摘要：在低瓦斯矿井的高瓦斯区域，高以及煤与瓦斯突出的矿井掘进工作面施工过程中，采取让煤层中瓦斯少量均匀涌出综合防治技术，控制瓦斯相对均匀释放，可取得良好效果。
关键词：掘进工作面；瓦斯爆炸主要危害；瓦斯超限积聚爆炸原因分析；综合防治技术
引言
瓦斯超限、积聚是形成瓦斯事故的根源。在低瓦斯矿井的高瓦斯区域，高以及煤与瓦斯突出的矿井掘进工作面施工过程中发生局部通风系统不合理、供不足、巷道布置不合理、瓦斯含量较大、涌出量较大、底顶板破碎严重、遇到断层褶曲等地质构造、煤层松软加大、局部通风机突然听风、风筒突然断开后复原时间较长、迎头风筒超远后接风筒不及时、风筒出现破口较多且漏风较大修复不及时、放炮打眼数量过多、装药量过大等现象时往往会出现瓦斯剧增、超限、积存，甚至爆炸等事故。对矿井掘进工作面的瓦斯的防治，要坚持“安全第一，预防为主，综合治理，总体推进”的方针；同时，必须贯彻“管理与装备培训并重”的原则，采取综合防治技术，加强矿井瓦斯管理，有效地控制瓦斯事故，促进煤矿安全生产的持续稳定好转，实现煤矿安全生产的途径。
1 矿井瓦斯主要危害
1.1 爆炸产生高温
一般情况下，当矿井中达到一定浓度（5-16%）的瓦斯和空气（12%以上）的混合气体，遇到高温火源（650-750℃）就会发生燃烧或者爆炸的现象，瓦斯爆炸会产生大量的高温，温度可达到1850-2650℃，造成人员的烧伤或致死以及设备、设施、资源的损坏或烧毁。
1.2 爆炸产生高压
据统计，矿井瓦斯出现爆炸后矿井空气压力平均为大爆炸前的9倍，巨大的压力使得井下人员无法承受、设备遭受损坏。
1.3 爆炸产生大量有毒有害气体
根据相关数据显示，在煤矿事故发生瓦斯在发生爆炸的过程中，其中有11%左右的人是因氧气浓度低窒息而死的，而有70%以上的人是因为一氧化碳中毒而亡的。
1.4 爆炸产生高速冲击波
瓦斯爆炸产生高速冲击波，还有可能引起反响冲击波，引发瓦斯连续爆炸，并还能扬起大量煤尘使之参与爆炸，从而造成更大的破坏，还可点燃坑木或其他可燃物而引起火灾。
2 矿井基本情况
某煤矿开采须家河组Y2煤层，煤层厚度0.3－2.27m，平均厚度1.3m，平均倾角160，大部分可采，开采范围内无影响开采的断层和褶皱。煤的牌号为不粘结性贫煤，煤尘具有爆炸性，挥发份为16.58%，煤层自燃倾向性等级为Ⅲ类，属不易自燃煤层，煤层瓦斯压力为0.2－0.59MPa，煤层瓦斯含量5.399m3/t，煤层透气性系数为1.57m2/（MPa2.d），煤层的瓦斯放散初速度为16。2016年瓦斯等级鉴定结果矿井瓦斯相对了涌出量为4.52m3/t，绝对涌出量4.61m3/min。
矿井为平硐斜井开拓，中央分列式通风，回风井安装了两台同等能力的主要通风机，型号为FBCDZ-6-NO：18轴流式风机，配备电动机功率为2×132KW。矿井风量为3700m3/min，掘进工作面为压入式通风，各用风地点均实现了独立通风，没有不合理的串联通风。
3 瓦斯超限的掘进工作面情况
瓦斯超限工作面为16215掘进工作面，位于1621采区西翼，上邻16213工作面（已掘巷道，未回采），下部未开采。巷道性质为半煤岩巷，煤层厚度1.6－2.3m，煤层倾角8－220，掘进断面9.69m2，净断面8.82m2，锚网支护，钻眼爆破掘进，装碴机装岩，局部通风机压入式通风。
4 掘进工作面瓦斯超限的原因
导致掘进工作面瓦斯超限的原因很多，通过多年的工作总结及对掘进工作面瓦斯超限统计，瓦斯超限主要是由以下原因引起的：
1）无计划停电停风。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于电网供电不稳定，供电管理制度不健全，设备包机到人不落实，供电系统和电气设备检查、维修力度小，导致供电系统掉闸，电气设备短路等事故时有发生。无计划停电、停风发生后，因局部通风机没有专人看管，停风时间较长，给掘进面瓦斯超限创造条件。
