主要运输巷、主要回风巷的净高已不低于2米，采区上、下山和平巷的净高已不低于1.8米。巷道断面能够满足通风、行人、运输的需要。

（三）矿井总进风量为1473m3/min,总回风量为1516 m3/min，通风阻力850 Pa。矿井建立完善了测风制度，并严格执行了每10天一次的测风工作，重要场所更是随时测风。采掘工作面和各供风场所的配风量达到了设计要求，能够满足安全生产的需要，祥情见矿井通风系统图。

（四）本矿井有完整独立的通风系统。改变全矿井通风系统时，编制了通风设计及安全措施，并履行了报批手续。巷道贯通严格执行了《煤矿安全规程》相关规定，并制定了巷道贯通安全技术措施，并严格执行了巷道贯通安全技术措施。祥情见本矿井编制的《巷道贯通安全技术措施》。

（五）本矿井各采区实行了分区通风。采、掘工作面实行独立通风，符合相关规定。本矿井不存在不符合《煤矿安全规程》规定的串联通风、扩散通风、采煤工作面利用局部通风机通风等现象。本矿井是低瓦斯矿井，故无煤层突出危险区域采掘工作面回风直接切断其他工作面唯一安全出口的情况。

（六）本矿为瓦斯矿井，开采煤层群采用联合布置的采区，设置1条专用回风巷。采区进、回风巷贯穿整个采区。不存在一段进风、一段回风的情况。

（七）本年度尝未进行矿井通风阻力测定。目前矿井总进风量为1473m3/min,总回风量为1516 m3/min，根据以前测定资料通风阻力为850 Pa。

（八）本矿井安装了重庆煤炭科学研究院生产的KJ90（NA）型安全监控系统，并按《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范AQ1029-2007》标准进行了升级改造，监测监控系统的安装和使用符合《煤矿安全规程》和《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范AQ1029-2007》的要求，并和省、市、县煤矿数字化瓦斯监测监控平台进行了联网，中心站专人值班，实时监测井下瓦斯浓度变化及被控设备的通、断电、开、关状态。监控系统实时监控了各地点空气成分、风速等实时数据，确保了各地点空气成分、风速等符合《煤矿安全规程》的规定。矿井回风有效风量率为87%。采掘工作面和各供风场所的配风量达到设计要求。按照技改《初设》中的巷道断面进行了扩巷建设。主要进风巷道断面扩大到宽2.4m×高2.4m符合设计断面，主要进风巷道实际断面大于设计断面的2/3。回风巷道失修率5%，严重失修率2%。符合规程要求。

（九）本矿采煤矿工作采用“U”通风方式，每10天一次的测风工作确保了各工作面风量充足。

（十）本矿未有瓦斯涌出的掘进工作面。局部通风机采用了三专（专用开关、专用电缆、专用变压器）供电。并配备安装了同等能力的备用局部通风机，自动切换装置灵敏可靠，实现了双风双电源。本矿井所有局部通风机由使用单位的当班掘进班长和瓦斯检查员负责管理，做到了24小时专人管理局部通风机。

（十一）本矿井按《煤矿安全规程》的规定设置了风门、风桥、密闭等通风设施及构筑物。现各通风设施及构筑物完好，能够发挥其正常功能。各通风设施及构筑物实施了挂牌管理，并由通风队指派了专人负责管理挂牌。

（十二）本矿的机电硐室、消防硐室等硐室都设置了独立的通风系统，祥情见附件《各硐室通风系统示意图》。

二、工作目标

（一）总回风机房新安了2台FBCDZ-4-№13A-2×30kW型通风机。新安装的通风机聘请有资质单位进行性能检测和通风阻力测定。做到矿井风速符合《煤矿安全规程》规定。

（二）严格执行掘进工作面瓦斯电闭锁和风电闭锁试验制度，严格局部通风机管理，不得随意停开。

（三）进一步完善通风系统和通风设施建设。矿井应合理安设通风设施，过多通风构筑物会影响通风效果，要保证通风设施的完好使用，防止风流短路，减少漏风。

老岩湾煤矿

煤矿瓦斯治理的通风系统设计 篇3

【关键词】煤矿 瓦斯治理 通风系统

煤矿瓦斯事故是制约煤炭工业安全发展的突出问题[1-2]，因此研究煤矿瓦斯治理具有重要意义。矿井通风系统、抽采抽放、监测监控、现场管理是影响瓦斯治理的四个关键环节[3]，本文对建立健全、稳定、可靠的矿井通风系统进行了研究。

一、通风设备布置

（一）井下通风设施布置

第一、主要进、回风巷之间的每个联络巷中，必须砌筑永久性风墙；需要使用的联络巷及风井安全出口，必須按设计安设两道连锁的正向风门和两道反向风门。

第二、采空区必须及时封闭。必须随采煤工作面的推进，逐个封闭通至采空区的联通巷道。工作面开采结束后，必须在所有与采区相通的巷道中设置密闭墙，全部封闭采空区。

第三、控制风流的风门、风墙、风桥、风窗等设施必须可靠。不应在倾斜运输巷中设置风门；如果必须设置风门，应安设自动门或设专人管理，并有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门的安全措施。

（二）确保风流稳定

为了保证风流稳定，需要在部分通风网路上安设风门、调节风窗和密闭等通风构筑物，并随生产的进度进行及时调节补充，风门间应尽可能设置闭锁装置。确保各用风地点的风量、风速符合《煤矿安全规程》的规定，确保风流稳定。

二、风量计算方法

基于分别计算法计算矿井需风量的公式如下：Q=（∑Q采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ它）×K矿通式中：

Q，矿井所需风量总和，m3/min；ΣQ采，回采工作面需风量之和，m3/min；ΣQ掘，掘进工作面需风量之和，m3/min；ΣQ硐，硐室所需风量之和，m3/min；ΣQ它，其它用风量地点所需风量之和，m3/min。K矿通，矿井通风系数，抽出式K矿通取1.15～1.2。

（一）Q采的计算

Q采的计算方式包括：按采煤工作面的瓦斯涌出量计算；按采煤工作面所需风量计算；按采煤工作面温度计算；按炸药使用量计算；按采煤工作面同时工作最多人数计算五种，然后选取其中一个最大值作为Q采，并通过风速验算公式验证。由于篇幅限制，这里只介绍按采煤工作面温度计算公式，因为其计算结果往往大于其它四种计算结果。按采煤工作面温度计算公式为：Q采=60×Vc×Sc式中：Q采为采煤工作面需要风量，m3/min；Vc为回采工作面适宜风速，m/s；Sc为回采工作面平均有效断面，按最大和最小控顶距有效断面的平均值计算，m2；所选择的Q采值需要满足以下验算公式范围：15×Sc≦Q采≦240×Sc。

（二）Q掘的计算

Q掘的计算方式包括按炸药使用量计算、按掘进工作面同时工作的最多人数计算、按局部风机吸风量计算三种。这里分别按照三种方式计算，并选取其中的最大值。下面一一进行介绍。

A、按炸药使用量计算公式为Q采=25Aj式中：Aj为掘进工作面一次使用最大炸药量，kg。B、按掘进工作面同时工作的最多人数计算为Q掘=4·N掘式中：4为每人每分钟供风标准，m3∕min；N掘为掘进工作面同时工作的最多人数。C、按局部风机吸风量计算的公式为Q掘=Qf×I×kf式中：Qf为掘进面局部通风机额定风量，m3∕min。I为掘进面同时运转的局部通风机台数，台；kf为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数；一般取1.2～1.3。

（三）Q硐的计算

独立通风硐室主要有井下炸药库、采区变电所、充电硐室及一些需要独立通风的机电硐室等。炸药库配风必须保证每小时4次换气量：Q库=4V/60式中Q库为井下炸药库需要风量，m3∕min。V为井下炸药库的体积，m3。B、充电硐室应按其回风流氢气浓度小于0.5%计算风量。C、机电硐室需风量应根据设备降温要求进行配风。D、选取硐室风量，须保证机电硐室温度不超过30℃，其它硐室温度不超过26℃.

