1 概況
徐州礦務(wù)集團(tuán)有限公司某礦9441運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面使用28kW局部通風(fēng)機(jī)、Φ500mm風(fēng)筒供風(fēng)，工作面循環(huán)進(jìn)尺1.5m，全斷面一次放炮，每班3～4循環(huán)。工作面施工50m后，供風(fēng)距離為600m，風(fēng)筒出口風(fēng)量為110m3/min，此時(shí)放炮后10min，回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到2%，40min后才降到1%以下。經(jīng)更換2×15kW對(duì)旋式局部通風(fēng)機(jī)并使用Φ800mm風(fēng)筒，加大該工作面的供風(fēng)量至180m3/min后，工作面放炮后大約經(jīng)30min后回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔沤档?%以下，嚴(yán)重影響了工作面的正常施工。為此，通過(guò)實(shí)測(cè)不同循環(huán)進(jìn)尺時(shí)的瓦斯涌出量，得出了該工作面的瓦斯涌出規(guī)律，并采取了有效的防治措施，保證了該工作面的安全施工。
2 掘進(jìn)面瓦斯涌出規(guī)律
2.1 瓦斯涌出量測(cè)定
該炮掘工作面經(jīng)改善了局部通風(fēng)后，供風(fēng)距離縮短至450m，風(fēng)筒出口風(fēng)量增到275m3/min。分別實(shí)測(cè)了兩種放炮進(jìn)尺條件下的瓦斯涌出情況。由于放炮后瓦斯?jié)舛冗_(dá)最高的時(shí)間很短（兩種情況下測(cè)定分別為2.5min和7.5min），所以在這個(gè)時(shí)段的瓦斯變化規(guī)律可近似看作是線性變化的，應(yīng)主要研究最高瓦斯?jié)舛纫院蟮闹饾u衰減的瓦斯變化規(guī)律。
全斷面一次放炮及循環(huán)進(jìn)尺1.0m時(shí)，放炮前回風(fēng)流瓦斯?jié)舛?.14%，全斷面一次放炮及循環(huán)進(jìn)尺1.5m時(shí)，放炮前回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛葹?.18%。對(duì)全斷面一次放炮兩種情況分別實(shí)測(cè)24組和15組數(shù)據(jù)，其瓦斯?jié)舛确謩e由2.14%、2.4%降到0.4%、0.6%。所用時(shí)間分別為25.5min、19.5min而降到安全作業(yè)濃度1%的時(shí)間分別為16min、10min。
2.2 測(cè)定結(jié)果分析
放炮后工作面的瓦期涌出總量（兩種情況分別為Y1和Y2）是放炮后至瓦斯?jié)舛茸罡哌@段時(shí)間內(nèi)的瓦斯涌出量（兩種情況分別Y11和Y21）與瓦斯?jié)舛葟淖罡呓抵练排谇罢５耐咚節(jié)舛葹橹惯@段時(shí)間內(nèi)的瓦斯涌出量（兩種情況分別為Y12和Y22）之和。
由式（1）、式（2）可得放炮后瓦斯?jié)舛冉抵练排谇暗?.14%、0.18%所需時(shí)間分別為97.88min、146.1min。因此可得：
兩種情況下平均每分鐘的瓦期涌出量P1、P2分別為：
P1=126.53/97.88=1.29m3/min
P2=161.83/146.1=1.11m3/min
同理，可知放炮后瓦斯?jié)舛葟淖罡呓抵?%這段時(shí)間內(nèi)平均每分鐘的瓦斯涌出量P1（1%）、P2（1%）分別為：
根據(jù)江蘇省煤礦安全監(jiān)察局關(guān)于“絕對(duì)瓦斯涌出量大于3m3/min的采煤工作面和絕對(duì)瓦斯涌出量大于0.6m3/min的掘進(jìn)工作面，一律按高瓦斯工作面管理”的要求，9441運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面必須按高瓦斯工作面管理。
綜上分析可知，掘進(jìn)工作面放炮后的瓦斯?jié)舛萹在短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到最高（這段時(shí)間的瓦斯涌出可近似看作線性變化），然后隨時(shí)間t的變化符合負(fù)指數(shù)衰減規(guī)律，即q=atb。其中a＜0、b＜0，隨工作面風(fēng)量Q、循環(huán)進(jìn)尺及工作面地質(zhì)條件的變化而變化。循環(huán)進(jìn)尺高、工作面有儲(chǔ)瓦斯地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，工作面的瓦斯涌出量必然大，要求用較大風(fēng)量稀釋瓦斯。因此在做好局部通風(fēng)的同時(shí)，必須控制放炮量，選擇合理的循環(huán)進(jìn)尺。
