虎峰煤業通風區
一、 煤層瓦斯的賦存
（一） 地質概況
虎峰煤業井田位於河東煤田南緣，井田內地層由老至新有奧陶系中統峰峰組；石灰系中統本溪組和上統太原組；二疊系下統山西組和下石盒子組；二疊系上統上石盒子組以及第四系中、上更新統。含煤地層為石炭系上統太原組、二疊系下統山西組。井田構造形態總體為一走向北東、傾向北西、傾角8°~14°的單斜構造。
井田內未發現斷層、陷落柱及岩漿巖侵入體，地質構造簡單。井田內主要可採煤層二層，編號為2#、10#，2#煤層位於山西組中部，上距k8砂岩約13.50m，下距k7砂岩約13.
20m，10#煤層頂板為k2石灰岩，上距k7砂岩約34m左右，下距k1砂岩約9.5 m左右與2#煤層間距約50.00 m地表被厚厚的黃土層覆蓋。
煤系岩性組合及其上覆下伏岩層的透氣性低，緻密性好，有利於瓦斯以吸附狀態在煤體內賦存。
（二） 瓦斯鑑定等級
該礦生產能力為150kt/a，2023年度瓦斯等級鑑定相對瓦斯湧出量8.10m3/t，絕對湧出量2.60m3/min；二氧化碳相對湧出量1.
81m3/t，絕對湧出量0.57m3/min，屬低瓦斯礦井。但據對礦井的調研和日常井下瓦斯的檢查，在區域性通風機停止運轉後3h內，該礦10#煤層長度38m和掘進巷道開口以里5m處瓦斯濃度竟高.
達6%。況且，井田範圍內及周邊小煤窯非法越界開採，採空區多，範圍廣。因此，當把該礦井瓦斯等級鑑定為高瓦斯礦井，必須嚴格按高瓦斯礦井進行設計、施工、管理。
（三） 礦井瓦斯**分析
1、 礦井煤層雖埋藏深度較淺，但根據地質構造情況分析，井田內未發現斷層、陷落柱及岩漿巖侵入體，構造形態呈傾角為8°~14°的單斜構造，地下水不活躍，地質構造簡單。特別是10#煤層，煤中的水分小，佔據煤體微孔的表面積小，煤吸附瓦斯量增加；作為吸附體的原煤，其煤化程度較高，儲存瓦斯的能力較強；煤層無露頭，傾角小，被透氣性低的k2石灰岩岩層所封閉，煤層的瓦斯壓力大，瓦斯沿水平方向流動比垂直方向流動容易，沿層運移的路程隨傾角變小而增加，瓦斯含量隨之增高；有利的圈閉構造同緻密難透氣的岩層相配合，具備了封存瓦斯的地質條件。
2、 井田內及周邊小煤窯無序開採，通風混亂，採空區範圍廣也是促成礦井瓦斯含量增高的因素之一。
（四） 影響瓦斯湧出的因素
1、自然因素
⑴ 煤層和圍岩的瓦斯含量
井田內煤層屬中厚煤層，開採時，瓦斯主要來自煤層暴露面和採落的煤炭，煤層的瓦斯含量越高，開採時的瓦斯湧出量也越大。在開採煤層附近賦存有瓦斯含量大的煤層或岩層時，由於煤層回採的影響，在採空區上下形成大量的裂隙，這些煤層或岩層中的瓦斯，包括井下煤柱、丟失的浮煤以及受採動影響的岩層和鄰近煤層湧出的瓦斯，便不斷地流向開採煤層的採空區，再進入生產空間，從而增加礦井的瓦斯湧出量。在此情況下，開採煤層的瓦斯湧出量可能大大超過它的瓦斯含量。
⑵ 煤層傾角
由於簡單的地質構造、近水平的煤岩層傾角和透氣性低的岩層，在相同的埋藏深度條件下，煤層傾角越小，瓦斯含量越大。
⑶ 地面大氣壓