（四）Q它的计算

根据经验，按（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐）的10%计算。矿井负压按下列公式计算：h=Q2/S3 +h局R=α·L·P·/S3 式中：H为全矿井风压，Pa。R为井巷摩擦风阻，NS2/m8；α为摩擦阻力系数，NS2/m4；L为井巷长度，m；P为井巷断面周长，m；S为井巷断面积，m2；h局为局部阻力，按全矿风压的10%计算，Pa。等积孔计算公式如下：A=（1.19×Q）/ H （㎡）式中：A为等积孔，㎡；Q为矿井总风量，㎡/s；H为矿井负压，Pa。

三、通风措施

为了提高通风系统可靠性，本文建议执行以下通风措施：（一）根据通风需要，安设风门、调节风门；（二）同一井巷内安设两道风门时，必须保证两道风门不同时开启，防止造成风流短路；（三）勿在巷道内堆放杂物，保证巷道的有效断面；（四）严格按设计掘进、支护巷道，以保护巷道断面尺寸；（五）加强对各种通风设施和巷道的日常管理。（六）对相邻巷道的掘进时，尽量减少放炮震动，同时注意加强支护，防止岩体（或煤体）松动或破碎，以有效防止漏风；（七）加强对各通风设施的管理，对应密闭的地点应采用构筑物或永久密闭装置密闭，以保证满足通风及其它功能需要；（八）加强各通风设施的日常管理，保证设施满足设计和使用功能的需要。

四、结论

通风系统稳定是瓦斯治理的关键环节，对防止局部瓦斯集聚、对井下各作业地点瓦斯浓度的控制、对采煤、掘进工作面及其它巷道风排瓦斯都具有重要的作用。本文从通风设备布置、风量计算方法、通风措施三个方面对矿井通风进行了研究，所得结果对于煤矿通风系统管理具有一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]岩敦.新一代煤矿通风与安全瓦斯监控系统[J]. 中国煤炭. 2005（09）

[2]郭献文，汪延，周立民. 瓦斯爆炸：煤矿矿难头号杀手[J]. 瞭望. 2005（29）

煤矿井下通风瓦斯防治技术 篇4

一、该煤矿瓦斯情况

为了更好地治理矿井瓦斯, 我们首先对该煤矿的瓦斯情况进行分析。经过调查, 该煤矿的矿井瓦斯和回采工作面瓦斯的具体涌出量的预测结果如下表 (表1、表2) 。

二、煤矿通风系统防治瓦斯

该煤矿主要完善通风系统来防治矿井的瓦斯。该矿井瓦斯的防治工作主要包括两方面的内容———巷道瓦斯防治和局部瓦斯聚积防治。

(一) 矿井巷道通风系统防治瓦斯。

在矿井瓦斯防治中, 通过完善的通风系统来防治巷道瓦斯是一个行之有效的方法。该煤矿主要使用的是并列式通风方式。从整体上看, 在矿井中巷道的布置上, 采取的是“两进两回”的四巷道布置方式, 从而使煤矿采掘工作面的生产巷到和各个作业点都有合适的风速和风量, 从而形成一个稳定的通风系统。在风机的管理上, 巷道采取的是双风机自动切换的模式, 简单地说, 当主风机发生故障的时候, 备用的副风机会自动切换投入使用。在局部的风机中, 采用的是局扇专用开关以及专用线路, 从而更大程度上确保风机的正常运行。另外, 矿井中还设置了两个专用的排瓦斯回风巷道。这两个专用回风巷道内不准进行生产工作, 巷道是用一些不具有可燃性材料构建, 并且安装有甲烷传感器, 当巷道内的甲烷达到一定程度的时候, 传感器就会自动切断矿井开采面的电源并发出报警信号, 从而确保矿井下工作人员的安全。

(二) 矿井局部瓦斯积聚的通风处理。

在防止矿井瓦斯的过程中, 除设置好整体的通风系统之外, 还要格外注意局部瓦斯积聚的通风处理。具体来讲, 主要从以下几个方面着手。在矿井回采工作面的隅角很容易积聚瓦斯, 这时, 我们可以在工作面的隅角处挂上挡风板之类的东西, 从而促使矿井巷道中的风从瓦斯积聚的地方吹过, 有效地稀释积聚的瓦斯。对于采煤机器附近的瓦斯, 在矿井中有降尘防护措施的情况下, 可以通过提高工作面的风速来增加其进风量, 从而减少瓦斯的积聚。对于矿井密闭墙瓦斯积聚的处理, 首先对密闭重新抹面, 加强堵漏工作, 从根源处把瓦斯问题处理掉。如果经过抹面, 仍旧造成密封墙前瓦斯积聚, 这时我们可以采取风压导风的方法利用伸缩骨架风筒来处理积聚的瓦斯。在矿井中, 巷道顶板附近常常会积聚大量的瓦斯层, 针对这种情况, 我们可以通过加大巷道中的风速来吹散积聚在巷道顶部的瓦斯。对于矿井工作面或巷道冒顶处瓦斯聚集, 瓦斯可以通过导风板或者导风筒来稀释瓦斯, 也可以通过采取黄土填埋的方式消除瓦斯等。

摘要：鉴于煤层的渗透性差和瓦斯聚集情况复杂等因素, 瓦斯防治工作一直是影响我国煤矿安全管理中的一个重要因素。本文以山西某煤矿为例, 在分析该煤矿瓦斯情况的基础上, 介绍了高瓦斯矿井下瓦斯的通风防治技术, 从而为做好煤矿井下瓦斯的防治工作提供帮助。

关键词：煤矿,瓦斯,通风方法,防治技术

参考文献

高瓦斯煤矿通风技术 篇5

矿井通风、瓦斯防治、防灭火、综合防尘

技 术 管 理 制 度

2016年5月

矿井通风技术管理制度

一、生产部门和通风部门每年安排采掘计划时必须核定矿井生产和通风能力，必须按实际供风量核定矿井产量，严禁超通风能力生产。

二、必须建立测风制度，由测风员每10天进行1次全面测风。对采掘工作面和其他用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风结果应记录并写在测风地点的测风牌板上。

三、改变通风系统前，通风防突部必须编制通风设计和安全技术措施，并经企业技术负责人批准后实施。

四、掘进巷道贯通前，煤巷在相距60m前，岩巷在相距20m前，必须停止一个掘进工作面作业，做好调整通风系统的准备工作。

五、巷道贯通必须制定专项安全技术措施，贯通时应由通风防突部和通风队领导现场跟班指挥，贯通后及时调整通风系统，防止瓦斯积聚。

六、每个采区必须设置至少1条专用回风巷。

七、采掘工作面应实行独立通风，采煤工作面不得采用下行通风，工作面回风侧不应设置风窗。

八、采区开采结束后45天内，必须在所有与已采区相连通的巷道中设置密闭墙，全部封闭采区。

九、由通风防突部组织每3年进行1次矿井通风阻力测定，转入新水平生产或改变一翼通风系统后，必须重新进行通风阻力测定。

十、防爆门每6个月检查维修1次，主要通风机每月检查1次。

十一、每季度检查1次反风设施，每年进行1次反风演习，反风演习计划应报鑫悦（集团）公司审批。反风结束后，应编制反风演习报告。

十二、局部通风机及其启动装置由施工单位负责安装，必须安设在进风巷道中，距回风口的距离不小于10m，且支护完好、无淋水、无积水、无杂物；局部通风机离地面高度应大于0.3m。