3 瓦斯治理措施
根據(jù)以上分析，經(jīng)采取以下措施后，較好地保證了該工作面安全施工到結(jié)束位置。
（1）加強(qiáng)局部通風(fēng)管理。實(shí)測(cè)結(jié)束后至工作面完成施工的整個(gè)掘進(jìn)過(guò)程中保證工作面風(fēng)筒出口風(fēng)量在180m3/min以上。
（2）嚴(yán)格放炮管理。必須使用乳膠炸藥和瞬發(fā)電雷管，采用正向裝藥，封孔及水炮泥的使用要符合《煤礦安全規(guī)程》要求。
（3）堅(jiān)持“有疑必探”的原則。如遇瓦斯異常，執(zhí)行“兩班掘進(jìn)，一班探疑”的工作制度，在工作面向前方打4～6個(gè)探眼，眼深3m，探明前方地質(zhì)構(gòu)造。
（4）控制循環(huán)進(jìn)尺。正常情況下，每次放炮的進(jìn)尺為2棚1.5m，全斷面一次起爆，如遇斷層等構(gòu)造時(shí)，每次放炮進(jìn)尺為1棚0.75m，全斷面一次起爆。
（5）加強(qiáng)該地區(qū)機(jī)電設(shè)備管理，消滅電器設(shè)備失爆現(xiàn)象。
（6）加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測(cè)。按高瓦斯管理要求在規(guī)定位置安設(shè)瓦斯報(bào)警斷電儀，保證正常使用。
（7）嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”和“三人連鎖放炮制”。放炮前必須切斷該工作面的電源，放炮后必須經(jīng)瓦斯員檢查該工作面瓦期濃度符合《煤礦安全規(guī)程》要求后才可接通電源。
（8）加強(qiáng)工作面的防塵工作。放炮前后必須灑水防塵，并使用好該工作面的轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧和凈化水幕。
（畢德純 倪文耀）
徐州礦務(wù)集團(tuán)有限公司某礦9441運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面使用28kW局部通風(fēng)機(jī)、Φ500mm風(fēng)筒供風(fēng)，工作面循環(huán)進(jìn)尺1.5m，全斷面一次放炮，每班3～4循環(huán)。工作面施工50m后，供風(fēng)距離為600m，風(fēng)筒出口風(fēng)量為110m3/min，此時(shí)放炮后10min，回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到2%，40min后才降到1%以下。經(jīng)更換2×15kW對(duì)旋式局部通風(fēng)機(jī)并使用Φ800mm風(fēng)筒，加大該工作面的供風(fēng)量至180m3/min后，工作面放炮后大約經(jīng)30min后回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔沤档?%以下，嚴(yán)重影響了工作面的正常施工。為此，通過(guò)實(shí)測(cè)不同循環(huán)進(jìn)尺時(shí)的瓦斯涌出量，得出了該工作面的瓦斯涌出規(guī)律，并采取了有效的防治措施，保證了該工作面的安全施工。
2 掘進(jìn)面瓦斯涌出規(guī)律
2.1 瓦斯涌出量測(cè)定
該炮掘工作面經(jīng)改善了局部通風(fēng)后，供風(fēng)距離縮短至450m，風(fēng)筒出口風(fēng)量增到275m3/min。分別實(shí)測(cè)了兩種放炮進(jìn)尺條件下的瓦斯涌出情況。由于放炮后瓦斯?jié)舛冗_(dá)最高的時(shí)間很短（兩種情況下測(cè)定分別為2.5min和7.5min），所以在這個(gè)時(shí)段的瓦斯變化規(guī)律可近似看作是線性變化的，應(yīng)主要研究最高瓦斯?jié)舛纫院蟮闹饾u衰減的瓦斯變化規(guī)律。