地面大氣壓力變化引起井下大氣壓的相應變化，它對採空區（包括回採工作面後部採空區和封閉不嚴的老空區）或坍冒處瓦斯湧出的影響較為顯著。當地面大氣壓突然下降時，特別是冬春、夏秋交替季節，瓦斯積存區的氣體壓力將高於風流的壓力，瓦斯就會更多地湧入風流中，使礦井瓦斯湧出量明顯增加。
2、開採技術因素
⑴ 開採規模
在甲烷帶內，開採越深、規模越大，絕對、相對瓦斯湧出量越高。資源整合前，該礦生產能力不足150 kt/a，整合後生產能力將提公升到450-600 kt/a，絕對、相對瓦斯湧出量將隨之增加。
⑵ 開採順序與回採方法
首先開採的煤層或分層開採時，除本煤層（或本分層）的瓦斯湧出外，鄰近煤層（或未採的其它分層）的瓦斯也要通過回採產生的裂隙與孔洞滲透出來，其相對瓦斯湧出量大。
由於礦井過去採空區丟失煤炭多，回採率低，採空區瓦斯湧出量大；整合後頂板管理採用陷落法，造成頂板更大範圍的破壞和卸壓，鄰近層瓦斯湧出量將比較大；回採工作面週期來壓時，瓦斯湧出量也將大大增加。
⑶ 生產工藝
落煤時瓦斯湧出量總是大於其它工序，其增大值與落煤量、新暴露煤面大小和煤塊的破碎程度有關，整合後隨著礦井開採機械化程度的提高，工作面推進度的加快，產量的提公升，在瓦斯含量大的煤層內工作時，瓦斯湧出量將增大。
⑷ 風量變化
礦井通風方法為抽出式通風，負壓增加時，瓦斯湧出量將增大；放頂煤工作面的採空區內、煤巷的冒頂孔洞內，往往積存大量高濃度的瓦斯，採區風量調節時、反風時、綜放工作面放頂煤時，必須密切注意風流中瓦斯的濃度。為了降低風量調節時回風流中瓦斯濃度的峰值，可以採取分次增加風量和間隔的時間，應使回風流中瓦斯濃度不超過《規程》的規定。
⑸ 採區通風系統
採區通風系統作為採區生產系統的重要組成部分，採區必須有足夠的供風量，並按需分配到各個採、掘工作面，採空區內和回風流中瓦斯濃度與採區通風系統的選擇有很大關係，為防治回風流中瓦斯超限，建議工作面通風系統可考慮帶尾巷的u型通風系統，按三巷布置採面，掘送專用回風巷以排除工作面及回風流中瓦斯，提高工作面的安全性。或者考慮抽放瓦斯。
⑹ 採空區的密閉質量
採空區內積存著大量高濃度的瓦斯，如果封閉的密閉牆質量不好，或進、回風測的通風壓差較大，就會造成採空區大量漏風，使礦井瓦斯湧出量增大。本井田及周邊存在大量已知和未知的採空區，對礦井開採過程中的瓦斯管理將帶來困難。但整合後對礦井採空區、密閉所做的標準化管理，將使採空區瓦斯湧出量得以有效的控制。
（五） 礦井瓦斯湧出**的分析與分源治理
為了有效地治理瓦斯，必須掌握礦井瓦斯湧出的主要因素和各湧出**在總量中所佔的比重。將全礦的瓦斯**分為回採區（包括回採工作面的採空區）、掘進區和已採區三部分。同時測定全礦井、各回採區和各掘進區的絕對瓦斯湧出量。
然後分別計算出各回採區、掘進區和已採區三者各佔的比例。測定回採區或掘進區的瓦斯湧出量時，要分別在各區進、回風流中測瓦斯濃度和通過的風量，回風和進風絕對瓦斯湧出量的差值即為該區的絕對瓦斯湧出量。虎峰煤業開採的是兩層煤層，掘進巷道湧出瓦斯的比重較大。
按其2023年5月-2023年11月生產階段瓦斯**進行分析，回採區佔25.8%，掘進區佔57.6%，已採區佔16.