十三、采用局部通风机供风的掘进巷道应安设2台同等能力的局部通风机，实现“三专两闭锁”，具备相互独立的双回路电源，并能实现自动切换。

十四、通风设施由通风队负责构筑，密闭墙、风门风窗墙、风桥应采用不燃性材料构筑，保证严密不漏风。其中密闭、风门风窗墙体厚度不小于0.5m，墙面要平整、无裂缝、重缝和空缝，并进行勾缝或抹面，每平方米内凸凹不应大于10mm。

十五、密闭、风门、风桥前后5m内支护完好，无片帮、漏顶、杂物、积水和淤泥。

矿井防治瓦斯技术管理制度

一、设立有瓦斯防治工作领导小组和满足工作需要的瓦斯防治专业队伍，同时按规定设立有防突工作领导小组和满足防突工作的专业防突队伍。

二、由通风防突部负责组织每年进行1次瓦斯等级鉴定，鉴定结果报鑫悦（集团）公司审批。

三、每月应召开1次瓦斯防治及防突专题研究会，研究瓦斯综合治理工作。做好详细的会议记录，并形成会议纪要。

四、通风队每月应编制瓦斯检查地点设置计划，报矿总工程师审查、签字。

五、巷道排放瓦斯前，通风队必须制定专项排瓦斯安全技术措施，报矿总工程师审批，并指定专人现场协调指挥，责任到人。排放瓦斯时，回风系统必须停电撤人，严禁“一风吹”。

六、通风瓦斯日报、瓦斯监测日报每日应报矿长、矿总工程师审阅签字，并有记录。

七、岩巷掘进工作面必须坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，防止误揭煤层。

八、有突出危险的掘进工作面通风防突部必须制定防突技术措施并经审批后严格执行。在接近老空、老巷、地质构造带时，必须打探钻探明情况，采取针对性措施。钻探施工必须制定专项措施，防止其它灾害发生。

九、石门揭煤前，通风防突部负责编制专项防突设计、区域及局部综合防突措施，报鑫悦（集团）公司审批，并严格执行。揭煤时，揭煤区域内除揭煤作业人员外，其他人员必须全部撤离。

十、通风防突部负责组织按规定及时测定煤层瓦斯压力、瓦斯

含量、煤层透气性系数、钻孔瓦斯衰减系数等瓦斯基础参数。

十一、掘进工作面打钻时，如果发现有地质构造变化、发生喷孔、顶钻、卡钻等突出预兆或进行效果检验连续三次超指标时，必须停止掘进，报请鑫悦（集团）公司共同研究采取有效的防突措施，采取措施后效果检验指标不超限时，方准恢复正常掘进。

十二、有突出危险的掘进工作面，在开工前必须向鑫悦（集团）公司书面备案。

十三、有突出危险的回采工作面采前必须编制抽采设计并严格执行。工作面抽出率不得低于30%，预抽期一般不少于6个月（以最后一个抽采孔连抽时间算起）；特殊情况下抽放时间达不到规定时，采用综合措施强化抽采，并对工作面残存瓦斯含量进行测定，分析工作面突出危险性，以书面材料报请鑫悦（集团）公司批准后，方可开采。

十四、有突出危险的采掘工作面施工前，通风防突部负责对采掘工作面瓦斯抽采达标情况进行评价，评价结果报安鑫悦（集团）公司备案。

十五、通风防突部人员进行区域验证、预测预报或效果检验时，必须由跟班队长或班长、安全检查员和瓦斯检查员在现场落实钻孔深度和指标情况，并在现场原始记录上核准签字。

十六、抽防队负责定期对瓦斯抽采系统瓦斯的浓度、压力、流量等参数进行测定，泵站每小时测定1次，主、干、支管及抽采钻场每周测定1次，单孔每个月测定1次。

十七、抽防队负责每周对瓦斯抽采系统进行检查，确保抽采管路无破损、漏气、积水，抽采管路地面高度不应小于0.3m。

矿井防灭火技术管理制度

一、通风防突部负责制定井上、下防灭火措施，延伸新水平时，必须对所有煤层的自燃倾向性进行鉴定。

二、井上、下应设置消防材料库，且每季度检查1次，发现问题，及时解决。

三、必须设地面消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统应每隔100m设置支管和阀门，在带式输送机巷道中应每隔50m设置支管和阀门。地面的消防水池必须经常保持不少于200m的水量，每季度检查1次。

四、井下爆炸材料库、机电设备硐室、检修硐室、材料库、井底车场、使用带式输送机或液压耦合器的巷道以及采掘工作面附近的巷道中必须按规定配备灭火器材。

五、井口房和通风机房附近20m内，不得有烟火或用火炉取暖。

六、在井下和井口房，严禁采用可燃性材料搭设临时操作间、休息室。

七、如果必须在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房电焊、气焊和喷灯焊接等工作，每次必须制定专项安全技术措施，且停止突出危险区的一切工作。

3综合防尘技术管理制度

一、每延伸一个新水平，通风防突部负责应进行1次煤尘爆炸性鉴定。

二、通风防突部负责制定综合防尘措施。

三、矿井必须建立完善的防尘供水系统，主要运输巷、带式输送机斜井与平巷、上山与下山、采区运输巷和回风巷，采煤工作面运输巷与回风巷、掘进巷道、煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、卸载点等地点都必须敷设防尘供水管路，并安设支管和阀门。

四、风流净化水幕的安装要求：

（一）矿井及采区主要进、回风巷应各安设一道风流净化水幕。

（二）采煤工作面进、回风巷必须各安设两道风流净化水幕，第一道距工作面30m，第二道距工作面80-100m。

（三）掘进工作面必须安设三道风流净化水幕，第一道距掘进面30-50m，第二道距掘进面80-100m，第三道距回风巷口10-15m。

（四）运输巷道内应设置自动控制风流净化水幕，采煤工作面回风流中应设置自动控制风流净化水幕；井下临时进行巷修的地点下风侧不大于10m处必须设置一道风流净化水幕。

（五）距锚喷作业地点下风流方向100m内应设置两道以上风流净化水幕，且喷浆机下风侧不大于10m处必须设置一道风流净化水幕。

（六）在装煤点下风侧20m内，必须设置一道风流净化水幕。

（七）采用风排粉打钻或干式打眼地点下风侧5－10m处必须设置一道风流净化水幕。

（八）净化水幕的安设位置应选择在巷道断面规整、无拐弯、避开电气设备、避开通风安全设施且风流保持稳定的地点。

五、施工单位负责在煤巷掘进巷道内按照断面每平方米不少于200L水量安设隔爆水棚，安装位置为距前头不小于60m且不大于200m的位置，每周应检查1次。

六、主要大巷、主要进回风巷由责任单位每月至少冲刷1次积尘。

七、施工单位负责对放炮前后进行喷雾洒水，放炮前后对工作面30m范围内巷道周边洒水冲尘。装煤前，对距离工作面30m范围内的巷道周边和装煤堆进行一次洒水。

八、距离工作面20m范围内的巷道，每班至少冲洗一次（在每班交班时必须进行一次冲尘）；20m以外的巷道每旬至少冲洗一次，并清除堆积浮煤。

九、采掘工作面应按规定采取煤层注水防尘措施，注水设计和效果符合《煤矿安全规程》相关规定。

十、采煤机应有内外喷雾装置，内喷雾压力不得小于2MPa，外喷雾压力不得小于1.5MPa，如果内喷雾装置不能正常喷雾，外喷雾压力不得小于4MPa，无水或喷雾装置损坏时必须停机。

