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金家渠煤矿初步设计安全专篇第三章瓦斯灾害防治中煤科工集团武汉设计研究院3-1第三章瓦斯灾害防治第一节瓦斯灾害因素分析一、瓦斯赋存状况1、本矿井瓦斯赋存状况根据地质勘探报告，27个煤芯样瓦斯测试结果表明各可采煤层瓦斯含量，甲烷（CH4）为0ml/g，二氧化碳（CO2）为0.02～0.18ml/g，氮气（N2）为0.90～2.51ml/g，其它烃类（C2-4）为0～0.01ml/g。各可采煤层自然瓦斯成分，甲烷为0.00～0.29%，二氧化碳为1.32～13.70%，氮气（N2）为87.20～98.61%，其它烃类（C2-4）为0～0.52%。瓦斯自然分带为二氧化碳--氮气带。但由于煤炭产量较大，不排除局部小范围有瓦斯富集现象，在矿井建设和开采中应当重视。2、相邻矿井瓦斯等级马家滩矿区内暂无生产矿井，正在建设中的金凤矿井、双马矿井煤层瓦斯含量均较低。邻近生产矿井羊场湾煤矿、磁窑堡煤矿和灵新煤矿近三年来测定的瓦斯涌出量：甲烷（CH4）相对涌出量最大1.669m3/t，最小0.237m3/t；二氧化碳（CO2）相对涌出量最大3.442m3/t，最小0.424m3/t；相对瓦斯总涌出量最大4.548m3/t，最小0.829m3/t。属低瓦斯矿井。根据现有资料分析，本矿井按低瓦斯矿井进行设计。二、瓦斯涌出量预测及变化规律分析（一）瓦斯涌出量预测根据勘探报告提交的钻孔瓦斯测定结果，本矿各煤层的瓦斯含量（CH4）均为0ml/g，因此本次设计不再对本矿井开采时的最大瓦斯涌出量作预测计算。根据现有资料分析，可初步确定矿井属低瓦斯矿井，并以此作为通风系统设计及瓦金家渠煤矿初步设计安全专篇第三章瓦斯灾害防治中煤科工集团武汉设计研究院3-2斯管理的依据。在今后的建设过程中，煤层揭露后应尽快对煤层做相关瓦斯鉴定，确定瓦斯等级为后续的建设、生产管理提供依据。（二）瓦斯含量及涌出量变化规律分析本区各可采煤层，沿煤层倾向，上下各可采煤层之间瓦斯含量变化不大，含量较低。本区煤为变质程度低的不粘煤，煤层中瓦斯生成量低。各可采煤层上、下岩层为陆相沉积，胶结疏松，断裂和节理较发育，为瓦斯排泄提供了天然通道，致使区内煤层瓦斯含量较低。三、瓦斯灾害治理措施选择根据以上资料分析，本矿井瓦斯含量极低，属低瓦斯矿井，完全可以通过风排解决瓦斯问题，不需抽采，但矿井生产中应加强瓦斯监测，采取严格有效的管理和预防措施，防止局部出现瓦斯超限。第二节防爆措施一、防止瓦斯积聚的措施（一）开拓、开采的保障措施矿井采用斜井、立井联合开拓，布置有2个专用回风井即回风斜井、回风立井。投产的11采区主斜井、副斜井、回风斜井兼做采区上山，其中回风斜井为11采区专用回风巷；13采区布置三条采区下山，回风下山为13采区专用回风巷，回风立井作为矿井专用回风井。根据开拓布署，初后期各采区均有足够的风量、可靠的通风系统，能够有效避免瓦斯积聚。（二）矿井通风系统的保障措施矿井采用分区通风系统，设计有足够的风量、可靠的通风设备和完善的通风设施，确保矿井有稳定、可靠的通风系统，通过严格掌握风量分配，保证各作业地点有足够的金家渠煤矿初步设计安全专篇第三章瓦斯灾害防治中煤科工集团武汉设计研究院3-3风量和适宜的风速，及时排放稀释瓦斯，能够保证瓦斯不超限（其保障措施和分析见第四章）。