6%。（數值準確度有待進一步核實，僅供參考）
（六） 礦井瓦斯湧出量**
採用統計法對生產礦井或生產水平在以往生產過程中積累的大量不同深度相對瓦斯湧出量與深度的資料，通過整理分析找出相互之間變化關係的統計規律，推算出相鄰的新礦井或延深水平瓦斯湧出量。由於本礦井開採深度變化不大，且沒有比較可靠的資料記錄，因此無法**出深部的瓦斯湧出量。但根據地質構造分析，深部的瓦斯湧出量將增大。
二、 預防瓦斯**的技術措施
（一） 礦井瓦斯基礎管理
1、在實際生產中，必須全面掌握煤層的瓦斯情況和變化規律，如瓦斯地質、煤層的瓦斯含量、煤層的突出危險性等。
2、定期進行瓦斯鑑定，掌握煤層的相對和絕對瓦斯湧出量。
3、進行瓦斯**分析。測算採空區、採面、掘進工作面和巷道瓦斯湧出所佔的比例。
4、對待開採煤層要進行瓦斯湧出量**和突出危險性**。
（二） 防止瓦斯積聚
1、搞好通風
瓦斯礦井必須做到風流穩定，有足夠的風量和風速，避免發生迴圈風，區域性通風機風筒末端要靠近工作面，放炮時間內也不能中斷通風，向瓦斯積聚地點加大風量和提高風速，等等。
2、及時處理區域性積存的瓦斯
生產中容易積存瓦斯的地點有：採煤工作面上隅角，獨頭掘進工作面的巷道隅角，頂板冒落的空洞內，低風速巷道的頂板附近，停風的盲巷中，綜放工作面放煤口及採空區邊界處，以及採掘機械切割部分周圍，等等。及時處理區域性積存的瓦斯，應作為礦井日常瓦斯管理的重要內容，也是預防瓦斯**事故，搞好安全生產的關鍵工作。
⑴ 採煤工作面上隅角瓦斯積聚的處理
① 當工作面瓦斯湧出量不大（小於2-3m3/min），上隅角瓦斯濃度超限不多時，採用在工作面上隅角附近設定木板隔牆或帆布風障迫使一部分風流流經工作面上隅角，將該處積存的瓦斯沖淡排出。
② 在瓦斯湧出量大、回風流瓦斯超限、煤炭無自然發火危險而且上區段採空區之間無煤柱的情況下，為了控制上階段的已採區密閉牆漏風，改變採空區的漏風方向，將採空區的瓦斯直接排入回風道內，採用全負壓排風。
③ 採用上隅角排放瓦斯法，每隔一段距離在上隅角設定木板隔牆（或風障），敷設鐵管利用風壓差，將上隅角積聚的瓦斯排放到回風口50-100m處；若風筒兩端壓差太小，排放瓦斯不多時，可在風筒內設定高壓水或壓氣的引射器，提高排放效果。
④ 當工作面絕對瓦斯湧出量超過5-6m3/min時必須進行鄰近層或開採層的瓦斯抽放。
⑵ 綜採工作面瓦斯積聚的處理
綜採工作面由於產量高，進度快，不但瓦斯湧出量大，而且容易發生回風流中瓦斯超限和機組附近瓦斯積聚，應採取如下措施：
① 擴大風巷斷面與空頂寬度，改變工作面的通風系統，加大工作面進風量；
② 採取有效的防塵措施，增加工作面風速或採煤機附近風速；當工作面風速不能防止採煤機附近瓦斯積聚時，應採用小型區域性通風機或風、水引射器加大機器附近的風速，防止採煤機附近的瓦斯積聚；採用下行風防止採煤機附近瓦斯積聚。
⑶ 頂板附近瓦斯層狀積聚
① 若瓦斯湧出量較大，風速較低（小於0.5m/s），在巷道頂板附近容易形成瓦斯層狀積聚，預防和處理瓦斯層狀積聚措施：
② 加大巷道的平均風速，使瓦斯與空氣充分地紊流混合（平均風速不得低於0.5-1m/s）。
③ 加大頂板附近的風速，在頂樑下面加導風板將風流引向頂板附近；或沿頂板鋪設風筒，每隔一段距離接一短管；或鋪設接有短管的壓風管，將積聚的瓦斯吹散；在集中瓦斯源附近裝設引射器。
④ 將瓦斯源封閉隔絕。若集中瓦斯源的湧出量不大時，可採用木板和粘土將其填實隔絕，或注入砂漿等凝固材料，堵塞較大的裂隙。
⑷ 頂板冒落孔洞內積存瓦斯的處理
常用的方法有:用砂土將冒落空間填實；用導風板或風筒接岔引入風流吹散瓦斯。
⑸ 恢復有大量瓦斯積存的盲巷或開啟密閉時的處理措施
必須制定專門的排放瓦斯安全技術及組織措施，按照瓦斯排放分級管理的規定，組織編制、會審、上報備案。
⑹ 分源治理瓦斯
根據瓦斯**分析，針對其特徵（湧出規律和湧出量）採取相應的治理措施，尋求經濟合理，安全可靠的最優治理方案。
（三） 防止瓦斯引燃
1、嚴禁和杜絕一切火源，嚴格管理和控制生產中可能發生的火、熱源，防止它的產生或限制其引燃瓦斯的能力。
2、嚴禁攜帶菸草和點火物品（包括手機）下井；必須有防止煙火進入井筒的安全措施；井下嚴禁使用燈泡取暖和使用電爐，不得從事電焊、氣焊和噴燈焊接等工作；井口房、扇風機房和抽放瓦斯幫浦房周圍20m以內，禁止有明火；礦燈應完好，否則不得發出，應愛護礦燈，嚴禁拆開、敲打、撞擊；瓦斯檢定燈各部件及其使用必須符合《規程》規定，嚴格井下火區管理。
瓦斯綜合防治技術措施
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