十一、通风防突部负责井下粉尘测定工作，做好原始测定记录，并建立测尘月报表。

（一）井下作业场所的粉尘浓度每月测定2次，定点呼吸性粉尘监测每月1次。

（二）工班个体呼吸性粉尘监测，采、掘工作面每3个月测定1次，其他工作面或作业场所每6个月测定1次。

（三）粉尘中的游离二氧化碳的含量，每6个月测定1次，变更工作面时也必须测定1次。

煤矿通风中的瓦斯处理技术研究 篇6

我国作为煤炭大国, 煤炭年产量居于世界首位。目前国内煤炭资源的总量约为5.57万亿t, 埋深在600m以下的煤炭约占总量的26.80%;埋深在600~1000m的煤炭资源约占总量的20%左右;埋深在1000~2000m的煤炭资源约占总量的53.20%。截止到目前, 已经探明的煤层气地质储量将近1023亿m3, 其中可采的储量约为470亿m3, 埋深浅于2000m的煤层气总量约为36.8万亿m3。相关调查统计数据结果显示, 2014我国煤矿瓦斯抽采总量约为156亿m3, 国内大部分矿井均为高瓦斯矿井, 其中国有重点煤矿有70%左右为高瓦斯矿井, 且绝大部分为低透气性煤层, 即渗透率<1m D, 均匀渗透率在0.002~16.17m D, 渗透率<0.10m D的约为35%, 渗透率在0.1~1.0m D之间的约为37%, 在1.0~10.0m D的仅为28%, 超过10m D非常少。一些渗透率较好的矿区, 如开滦、丰城等, 其渗透率也仅为1~18m D左右, 比美国低了2~3个数量级。

我国现行的GB50471-2008规范中将渗透率低于1m D的煤层划定为难以抽采的煤层, 这种煤层在国内的煤矿中所占的比重较大。近年来, 随着煤炭需求量的不断增多, 煤矿开采进入了高峰期, 浅层的煤炭资源越来越少, 很多矿井都逐步向纵深方向发展, 国家煤矿总局的调查统计数据显示, 我国煤矿的开采深度平均每年增加10~20m左右, 煤层的瓦斯压力平均每年增加0.1~0.3MPa, 瓦斯涌出量每年增加约1.5×109m3, 在这一背景下, 国内不少煤矿, 从原本的低瓦斯矿井升级为高瓦斯矿井, 由此进一步增大了煤矿的治理难度。虽然我国的煤炭资源较多, 但从矿井的整体情况上看, 却是世界各个产煤国中开采条件最差的国家之一, 矿井的灾害类型多、分布广, 瓦斯突出灾害最为严重。

瓦斯本身属于一种清洁型能源, 其用途尤为广泛, 同时瓦斯还是温室气体, 按照国家提出的节能减排要求, 对于矿井瓦斯应当遵循多抽少排的原则, 以此来减少瓦斯对自然生态环境的影响和破坏。目前, 矿井瓦斯抽采已经成为国家政策的要求, 尤其是高瓦斯和突出矿井必须先抽后采, 并确保抽采达标。我国的瓦斯抽采经历了以下五个发展阶段:第一个阶段是50年代初期的高透气性煤层瓦斯抽采阶段, 在该阶段首次在抚顺矿区高透气性特厚煤层中采用井下钻孔预抽技术对煤层中的瓦斯进行抽采, 并取得了成功, 解决了该矿区向深部发展的安全问题;第二个阶段是50年代中期的临近层卸压瓦斯抽采阶段, 在该阶段采用穿层钻孔、顶板收集瓦斯巷抽采上邻近层瓦斯的试验在阳泉矿区获得了成功, 有效解决了煤层开采中首采作业面瓦斯涌出量的问题;第三个阶段是60年代的低透气性煤层瓦斯强化抽采阶段, 在该阶段试验了多种强化措施, 如井下水力压裂、大直径钻扩孔、预控爆破等等, 对对突出危险性煤层瓦斯压力的降低起到了积极作用;第四个阶段是80年代的综合抽采瓦斯阶段, 试验研究了瓦斯采前预抽、采空区瓦斯采后抽等方法, 在一个采区内综合抽采瓦斯的措施, 解决了瓦斯涌出源头多、涌出量大的问题;第五个阶段是立体抽采瓦斯阶段, 试验研究了地面钻孔井和井下钻孔联合抽采矿井瓦斯, 实现了立体抽采方式, 解决了瓦斯抽采效率低的问题。

2 煤矿井下瓦斯综合治理技术

2.1 上隅角瓦斯治理技术

国内很多煤矿在井下采掘过程中, 都存在作业面上隅角瓦斯超限的问题, 这极不利于井下作业安全。为此, 必须采取有效的技术措施, 对上隅角瓦斯进行治理。

2.1.1 加大风量法

该方法较为简单, 具体是指将作业面的进风量增大, 例如, 某煤矿井下原本的进风量为540m3/min, 在充分考虑回风流、作业面以及上隅角的瓦斯浓度情况后, 将进风量增加至800m3/min, 这样一来工作面的风速便从原本的1.4m/s, 增大到2.5m/s。采用该方法后, 上隅角的瓦斯浓度显著降低, 但随着进风量的加大, 却导致了作业面煤尘飞扬。为此, 在增大进风量的同时, 必须采取洒水等措施, 解决煤尘飞扬的问题。

2.1.2 通风机抽采法

该方法具体是指在井下回风巷内设置专用的通风机, 对上隅角区域内的瓦斯进行抽采, 以此来降低上隅角位置处的瓦斯浓度。实践证明, 通过该方法能够有效降低井下采掘作业面上隅角处的瓦斯浓度, 治理效果较好。

2.1.3 单风筒总排负压抽采法

该方法具体是指将矿井总排风全负压作为引排动力, 将作业面上的引排风筒直接与总回风巷道进行连接, 借助负压将作业面上的瓦斯直接抽排至总回风巷道。技术要点如下:在进风巷作业面超前支护采煤作业面煤壁一侧开一个缺口, 让风流由此顺利进入到作业面中;用沙袋将作业面两尾巷封堵起来, 借此减少采空区的漏风量;在运输巷内安装一个直径600mm左右的负压风筒, 其一端经进风巷沙袋壁深入至采空区内1~2m左右, 同时将风筒延接至井下总回风巷内;利用矿井总负压将上隅角出采空区的含瓦斯气体抽出。采用该方法对上隅角瓦斯进行治理时, 为保证引排效果, 可在总回风向负压风筒出口位置处设置一道调节风门, 以此来对负压和风量进行调节。实践证明, 该方法在治理井下作业面上隅角瓦斯的效果非常显著, 具有一定的推广使用价值。

2.1.4 顶板抽放法

该方法又被称之为高位钻孔瓦斯抽放法, 具体是指顶板裂隙带抽放, 其技术原理如下:利用作业面回采压力形成的顶板裂隙作为通道, 对上隅角顶部积存的瓦斯进行抽放。该方法不但能够使采空区内的瓦斯运移方向发生改变, 而且还能有效减少瓦斯向回风流的涌出量, 切断采空区瓦斯涌向作业面上隅角的通道, 降低作业面上隅角处的瓦斯浓度。

