煤矿瓦斯抽放停采方案及风排瓦斯安全技术措施.doc

煤矿瓦斯抽放停采方案及风排瓦斯安全技术措施
依据山西焦煤函【2021】372号文件《关于抓好低浓度瓦斯抽采输送安全的工作安排》及霍煤电通字【2021】10号文件《关于强化瓦斯抽采系统管理工作》通知的安排，我矿特制定瓦斯抽采停运方案及风排瓦斯安全技术措施，具体方案及措施制定如下：
一、矿井瓦斯涌出状况
1、2021年度矿井瓦斯等级鉴定状况：
依据山西省煤炭工业厅下发的晋煤瓦发【2021】68号文件《关于山西焦煤集团2021年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复》，我矿井绝对瓦斯涌出量为2.99m3/min，相对瓦斯涌出量为0.53m3/t，二氧化碳绝对涌出量为4.86 m3/min，相对涌出量为0.85m3/t，鉴定结果为低瓦斯矿井。
2、目前采掘工作面瓦斯涌出量状况：
目前我矿井下共布置有一个综采工作面，七个掘进工作面。掘进工作面有一个炮掘工作面，六个综掘工作面。目前2-112回采工作面回风流最大瓦斯浓度为0.1%，绝对瓦斯涌出量为2.1 m3/min，相对瓦斯涌出量为0.304 m3/t，掘进工作面回风流最大瓦斯浓度为0.06%，最大绝对瓦斯涌出量为0.27 m3/min。
3、采空区瓦斯含量
目前我矿共有三个老采空区，分别是2-106工作面采空区、2-101工作面采空区、2-100工作面采空区，依据束管监测系统化验分析采空区内瓦斯浓度状况，其中2-106工作面采空区瓦斯浓度最高为10.89%，2-101采空区5.12%，2-100采空区3.57%。
4、瓦斯来源分析
①我矿2-103工作面采纳一次采全高的综合机械化采煤方法，所采煤层为1#、2#煤合并层。通过2021年8月份对工作面以外20个120米深的煤体注水钻孔内瓦斯涌出状况进行检测，发现新施工钻孔内瓦斯浓度最高达到27%，在扩散将近一周后浓度可降至0.7%。依据这一状况初步推断上隅角瓦斯主要来源于本煤层。
②经过2021年8月份一个月的跟班观察，发现在采煤机割至机尾段和拉机尾架老空顶板冒落时，上隅角瓦斯浓度会出现显然上升，由此可初步推断瓦斯主要来源于本煤层。
二、瓦斯抽放系统运行期间的基本状况
1、瓦斯抽采泵站
瓦斯抽放泵站设置于一采区轨道三联巷，该泵站具备独立通风系统，目前配备风量为300m3/min。
井下移动抽采泵站安设了2台ZWY150/200型移动瓦斯泵〔一用一备〕，电机功率为200Kw，额定流量150m3/min，主要抽放2-103回采工作面及 2-106工作面采空区瓦斯。同时泵站施工有容积为20m3的循环水池一个，安设有两台防回水、回气装置，两台水封防爆器、一台负压防水器、一台正压防水器、一台除渣器、一套孔板流量计、一台防回火装置。
抽放泵站采纳双回路供电，确保始终有一台抽放泵随时处于热备状态。
2、抽放方式及效果
我矿瓦斯抽放系统前期抽放2-103工作面上隅角及2-106老采空区时泵站管道内瓦斯浓度在5%～7%之间，通过瓦斯抽放系统可以有效控制工作面上隅角及老采空区内的瓦斯涌出量。
①、2-103工作面抽放方式及效果分析
2-103工作面采纳上隅角插管方式进行瓦斯抽放，抽放最大浓度为0.5%，工作面前期瓦斯绝对涌出量为1.56 m3/min，抽放瓦斯纯量为0.65m3/min，经抽放后上隅角瓦斯浓度稳定在0.3%以下。为进一步强化瓦斯抽放效果，下一步计划采纳施工高位钻孔〔钻场〕及本煤层瓦斯抽放等方式对回采工作面进行瓦斯预抽，最大程度发挥抽放系统的效能。
②、2-106工作面采空区抽放方式及效果分析
2-106工作面采空区采纳全封闭抽放方式进行瓦斯抽放，最大抽放浓度可达到5%以上，经过封闭抽放后采空区正副巷闭墙前瓦斯浓度均在0.1%以下。同时要求通风队每五天必必需对采空区内发火气体浓度人工采样进行化验分析，发现指标超限马上采纳相应防灭火措施。