（三）其它防止瓦斯积聚的预防措施1、防止掘进工作面瓦斯积聚在掘进巷道中最常遇到的瓦斯积聚形式有巷道顶板附近和支架附近空洞的积聚；在报废的风巷和采空区连接处积聚；钻孔中和打钻时的孔口附近积聚；防止瓦斯积聚除采用独立通风外，尚需采取以下措施：（1）全面地增加风速，在一般瓦斯涌出情况下保证顶板风速不小于0.5m/s。当风速不能满足要求时，需采取靠顶板挂倾斜挡板、风幛等措施，局部提高风速。（2）巷道掘进时，采用光面爆破，对超挖部分以不燃材料填实，消除空洞。（3）报废的巷道应及时封闭，需重新启用时必须按有关规定先加强通风，确认瓦斯不超限后才可重新施工。（4）掘进工作面局部通风机必须设置在新鲜风流处，防止产生循环风。风筒出口应随工作面推进及时移动，确保掘进工作面有足够风量。2、防止回采工作面瓦斯超限（1）采用独立通风，保证风量及风速满足《煤矿安全规程》要求。（2）在回采工作面与回风巷连接处（上隅角）附近设置一道木板隔墙或抗静电风幛，使一部分风流清洗上隅角，防止瓦斯积聚。（3）保证运输顺槽、回风顺槽与工作面连接处的畅通，确保工作面有足够的风量，解决工作面大功率机电设备的散热以及利于瓦斯排放。3、防止其它巷道瓦斯超限（1）独头巷道扩散通风距离不得超过6m，且巷道宽度不得小于1.5m，巷道不得有瓦斯涌出，并经常检查瓦斯是否超限。（2）所有巷道风速必须符合《煤矿安全规程》要求。（3）对已报废或暂时不用的巷道和硐室，必须及时密闭，并设置警示标志，经常检查密闭效果。（4）加强井下煤仓上下口的通风，以稀释瓦斯等有害气体，煤仓有多个放煤口时，金家渠煤矿初步设计安全专篇第三章瓦斯灾害防治中煤科工集团武汉设计研究院3-4必须轮换使用，防止放煤口上方瓦斯积聚及积煤自燃引起瓦斯爆炸。4、矿井建立瓦斯监测监控系统，配有专职瓦斯检测员及多种检测和报警设备，建立并根据实际生产情况完善个体巡检和连续检测的双重检测监控系统。5、设计要求所有井下工人，特别是瓦斯检测，监控的技术人员，必须进行岗前安全培训，熟练观察各种事故发生的预兆以及时报告处理，熟悉掌握各种仪器设备和性能指标，作好检测预报工作。6、设计要求矿井在建设和掘进期间必须执行《煤矿安全规程》有关瓦斯的要求，及时监测并控制采掘工作面、放炮地点、电机附近20m内及回风巷中的瓦斯浓度，使其保持在安全浓度范围之内。7、在采掘面设瓦斯报警仪，主要工作场所设瓦斯断电仪，当瓦斯超限时，能够及时报警或自动切断电源，实现安全生产。8、所有的井下电气设备均按矿用防爆型进行选择。9、本矿井井田内断层较多，巷道过断层时，在做好探防水工作的同时，必须加强通风，防止瓦斯集聚和超限。10、按照《煤矿安全规程》要求定期对矿井瓦斯等级进行鉴定。二、控制和消除引爆火源（一）防止爆破引燃瓦斯井下爆破器材的使用及操作工艺必须遵守《煤矿安全规程》的有关规定，井下爆破作业严格执行“一炮三检”放炮制度，必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管，炮眼封泥应用水炮泥，消除放炮时产生的火焰和电气火源。（二）电气防爆措施井下电气设备均符合《煤矿安全规程》关于防爆性能的规定。电气防爆措施详见第八章。