2.2 钻孔预抽瓦斯技术

该方法的特点是工艺简单、成本低、抽放瓦斯浓度较高, 目前国内很多煤矿都采用该方法对本煤层的瓦斯进行预抽。钻孔法主要有以下两种布置方式, 一种是顺煤层钻孔布置法, 另一种是穿煤层钻孔布置法。采用前者对本煤层瓦斯进行预抽时, 一般是通过提前开掘出的煤巷, 沿着煤层打顺层钻孔, 先进行预抽再进行回采作业;采用后者时, 可将钻场布设在临近煤层巷道或是底板岩石巷道, 向开采层钻孔, 经抽放后再进入煤层进行采掘, 这样便可以解决回采作业面瓦斯涌出量较大的问题。

2.3 瓦斯对角泄放自动化技术

该技术具体是指当井下作业面附近存在其它采空区或是巷道连通时, 借助专用的装置自动对系统压力进行调整, 将采空区内的瓦斯转移到其它的采空区或是巷道当中, 然后再对瓦斯进行抽放或泄放, 以此来降低目标回采作业面内的瓦斯涌出。采用该技术对井下瓦斯进行治理时, 必须保证调节的连续性, 这是该技术成功的关键之所在。

3 结论

综上所述, 在煤矿井下采掘的过程中, 瓦斯作为一种伴生产物, 其会随着煤层的开采而不断涌出, 若是瓦斯的处理效果不佳, 则会导致瓦斯大量积存在井下巷道当中, 一旦瓦斯的浓度超限, 不仅会对矿工的身体健康造成影响, 而且还可能引起瓦斯爆炸的恶性事故, 极不利于井下安全生产。为此, 必须针对煤矿井下瓦斯的实际情况, 采取合理可行的技术措施, 对瓦斯进行有效治理, 只有这样, 才能保证煤矿井下采掘作业的安全性。

摘要：首先对我国煤矿通风瓦斯的处理现状进行了简要分析, 并在此基础上对煤矿井下瓦斯综合治理技术进行论述。期望通过研究能够对煤矿开采过程中瓦斯的有效治理有所帮助。

关键词：煤矿,通风瓦斯,技术

参考文献

[1]马晓钟.煤矿瓦斯综合利用技术的探索与实践[J].中国煤层气, 2011 (7) .

[2]张爱然.瓦斯抽放效果的影响因素分析及对策[J].山西大同大学学报, 2012 (9) .

高瓦斯煤矿通风技术 篇7

关键词：Y型通风系统,瓦斯治理,瓦斯抽采

1 引言

随着开采手段机械化采煤程度的提高及矿井的不断延伸, 矿井瓦斯涌出量逐年增大, 瓦斯问题逐渐成为困扰高瓦斯矿井实施高产高效生产的重要难题。瓦斯事故会造成摧毁井下的各种设备、造成人员窒息死亡、引起瓦斯爆炸与火灾事故、破坏矿井通风系统、井巷垮塌等重大事故。在日常的实践中不难看出, 传统的U型或者U+L性的通风方式, 不管采用高位钻孔、埋管抽放, 又或者是利用高抽巷, 都没有办法从根本上来解决瓦斯积聚以及上隅角瓦斯超限的问题, 这对采煤工作的安全性以及和生产的高效性都有着严重的影响。

2 Y型通风瓦斯治理技术的优势

对比常用的U型、Z型通风系统而言, 采用Y型通风方式治理瓦斯是一种比较好的选择。图1所示的是U型通风系统, 该通风系统有着简单的结构, 工程量比较小, 风流相对稳定, 便于管理, 而缺点是工作量有点大, 上隅角瓦斯很容易就会超限, 要提前掘进回风巷。

图2所表示的是Z型通风系统, 它的采空区会漏风, 在实际应用的时候假如用Z型通风系统, 难度会比较大。

图3所示的是Y型通风系统, 该系统能够较好地解U型通风系统所遇到的问题, 改善生产环境, 增加经济效益, 提升综采面的单产量, 相应经费的投入也会减少, 从而降低了采煤的成本, 为国家节约资源, 还可以降低矿井总风阻, 节约主扇运行费用。

3 实例分析

3.1 实例简介

某矿区14115工作面, 走向长220m, 倾斜长1000m。4号煤层平均厚度2.66m;下距离5号煤层平均4.56m, 5号煤平均厚度3.42m;上距离3号煤层平均2.58m, 平均厚度为2.2m。工作面的构造呈单斜状, 斜度平均7°。工作面4号煤层瓦斯压力为1.5MPa, 原来煤体瓦斯涌出量10.2m3/t, 残存瓦斯量3.54m3/t。

3.2 Y型通风系统应用效果分析

1) 工作面瓦斯超限对比情况。通过对比14115工作面在采用Y型通风系统之前的瓦斯超限次数, 就不难看出“Y”型通风系统其优势所在。2009年的时候, 这个工作面所采用的是“U+L”型通风系统, 瓦斯超限达94次。14115工作面2010年采用了是沿空留巷“Y”型通风系统之后, 瓦斯超限仅8次。采用Y型通风方式后, 该工作面瓦斯超限警报次数由94次直线下降到8次, 上隅角瓦斯消失, 说明工作面瓦斯情况明显好转, 体现了Y型通风方式的优势。

2) 14115工作面产量和月平均瓦斯浓度变化情况考察。2009年在采用“U+L”型的时侯, 由于时常发生超限现象, 导致月产量递减失分严重, 到9月份的时侯, 居然减到差不多7000t, 偶尔还有停产的现象发生。自从用了“Y”型通风系统以后, 以上情况都有了极大的改善, 效果是分显著, 工作面月产量甚至达到了月产超30000t。

3) 抽采率变化趋势考察。在2009年4月~2010年11月期间, 14115其抽采率的变化趋势大都保持在50%~60%之间, 抽采瓦斯量变化趋势保持在18~21m3/min之间, 从工作面开始采用Y型通风系统后, 工作面瓦斯抽采量开始持续增加, 峰值甚至达到了35.1m3/min。抽放率远远大于60%, 效果十分显著。

4 结论

该矿区应用此技术后, 基本上消灭了上隅角瓦斯积聚超限问题, 保证了留巷段的密封性以及密实性, 结合采空区高抽巷和埋管对采空区及其上、下部岩层卸压裂隙区的瓦斯抽采, 绝对瓦斯涌出量逐渐下降, 抽采率、工作面产量稳步提高, 实现了工作面安全和高效生产。

参考文献

[1]张朝举, 王飞.Y型通风瓦斯治理技术在祁东煤矿的应用[J].煤矿安全, 2011.

[2]程远平, 俞启香.中国煤矿区域性瓦斯治理技术的发展[J].采矿与安全工程学报, 200.

[3]刘泽功, 叶建设.顶板巷道抽采采空区瓦斯的应用研究[J].淮南工业学院学报, 1999.

[4]齐庆杰, 黄伯轩.采场瓦斯运移规律与防治技术研究[J].煤炭学报, 1998.

