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1 概況

徐州礦務集團有限公司某礦9441運輸巷掘進工作面使用28kW局部通風機、?00mm風筒供風，工作面循環(huán)進尺1.5m，全斷面一次放炮，每班3～4循環(huán)。工作面施工50m后，供風距離為600m，風筒出口風量為110m³/min，此時放炮后10min，回風流中瓦斯?jié)舛冗_到2%，40min后才降到1%以下。經更換2?kW對旋式局部通風機并使用?00mm風筒，加大該工作面的供風量至180m³/min后，工作面放炮后大約經30min后回風流中瓦斯?jié)舛炔沤档?%以下，嚴重影響了工作面的正常施工。為此，通過實測不同循環(huán)進尺時的瓦斯涌出量，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 掘進面瓦斯涌出規(guī)律

2.1 瓦斯涌出量測定

該炮掘工作面經改善了局部通風后，供風距離縮短至450m，風筒出口風量增到275m³/min。分別實測了兩種放炮進尺條件下的瓦斯涌出情況。由于放炮后瓦斯?jié)舛冗_最高的時間很短（兩種情況下測定分別為2.5min和7.5min），所以在這個時段的瓦斯變化規(guī)律可近似看作是線性變化的，應主要研究最高瓦斯?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)進尺1.0m時，放炮前回風流瓦斯?jié)舛?.14%，全斷面一次放炮及循環(huán)進尺1.5m時，放炮前回風流中的瓦斯?jié)舛葹?.18%。對全斷面一次放炮兩種情況分別實測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%。所用時間分別為25.5min、19.5min而降到安全作業(yè)濃度1%的時間分別為16min、10min。

2.2 測定結果分析



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@段時間內的瓦斯涌出量（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@段時間內的瓦斯涌出量（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?%這段時間內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)察局關于“絕對瓦斯涌出量大于3m³/min的采煤工作面和絕對瓦斯涌出量大于0.6m³/min的掘進工作面，一律按高瓦斯工作面管理”的要求，9441運輸巷掘進工作面必須按高瓦斯工作面管理。

綜上分析可知，掘進工作面放炮后的瓦斯?jié)舛萹在短時間內即可達到最高（這段時間的瓦斯涌出可近似看作線性變化），然后隨時間t的變化符合負指數(shù)衰減規(guī)律，即q=at^b。其中a＜0、b＜0，隨工作面風量Q、循環(huán)進尺及工作面地質條件的變化而變化。循環(huán)進尺高、工作面有儲瓦斯地質構造時，工作面的瓦斯涌出量必然大，要求用較大風量稀釋瓦斯。因此在做好局部通風的同時，必須控制放炮量，選擇合理的循環(huán)進尺。

3 瓦斯治理措施

根據(jù)以上分析，經采取以下措施后，較好地保證了該工作面安全施工到結束位置。

（1）加強局部通風管理。實測結束后至工作面完成施工的整個掘進過程中保證工作面風筒出口風量在180m³/min以上。

（2）嚴格放炮管理。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）堅持“有疑必探”的原則。如遇瓦斯異常，執(zhí)行“兩班掘進，一班探疑”的工作制度，在工作面向前方打4～6個探眼，眼深3m，探明前方地質構造。

（4）控制循環(huán)進尺。正常情況下，每次放炮的進尺為2棚1.5m，全斷面一次起爆，如遇斷層等構造時，每次放炮進尺為1棚0.75m，全斷面一次起爆。

（5）加強該地區(qū)機電設備管理，消滅電器設備失爆現(xiàn)象。

（6）加強瓦斯監(jiān)測。按高瓦斯管理要求在規(guī)定位置安設瓦斯報警斷電儀，保證正常使用。

（7）嚴格執(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載點噴霧和凈化水幕。

（畢德純 倪文耀）

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