2）电网检修。电网每年两次停电检修，检修期间停电时间较长，一般为8——12小时，局部通风机没有备用电源，造成掘进工作面瓦斯超限概率加大。
3）局部通风机管理不到位。风筒质量差，破口多，接头大小不一，无反压边，接头漏风严重，风筒吊挂不平直，风筒拐弯多，甚至出现风筒脱节现象，均会导致掘进迎头供风量小，风速低，难以稀释瓦斯，造成瓦斯超限事故。
4）掘进面迎头出现地质构造，由于地质资料不详细，在掘进过程中突遇断层、褶曲，由于短时间大量瓦斯突然涌出，导致掘进工作面瓦斯超限。
5）机械事故原因。掘进工作面局部通风机超限运行，设备老化，易造成“烧机”事故。导致掘进工作面瓦斯超限。
6）深部煤层瓦斯含量大，是掘进工作面发生瓦斯超限斯事故的重要原因之一。
7）掘进工作面施工钻孔过程中，由于煤层瓦斯含量大，在施工钻孔过程中，出现“喷孔”现象，瓦斯大量释放也是造成掘进面瓦斯超限的原因。
5 控制掘进工作面瓦斯超限的措施
1）井下实现了双回路供电系统，完善了掘进工作面局部通风机“三专”供电系统。落实了电气设备包机制度和局部通风机专人看管制度，并将局部通风机运行状态纳入矿井瓦斯监测监控系统，大大提高了局部通风机的供电可靠性，无计划停电现象下降95%以上。
2）矿增设备用电电源。在电网停电检修时，备用电源启动，杜绝了掘进工作面局部通风机停电现象。
3）掘进面采用双风机、双电源，自动倒台及“三专两闭锁”。有效遏制了掘进工作无计划停风现象。
4）强化通防管理
一是技术人员每天应检查维护区域内的通防设施，确保通风系统安全稳定运行。二是应为工作面的上下出口设定超前档，以充分降低回风与工作面阻力，避免采空区的漏风问题。同时，还应将挡风障设定在工作面的中上部位置，有效稀释瓦斯浓度，做好排放工作，且还应在上隅角设定瓦斯风障，隔离采空区瓦斯释放通路与工作区域。三是强化工作面上下隅角的管理工作，施工企业应超前卸载锚索与金属网设备，加快上下隅角出顶板冒落。期间还应将挡风障与末墙设定于下隅角刮板输送机尾部，以避免采空区的漏风问题。四是严格实行各种防尘措施，企业应每班安排专业人员打扫区域巷道，尤其应做好采空区的洒水工作，湿润悬顶区域底板，以免产生煤尘集聚与火花问题，且技术人员还应每天对工作面煤体浅孔进行注水，预湿煤体。五是强化区域内机电设备的管理工作，以免导致失爆问题。技术人员应做好设备的日常检查与维护工作，利用标准气样进行调校，确保设备的灵敏可靠运行。六是强化现场的监控工作，采用双岗盯控方法，以及时发现悬顶区域掉顶与冒顶问题，当瓦斯出现超限问题时，技术人员应立即停止作业，切断电源，直至瓦斯恢复正常浓度后在恢复作业。七是班组长、采煤司機以及区队长等应随身携带瓦斯便携仪，及时检查区域内的瓦斯浓度。
5）使用大功率对旋风机（2×11kw以上）和大直径配套风筒（Φ600mm以上）。增加风筒出口风量，保证掘进面迎头风量达到300——320m3/min。解决了日常供风及打释放孔时瓦斯超限的问题。
6）掘进工作面揭露断层等地质构造前，由地质部门正常预报地质构造等情况，在掘进面距断层等地质构造10m时开始打超前钻孔，该措施：一是提前释放断层带瓦斯，二是避免瓦斯在掘进过程中短时间大量涌出引起瓦斯超限事故。
7）为了避免机械事故原因造成掘进面瓦斯超限，掘进面局部通风机实行定期维护检修，井下局部通风机每运行半年都升井加油检修，确保局部通风机正常运行。
结语
从以上控制掘进工作面瓦斯超限的做法和煤矿实践的结果来看，掘进工作面的瓦斯超限事故是完全可以控制的。关键是找到引起掘进面瓦斯超限的主要原因，然后由针对性地采取措施，并在现场严格落实兑现。
参考文献
[1]王涛.高瓦斯复杂地质条件掘进工作面瓦斯综合防治技术[J].科技信息，2011(09)
论文作者:何玉宝
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6