高瓦斯煤矿通风技术 篇8

《煤矿安全规程》要求煤矿生产必须执行瓦斯巡检制度和请示报告制度;瓦斯检查工必须携带便携式光学甲烷检测仪,并认真填写瓦斯检查班报。但在执行过程中发现瓦斯检查工的漏检、虚假检查现象较为普遍,给煤矿安全生产带来极大隐患。如何应用现代电子和信息技术来实现瓦斯巡回检查制度,是当今煤矿安全生产急需解决的问题。

便携式光学甲烷检测仪利用光干涉原理测量瓦斯和CO2,在煤矿已经使用了半个多世纪。由于其精度高、测量范围宽(0～100%)、无易损零部件、使用寿命长、维护量少等优点,一直作为我国煤矿瓦斯测量的基本仪器。但该仪器属于机械式仪表,不能储存和传输测量数据;读数不直观,视觉误差大,读取的数据还必须经过人工计算修正环境温度和大气压影响造成的测量误差。将便携式光学甲烷检测仪数字化是瓦斯巡检管理系统研制成功的关键。

如何实现煤矿通风工区瓦斯巡检管理的三级签字四级管理模式,达到业务流程自动化、人员管理自动化考核的目的,是瓦斯巡检管理系统研制过程中要解决的主要问题。

1 系统组成及工作原理

系统硬件部分由便携式光学数显甲烷检测仪和计算机局域网组成,见图1。便携式光学数显甲烷检测仪通过RS232串口与服务端计算机进行双向通信,即通过计算机可修改仪器的编号和时间;而仪器也可将其编号和瓦斯测量记录传递给计算机。

瓦斯巡检管理软件是以SQL Sever2000数据库为核心,采用B/S结构(浏览器和服务器结构)开发的。只需要在服务端计算机上安装该软件和SQL Sever2000数据库,就能实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接入方式,用网页浏览的方式访问和操作瓦斯巡检管理数据库。

服务端计算机放置在仪器房,由仪器房人员通过计算机完成以下工作:① 为仪器建立档案;② 校对仪器的时间和编号,使仪器和具体的使用人员联系起来后,再将仪器发放给相应的使用人员;③ 将仪器内存储的瓦斯测量记录采集到计算机上。

客户端计算机放置在各管理人员的办公室,管理人员可凭帐号和密码登录到瓦斯巡检管理软件主界面菜单,完成计划图表的编写和审核签字,以及巡检报表的审核签字等工作。

2 便携式光学数显甲烷检测仪的研制

2.1 原理性样机的研制

在现有的便携式光学甲烷检测仪的基础上,去掉其目镜和测微部分,将原投射到目镜上的干涉条纹通过棱镜折射90°,反射到线阵CCD图像传感器上,由线阵CCD将干涉条纹的移动量转换成电信号后,再由单片机进行分析、计算处理,直接显示出甲烷浓度值。其中线阵CCD的驱动电路采用了IC驱动法:由3块数字集成电路芯片来共同实现CCD的时序脉冲驱动信号。样机设计完成后,按MT 28—94《光干涉甲烷测定器》标准进行测试,仪器可稳定检测甲烷浓度值,误差在允许误差范围内。整机调试效率低,难以形成规模化生产;体积大,不便于携带。

2.2 实用性样机的研制

实用性样机重新设计了光路机械部分,采用高亮度发光二极管作为光源,解决了光源、光路与线阵CCD图像传感器的匹配问题。整机调试技术简单、易掌握;整机工作电流和质量是便携式光学甲烷检测仪的一半。

实用性样机采用单片机产生CCD所需的驱动电路,通过软件改变驱动时序,为线阵CCD图像传感器的选型和调试提供方便。

光学甲烷检测仪受环境温度和大气压的影响而产生测量误差,实用性样机采用串行数字温度传感器,直接将温度以数字信号方式传输给单片机。考虑到同地区的环境大气压变化不大,故采用输入测量地区大气压值的方法对大气压进行设置。最后由单片机根据修正公式计算出实际的瓦斯浓度值,并显示出来。

实用性样机采用增加振动传感器来跟踪仪器的使用情况。当检测人员走动时,振动传感器产生对应振动强度的电压,传递给单片机。单片机每隔5 min自动检测判断该电压信号,当电压信号大于设定值时,判断为检测人员在走动。

2.3 检验情况

实用性样机按MT 28—94《光干涉甲烷测定器》标准进行了基本误差测定和稳定性试验,主要功能和技术指标达到了设计要求。并进行了煤矿井下安全防爆试验,取得了安标证。

2.3.1 主要性能

检测空气中的CH4和CO2浓度,还可显示电池电压、时间、环境温度;

欠量程指示 当零点小于-0.20%CH4时,闪烁显示“000”;

超量程指示 当测量值大于10.5%CH4时,显示“Err1”;

电池欠压指示 当电池电压小于2.2 V时,显示“BATT”;

采用振动传感器来跟踪仪器的使用状态;

手动存储测量数据 将CH4浓度值与日期、时间、环境温度对应起来形成一组,记录并储存。

2.3.2 主要参数

1) 测量范围:0～10%CH4;

2) 基本误差,见表1;

%

3) 响应时间小于等于8 s;

4) 工作电流小于等于100 mA DC;

5) 手动存储测量数据记录近2 000条;

6) 4位数码管显示,8个状态指示灯;2个按键;

7) 电源:2节LR6 1.5 V普通干电池;

8) 通信接口: RS232;

9) 防护等级:IP54。

3 瓦斯巡检管理软件的开发

瓦斯巡检管理软件的开发经历了C/S模式转变为B/S模式的过程。

由于采用C/S模式开发的瓦斯巡检管理软件需要在每个客户端计算机上安装客户端软件,导致软件维护工作量大;并且C/S模式的软件可靠性差。采用目前最流行的、成熟的B/S模式来开发瓦斯巡检管理软件,不需要安装客户端软件,所有数据及软件都在1台服务器上,软件更新和维护大大减少。

瓦斯巡检管理软件具有初始化设置、用户管理、设备管理、计划管理、巡检管理、数据维护和安全管理等7个功能模块。煤矿通风工区瓦斯巡检制度所涉及的人员都可以根据自己的工作权限,完成自己的日常工作。

4 工业性试验

煤矿通风工区瓦斯巡检管理系统研制成功后,在阳煤集团进行了为期20 d的试验。由通风四队按三八制工作时间安排人员使用,每班配备了9～10台仪器,共30多人参加了仪器的井下使用。

4.1 试验方案

1) 班长、队长、区长、总工、仪器管理员、数据采集员通过学习使用瓦斯巡检管理软件,来完成日常对瓦斯巡检的管理工作。

a. 队长负责编写本队巡检地点名称、编写及管理本队计划图表;完成巡检报表的第二级签字审核工作。

b.区长负责计划图表的审核签字,完成巡检报表的第三级签字审核工作。

c. 班长负责制订本班组瓦斯检查工的巡检计划,管理本班组的巡检计划;完成巡检报表的第一级签字审核工作。

d.总工负责完成巡检报表的第四级签字审核工作。

e.仪器管理员负责数显光学甲烷检测仪的登记、校准和分配使用,负责机械式光学甲烷检测仪的校准和维护。

f.数据采集员负责将仪器内存储的瓦斯测量记录采集到计算机上。

2) 瓦斯检查工除了携带机械式光学甲烷检测仪完成现有工作外,还要带上数显光学甲烷检测仪,完成瓦斯数据的采集和存储工作。

3) 巡检报表的签字时间和瓦斯检查工交仪器时间:

a.班长签字时间1 d(24 h);队长签字时间3 d(72 h);区长签字时间30 d(720 h);总工签字时间30 d(720 h)。

b.瓦斯检查工上班前到仪器房领取仪器,下班后将仪器交到仪器房进行数据采集。

4.2 试验结果

试验共采集了182台(次)的数据,在计算机上显示出来的巡检报表功能界面见图2—3。

试验表明,瓦斯巡检管理系统实现了煤矿通风工区对瓦斯巡检管理的流程要求,软件操作简单方便;仪器读数直观,使用简单。

5 结语

瓦斯巡检管理系统的研制较好地解决了煤矿通风工区瓦斯巡检管理制度中存在的人为因素,其技术属于国内领先水平。但是在使用过程中,在频繁采集数据情况下,仪器会出现通信线插头与插座接触不良问题。如果采用无线通信方式实现仪器和计算机之间的双向通信,进一步提高仪器的长期稳定性和可靠性,则该系统具有更广阔的推广前景。