全斷面一次放炮及循環(huán)進(jìn)尺1.0m時(shí)，放炮前回風(fēng)流瓦斯?jié)舛?.14%，全斷面一次放炮及循環(huán)進(jìn)尺1.5m時(shí)，放炮前回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛葹?.18%。對(duì)全斷面一次放炮兩種情況分別實(shí)測(cè)24組和15組數(shù)據(jù)，其瓦斯?jié)舛确謩e由2.14%、2.4%降到0.4%、0.6%。所用時(shí)間分別為25.5min、19.5min而降到安全作業(yè)濃度1%的時(shí)間分別為16min、10min。
2.2 測(cè)定結(jié)果分析
放炮后工作面的瓦期涌出總量（兩種情況分別為Y1和Y2）是放炮后至瓦斯?jié)舛茸罡哌@段時(shí)間內(nèi)的瓦斯涌出量（兩種情況分別Y11和Y21）與瓦斯?jié)舛葟淖罡呓抵练排谇罢５耐咚節(jié)舛葹橹惯@段時(shí)間內(nèi)的瓦斯涌出量（兩種情況分別為Y12和Y22）之和。
由式（1）、式（2）可得放炮后瓦斯?jié)舛冉抵练排谇暗?.14%、0.18%所需時(shí)間分別為97.88min、146.1min。因此可得：
兩種情況下平均每分鐘的瓦期涌出量P1、P2分別為：
P1=126.53/97.88=1.29m3/min
P2=161.83/146.1=1.11m3/min
同理，可知放炮后瓦斯?jié)舛葟淖罡呓抵?%這段時(shí)間內(nèi)平均每分鐘的瓦斯涌出量P1（1%）、P2（1%）分別為：
根據(jù)江蘇省煤礦安全監(jiān)察局關(guān)于“絕對(duì)瓦斯涌出量大于3m3/min的采煤工作面和絕對(duì)瓦斯涌出量大于0.6m3/min的掘進(jìn)工作面，一律按高瓦斯工作面管理”的要求，9441運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面必須按高瓦斯工作面管理。
綜上分析可知，掘進(jìn)工作面放炮后的瓦斯?jié)舛萹在短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到最高（這段時(shí)間的瓦斯涌出可近似看作線性變化），然后隨時(shí)間t的變化符合負(fù)指數(shù)衰減規(guī)律，即q=atb。其中a＜0、b＜0，隨工作面風(fēng)量Q、循環(huán)進(jìn)尺及工作面地質(zhì)條件的變化而變化。循環(huán)進(jìn)尺高、工作面有儲(chǔ)瓦斯地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，工作面的瓦斯涌出量必然大，要求用較大風(fēng)量稀釋瓦斯。因此在做好局部通風(fēng)的同時(shí)，必須控制放炮量，選擇合理的循環(huán)進(jìn)尺。
3 瓦斯治理措施
根據(jù)以上分析，經(jīng)采取以下措施后，較好地保證了該工作面安全施工到結(jié)束位置。
（1）加強(qiáng)局部通風(fēng)管理。實(shí)測(cè)結(jié)束后至工作面完成施工的整個(gè)掘進(jìn)過(guò)程中保證工作面風(fēng)筒出口風(fēng)量在180m3/min以上。
（2）嚴(yán)格放炮管理。必須使用乳膠炸藥和瞬發(fā)電雷管，采用正向裝藥，封孔及水炮泥的使用要符合《煤礦安全規(guī)程》要求。
（3）堅(jiān)持“有疑必探”的原則。如遇瓦斯異常，執(zhí)行“兩班掘進(jìn)，一班探疑”的工作制度，在工作面向前方打4～6個(gè)探眼，眼深3m，探明前方地質(zhì)構(gòu)造。
（4）控制循環(huán)進(jìn)尺。正常情況下，每次放炮的進(jìn)尺為2棚1.5m，全斷面一次起爆，如遇斷層等構(gòu)造時(shí)，每次放炮進(jìn)尺為1棚0.75m，全斷面一次起爆。
（5）加強(qiáng)該地區(qū)機(jī)電設(shè)備管理，消滅電器設(shè)備失爆現(xiàn)象。
（6）加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測(cè)。按高瓦斯管理要求在規(guī)定位置安設(shè)瓦斯報(bào)警斷電儀，保證正常使用。
（7）嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”和“三人連鎖放炮制”。放炮前必須切斷該工作面的電源，放炮后必須經(jīng)瓦斯員檢查該工作面瓦期濃度符合《煤礦安全規(guī)程》要求后才可接通電源。
（8）加強(qiáng)工作面的防塵工作。放炮前后必須灑水防塵，并使用好該工作面的轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧和凈化水幕。
（畢德純 倪文耀）
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