3、抽采管路
瓦斯抽放管路经一采区回风巷分别铺设至2-103工作面上隅角、2-106采空区、2-112工作面上隅角，2-103工作面、2-106采空区瓦斯抽放管路采纳40#镀锌扁铁加工托架进行吊挂，一采区回风巷瓦斯抽放管路采纳10#槽钢加工托架进行吊挂，吊挂高度、防滑措施、防静电措施及放水器安装均能严格按照煤矿瓦斯抽放规范〔AQ1027-2021〕要求进行施工。敷设抽放管路共计5020m，主、干管路均选用管径为280mm专用PE瓦斯抽放管。
4、各地点抽采管路滤渣、排渣措施和管理手段
①、我矿瓦斯抽放泵站安装有一台抽放管路除渣器，要求每周对除渣器内杂物进行一次清理，同时通过U型水柱计严密观察各支管内压力变化状况，发现压力发生异常时马上对管道进行检查，清理管道吸入的杂物。
②、在抽放管路吸气口处安设有铁质纱网，确保在抽放过程中杂物不能进入管道内。
三、矿井移动瓦斯抽放系统停运方案
1、2-106工作面采空区
目前2-106工作面正巷密闭接有一趟280mmPE瓦斯抽放管，已关闭碟阀停止抽放，该闭墙前原巷道配风量为900 m3/min，目前增大至1400m3/min，通过增大配风量目前闭墙前瓦斯浓度维持在0.2%左右，确保闭墙前瓦斯不积聚。
2、2-103工作面上隅角
目前2-103工作面上隅角接有一趟280mmPE瓦斯抽放管，采纳插管抽放方式进行抽放。目前该工作面正处于支架回撤阶段，因合计到支架回撤期间工作面回撤通道顶板垮落后，该工作面风量可能减小或出现无风状况，为确保回撤期间工作面瓦斯不超限，故采纳回撤期间工作面瓦斯抽放系统暂不停运的安排。待工作面支架及设备全部回撤完毕，具备密闭条件时再停止抽放系统运行。
3、2-112工作面上隅角
目前2-112工作面上隅角接有一趟280mmPE瓦斯抽放管，原计划采纳插管抽放方式进行抽放。合计到该工作面及上隅角瓦斯浓度在工作面配风量增大至2200m3/min时最高不大于0.2%，风排瓦斯基本能够满足要求故决定停止对其进行抽放。
四、风排瓦斯安全技术措施
我矿安装移动瓦斯抽放系统的主要目的是为了解决采煤工作面上隅角瓦斯超限问题，现制定风排上隅角瓦斯安全技术措施如下：
1、采纳风帘导风法稀释上隅角瓦斯浓度
风帘导风稀释上隅角瓦斯是最早使用的一种简便方法。办法是用一块大小适当的风筒布在上隅角上风侧遮挡采面风流，使其改变流动方向，将风引至上隅角，吹散稀释上隅角积聚的瓦斯。
2、利用伸缩导风筒导风
选择一条10m长的伸缩风筒，将伸缩风筒一端固定在工作面末端支架通道中，一端引至上隅角处，利用伸缩风筒将工作面新鲜风流导至工作面上隅角处，以增大该处风量，从而达到稀释瓦斯浓度的效果。
3、风量、风压调节法
即在靠近采区回风巷的工作面回风巷内设置调节风窗，合理调配工作面风量，并使用风窗增加部分风压，使风压和工作面的风阻、风量与工作面通过能力相匹配，以减少多余的风量进入采空区，降低漏风带宽度，增加部分风压，减少瓦斯从煤层和采空区的涌出量，从而降低瓦斯浓度。
4、及时回柱，强制放顶法
随着工作面推动，及时拆掉上隅角四周锚网支护的托盘和螺栓，使上隅角顶板随采随落，与工作面放齐，尽量减少上、下隅角空间，切断采空区瓦斯通道，改变采空区漏风分布状况。
5、采纳压风管路，增加上隅角瓦斯积聚区风流扩散系数，提升风流驱散局部积聚瓦斯能力。
利用上隅角四周的压风管路接一趟支管引至上隅角处稀释局部积聚瓦斯，经过施行检验，在现有瓦斯涌出条件下，有效地将上隅角瓦斯浓度控制在0.5%以下。压风管路是担负矿井职工安危的"三条生命线'之一，长期随工作面同步推动，取用停用开关方便，不必需要另加电器设备〔从地面空压机房直接供向各采掘工作面〕，安全性高，适应性强。
6、上限配风
通过调整矿井主扇风叶角度，增大矿井各用风地点风量，确保各地点均能够按照上限配风原则进行配风，最大程度通过风排手段解决瓦斯问题。