摘要：分析了煤矿通风工区瓦斯巡检管理系统研制的背景,介绍了系统的组成和工作原理,以及软硬件的研制、达到的主要技术指标;通过工业试验表明,该系统实现了煤矿通风工区对瓦斯巡检管理的流程要求,软件操作简单,仪器读数直观。同时指出了实际推广应用中存在的问题及解决办法。

高瓦斯煤矿通风技术 篇9

煤炭是我国的基础能源,煤炭行业属于事故多发行业,属于高危行业,生产过程中涉及的危险因素多,如:水、火、瓦斯、粉尘、顶板和冲击地压等。尤其是通风不善导致的瓦斯和粉尘事故是煤矿的最大“杀手”。据不完全统计,2011年发生了119起煤矿瓦斯事故,死亡533人,死亡人数占煤矿事故总人数的27%,给煤矿职工家庭带来的灾难,给企业带来巨额经济损失。随着经济的发展,对煤炭能源的需求量越来越大。煤矿小企业在纷纷扩大生产经营规模的同时,也加强了瓦斯抽放及通风工作,相应的安全配套设施、通风设施不断更新换代,但与大型煤矿企业相比,一些小型煤矿企业的煤矿瓦斯灾害治理及相关设备的先进程度还有待提高。

1 煤矿瓦斯通风的基本要求及作用

“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的煤矿瓦斯综合治理体系,适用于各类煤矿,它是对瓦斯治理规律认识的深化,是治理防范瓦斯灾害的基本要求。其中,“通风可靠”的基本要求是:系统合理、设施完好、风量充足、风流稳定。“系统合理”,就是要求矿井和工作面必须具备独立完善的通风系统,采区实行分区通风,高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井、容易自然发火矿井要设专用回风巷,特别是严禁无风作业、微风作业和不合理的串联通风作业。“设施完好”,就是风门、风桥、调风墙、密闭等井下通风设施保持完好无损,通风巷道保证有足够的断面并保证不失修。“风量充足”,就是矿井总风量、采掘工作面和各种需风场所的配风量,必须满足安全生产的要求;风速、有害气体浓度等,必须符合《规程》要求;严禁超通风能力组织生产。“风流稳定”,就是要按规定及时测风、调风,保证采掘工作面及其他用风地点风量、风速持续均衡,局部通风要符合《规程》的要求,采用双风机、双电源,能自动切换,保持连续均衡供风。

矿井和采掘工作面建立的可靠稳定通风系统是治理瓦斯的基础。通风可以将足够的新鲜风流替代客观存在于煤炭采掘生产过程中的瓦斯,使瓦斯不聚积、不超限,避免发生瓦斯事故。同时有条件的矿井可以建立乏风氧化发电机组,回收利用甲烷,减排CO2,实现经济循环。

2 瓦斯通风存在的安全问题

2.1 通风设备老化、性能低,设备布置不合理

落后或不合格的通风设备性能低,工作状态不稳定,导致主要用风地点风量不足,矿井总风量不足。风门、风桥、密闭等通风设施构筑质量不符合标准,设施已经不能完全满足实际生产的需要。采掘工作面等主要用风地点的通风设备数量不足,设置不合理,有些地点甚至是微风或无风作业。此环境下如果瓦斯涌出出现异常,造成瓦斯积聚,不及时通过足够风量稀释的话,很可能引起煤矿瓦斯爆炸事故[1]。

一些小型煤矿在利益的驱动下,为了节省开采成本,常常忽视安全通风配套设施的完善,经常简化巷道设计,把采掘工作面布置成“一条龙”大串联通风,且串联通风安全技术措施落实不到位。这样做的严重后果是:增加了瓦斯积聚的可能性,矿井的整体抗灾能力最弱;且任何一个采掘工作面发生灾情,都将波及到与其串联的回风线路上的所有其他工作面,极易造成整个矿井毁灭性灾害,造成井下作业人员“全军覆没”。

2.2 矿井无瓦斯涌出的岩巷掘进工作面没有实现双风机、双电源、自动换机

一些煤矿企业片面认为某个区域无瓦斯,从节省人工费和设备费的角度考虑可以减少安全投入,忽视相关专家和相关资质单位的鉴定,没有安装双风机。煤矿企业忽略了一个潜在的风险,今天没有,不代表明天没有,现在没有,不代表将来没有,只要向前掘进,就可能会有瓦斯涌出,特别是岩巷揭煤的关键时期。

2.3 煤矿瓦斯监测监控系统管理不到位,使用不正常,没有发挥应有的作用

瓦斯监测监控系统可以在事故发生前足够时间内发出预警信号,为及时疏散人员和采取相应补救措施争取时间。监测监控系实际运行过程中由于管理原因,会普遍出现一些问题,如:相关采区缺乏瓦斯传感器设备、传感器读数不准、传感器的安装地点不合适、串联通风无任何安全技术保障等。究其原因有很多因素可以导致监测监控系统工作不正常,如:检修周期长、维修人员技术水平低、发现问题后不能第一时间做出判断,将问题遗留等。

2.4 安全管理水平低下

一些小煤矿自身生产规模小,煤层赋存条件差,开采工艺落后,通风设施不齐全,并且很多矿井都是高瓦斯或煤与瓦斯突出矿井,安全管理不到位,在一定条件下,很容易形成瓦斯爆炸。在实际生产过程中,没有严格按照安全生产条例和操作规程操作,企业为了抢生产往往把职工的安全培训工作放在次要位置,职工缺乏安全意识,据统计,很多煤矿的安全事故都是由于没有及时解决一些细节问题而导致的,小细节未引起重视,最终酿成特大瓦斯爆炸事故。此外,部分矿井没有专门的瓦斯抽放队伍,钻孔施工质量缺乏监管,不按设计施工抽放钻孔,虚报钻孔长度等也给安全生产留下隐患[2]。

3 瓦斯通风安全问题的解决对策

3.1 优化通风网络及通风系统,防止瓦斯积聚

合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施,瓦斯防治工程与采掘工程,必须同时设计,超前施工,同时投入使用。采煤工作面必须保持风路畅通,每个掘进工作面必须有合理的进风和回风路线,避免形成串联通风。另外在采煤过程中,采煤工作面回风隅角容易积聚瓦斯,应及时有效地处理该区域积聚的瓦斯。常用的处理方法:挂风障引流法、风筒导风法、移动泵站抽放法、尾巷排放瓦斯法、液压局部通风机吹散法等[3]。

3.2 加强瓦斯抽放管理

瓦斯及时抽放能够降低煤层瓦斯压力和风流中瓦斯浓度,是防止瓦斯事故发生的主要手段。实际工作中,煤矿各级领导应高度重视瓦斯抽放工作,应对相关人员进行专业培训,建立一只专业瓦斯抽放队伍;配备专业钻孔施工队伍和装备,严把钻孔施工质量关,杜绝虚报钻孔长度;瓦斯抽放系统按规定装设计量仪表、监测设施和放水器,对抽放系统进行定期维护和检漏;对在岗职工进行定期安全培训。

3.3 加大日常安全生产检查力度

安全管理人员要不断下井深入检查,一旦发现一些安全隐患,应立即处理,严格处分井下电气设备失爆、违章用电、违章放炮、违规烧焊等容易导致瓦斯爆炸事故的异常行为。检查通风设备运转是否正常,如:检查瓦斯抽放、通风管理、瓦斯监测、电气设备防爆等,发现问题要求相关人员立即整改,把安全工作放在第一位,最大限度的减少瓦斯爆炸事故发生的可能性。

参考文献

[1]刘和进.处理瓦斯爆炸事故时的技术要点和难点[J].煤炭技术,2005(8):30-31.

[2]陈宜亮,马晓钟.魏化兴煤矿通风瓦斯氧化技术及氧化热利用方式[J].中国煤层气,2007(4):45-48.