（三）防止撞击产生火花的措施消除车辆、设备及金属强烈碰撞等产生的火源。采煤机割煤时，如遇夹石或切割顶底板时，在开机前应测定工作面瓦斯浓度，使之不超过《煤矿安全规程》允许值，以免金家渠煤矿初步设计安全专篇第三章瓦斯灾害防治中煤科工集团武汉设计研究院3-5切割岩石时发生的火花引起瓦斯爆炸。消除斜井跑车及金属强烈碰撞等其它产生的火源。（四）防止产生引燃（爆）火源（明火）的措施1、本矿井进风井口没有设置防火铁门，但根据安全规程要求，在矿井防灭火章节考虑了可靠的防止烟火进入矿井的安全措施。主要包括：（1）杜绝火源：严禁将烟火带入井下，严禁在井下使用明火；地面井口房和通风机房附近20m范围内禁止明火；井口房设有消火栓及手提式灭火器；严禁用灯泡、电炉等取暖。地面井口房内不得从事电焊、气焊等工作。如果必须进行，则必须遵守《煤矿安全规程》的规定。（2）矿井设有地面消防水池和井上消防管路系统。按规定要求必须经常保持足量的水量。矿井在井上下设有消防材料库，消防材料库内储存有足够的消防材料和工具。（3）地面下井所有管线均做防雷接地。为防止由于雷电波侵入、静电感应、管路带电等进入井下，所有下井管道、线路等均按规范要求做接地处理。2、严禁地面各式各样火种进入井下，严格控制各种火源的产生，井下严禁使用可产生静电的材料，防止瓦斯、煤尘爆炸。3、非防爆或失去防爆性能的设备严禁入井。三、地面储、装运等辅助生产系统防爆措施地面生产系统中煤炭的输送过程，各转载点、筛分、破碎、给料，装车等环节是煤尘产生的主要部位，煤尘具有爆炸危险，因此这些位置的用电设备（带式输送机驱动电动机、破碎机电机、筛子电机、煤仓下给料机电机等）均采用防爆型电机。同时对地面储、装运等辅助生产系统采取通风、洒水、冲洗等措施进行降尘、除尘，防止煤尘积聚爆炸。煤仓要求保证有足够的通风口，可防止仓内煤炭产生的瓦斯积聚，避免瓦斯超过规程的规定值，同时为防止煤仓发生爆炸，在煤仓上口开设泄爆孔。金家渠煤矿初步设计安全专篇第三章瓦斯灾害防治中煤科工集团武汉设计研究院3-6第三节隔爆措施相关研究表明，煤尘能使小规模的瓦斯爆炸变成大爆炸，煤尘燃烧的火焰能够流到瓦斯积聚的地点而将积聚瓦斯引爆，煤尘和瓦斯同时存在时，能相互增加其爆炸危险性，降低各自的爆炸下限浓度。本设计将瓦斯爆炸的隔爆措施与防止煤尘爆炸的隔爆措施统一考虑，采用同一种隔爆措施，均采用隔爆水槽棚来进行隔爆。隔爆措施详见第五章。第四节瓦斯抽采根据井田勘探及周边井田的煤层气测量和检测结果来看，井田内煤层瓦斯几乎为零，可采煤层自然瓦斯成分以氮气为主，自然瓦斯分带均为二氧化碳-氮气带。因此，井田内煤层气无工业利用价值，不具备抽采条件。第五节矿井瓦斯及其它气体检测仪器、设备配置矿井气体检测仪表及装备严格按国家有关规程、规范和装备标准进行配置，详见表3-5-1。金家渠煤矿初步设计安全专篇第三章瓦斯灾害防治中煤科工集团武汉设计研究院3-7矿井气体检测及其它设备表3-5-1顺序设备名称型号及规格单位数量1光干涉甲烷检测定器AQG-1台102瓦斯检测仪校正仪GJX-2台33便携式甲烷检测仪JCB-4J1台704便携式甲烷检测报警仪JCB-C55台605甲烷、氧气两参数检测仪CZ4/25(A)台456一氧化碳检测仪MYJ-1台127气体仪表校准仪BGQ-1套8