高瓦斯煤矿通风技术 篇10

随着我国经济的不断发展, 能源短缺问题日益尖锐, 煤炭作为一种重要的能源, 在行业内面临着巨大的挑战, 人们关注的焦点逐渐转向了如何提高开采效率以及开采过程中的安全性。目前, 我国煤炭开采的现状是瓦斯治理的问题, 瓦斯问题不仅增加了煤矿开采的难度, 也大大降低了开采中的安全性。据相关统计结果显示, 我国每年由于瓦斯问题而导致的安全事故已经高至万起, 这对开采工作者的生命安全造成了很大的威胁, 影响了社会经济的发展。所以, 为了降低瓦斯对开采的影响, 一定要加强瓦斯灾害的防治, 提高开采安全性, 促进社会经济更快发展。

1 案例 (煤矿) 概述

本文的研究选取的是某煤矿, 该煤矿面积约为12 km2, 煤层厚度为4.1~5.9 m, 平均厚度为5.0 m。年产量约为180万吨。该煤矿的矿井采用的是斜、立井混合开拓的方式。根据相关资料显示, 该煤矿的相对瓦斯涌出量约为19 m3/t, 绝地瓦斯涌出量约为34 m3/t, 在匪类上属于高瓦斯矿井。在该矿井的通风瓦斯防治系统中, 主要使用了并列式通风, 另外, 在回风井中安装的是风量为4 500 m3/min的通风设备。

2 煤矿中瓦斯概况

我国煤炭行业发展日益壮大, 与此同时, 煤矿中的瓦斯问题日益严峻, 人们对煤矿安全的关注度逐渐上升。瓦斯对煤炭的安全开采有很大的影响, 所以在煤炭开采的过程中, 必须要防治瓦斯, 采取相关的技术措施。首先要对煤矿的整体情况有一个大体的了解, 并根据实际情况采取相应措施, 以达到提高安全性的目的。在该矿井中, 不同生产时期瓦斯的涌出量也不相同, 但是可以确定的是, 不论出于那个生产阶段, 该煤矿都属于高瓦斯矿井, 危险性较大, 所以在开采之前, 相关技术人员必须采取一系列的预防措施, 尽可能降低瓦斯涌出量, 保证顺利开采。

3 煤矿瓦斯的通风防治技术

由于煤矿中的瓦斯不仅影响着生产, 更重要的是瓦斯还威胁着矿井工作者的生命安全, 所以, 必须要对煤矿中瓦斯进行防治, 以达到提高生产效率, 提高安全性的目的, 实现安全生产。目前, 对矿井中瓦斯的防治有很多种措施, 但是不论哪一种防治方法, 其基础都是瓦斯的通风防治, 只有提供性能良好的通风系统, 才能真正实现瓦斯的高效防治, 提高生产的安全性, 保证煤矿的生产质量。下面介绍了主要的通风防治技术。

3.1 矿井巷道通风系统防治瓦斯

完善通风系统是矿井瓦斯防治的最有效的方法之一。在该煤矿中, 矿井采用的是并列式通风的方式。整体而言, 矿井中的巷道布置为“两进两回”的四巷道布置方式, 这样的布置方式会使煤矿的开采工作面以及各个作业点都会有合适的风速和风量, 这样就形成了一个稳定的通风系统。除了巷道的布置之外, 风机的管理也很重要, 在该煤矿中, 巷道采用了双向风机自动切换的风机管理模式, 简而言之, 当主风机出现故障, 此时备用的副风机就会自动启动并投入使用, 这样既不会有风机故障导致矿井内通风不畅的问题, 能够行之有效地防治瓦斯。另外, 在局部的风机中, 采用了局扇专用开关以及专用的线路, 采取这样的措施, 最大程度上保证了风机能够正常的运行, 大大降低了故障率。除此以外, 该煤矿的矿井内还专门设置了2个排瓦斯回风巷, 在这2个瓦斯回风巷内, 坚决不允许进行生产活动, 而且在巷道的材料选择上, 专门采用了不可燃的材料, 而且还有甲烷探测器装在巷道内, 如果巷道内的甲烷浓度达到或者超过规定的警戒值, 那么传感器就会立即自动切断开采工作面的电源并且发出警报, 提醒井下工作者注意, 尽快疏散, 并采取相关措施进行处理, 这样在很大程度上减少了事故的发生, 提高了井下作业的安全性。

3.2 矿井中局部聚集瓦斯的通风处理

除了上述对矿井整体的瓦斯通风防治之外, 在实际的生产过程中, 往往会有矿井内局部瓦斯聚集的情况发生。在这种情况下, 就要密切注意对局部聚集瓦斯的通风处理。具体操作一般分为以下的几个方面进行: (1) 回采工作面隅角瓦斯聚集。工作面的隅角极易聚集瓦斯, 遇到这种情况, 可以选择在工作面的隅角处挂置挡风板, 这样矿井巷道内的风就会从瓦斯聚集的隅角吹过, 使瓦斯稀释, 降低危险, 这种方案的特点是经济适用。 (2) 矿井采煤机器设备附近也容易引起瓦斯的聚集, 对于这种情况, 在矿井中设置降尘防护措施的情况下, 可以选择适当提高工作面的风速稀释瓦斯, 解决瓦斯聚集的情况, 但是有一个问题就是工作面的风速不能超过4 m/s。另外, 在矿井中密封墙经常也会有瓦斯聚集的情况发生, 针对这种情况, 首先应该从根源上进行防治, 加强堵漏工作, 如果这种现象已然形成, 那么就要采取风压导风的方法利用伸缩骨架风筒处理聚集在密封墙的瓦斯。 (3) 当矿井中巷道顶板处聚集瓦斯时, 如果出现这种情况, 可以通过加大巷道中的风速组织瓦斯网巷道顶板处聚集, 但是这个风速也有相关的规定, 一般来说, 巷道风速不宜过高, 0.5 m/s最为合适。

4 瓦斯的预抽

实际的生产过程中, 当掘进工作面有异常的瓦斯涌出现象时, 一般采取预抽的方法。一般来说, 采用大直径、定向钻孔进行区域煤层预抽, 与此同时, 进行工作面采空区以及矿井采空区的瓦斯抽放。关于预抽瓦斯的系统, 一般在地面建立抽放系统, 其中一套为高负压抽放系统, 另一套为低负压抽放系统, 这就是双系统、双管路的抽放系统。总之, 低负压抽放系统的抽放线路为:瓦斯泵站、回风立井、回风大巷、回风下山、回采工作面最后到达采空区抽放。此系统配备了2台真空泵, 电机功率为315 k W, 流量为300 m3/min, 主要用于回采工作面以及采空区进行低负压瓦斯抽放。高负压的抽放顺序与低负压差异不大, 只有最后一步不一样, 高负压的最后一步为掘进工作面, 另外, 高负压抽放系统的真空泵电机功率和流量都比低负压的要高。

5 结语

由于煤炭矿井中由瓦斯引起的安全事故很多, 对井下工作者的人身安全造成了一定程度的威胁, 引起了人们的极大关注。从本质上来说, 由于每层的瓦斯渗透性较差, 而且目前关于瓦斯渗流的规律尚不清楚, 这才是瓦斯严重威胁着煤炭行业生产的最根本原因。另外, 矿井中的瓦斯的聚集情况复杂多变, 这给瓦斯的防治增加了难度。瓦斯的防治是一项复杂的系统工作, 所以相关的工作人员一定要不断地探究瓦斯形成的规律, 并针对具体的情况研究出相应的处理措施, 这样才能真正实现对瓦斯的防治。

参考文献