防止瓦斯積聚措施煤礦是高危行業井下存在五大自然災害特別是瓦斯災害最為嚴重，瓦斯存在燃燒、爆炸、窒息等事故，瓦斯事故時具有突發性、破壞性、繼發性。瓦斯燃燒和爆炸必須具備三個條件：瓦斯的濃度、火源、足夠的氧氣，只要瓦斯濃度符合《煤礦安全規程》規定的要求，就能夠阻止瓦斯事故的發生，因此防止瓦斯燃燒和爆炸的有效措施就是防止瓦斯積聚。一、礦區概況（一）、交通位置堃正煤礦小溝3號井（以下簡稱“小溝3號井”）位于雅安市市區220°方向、直距約11km處，屬雅安市雨城區觀化鄉楊家村六組管轄。礦區范圍中心點地理坐標為東經101°55′38″，北緯29°51′16″，面積1.442km2，開采深度標高+1120～+900m，擬采煤層為硬炭煤層。小溝3號井主井工業場地有簡易公路通往觀化鄉與G108國道相接，觀化鄉北行約18km至雅安市接成雅高速、G318國道，南行約15km至滎經縣，交通尚屬方便（見交通位置圖1-1-1）。（二）、地形地貌及水系小溝3號井位于四川盆地與康藏高原過渡帶、邛崍山脈南延部位，受構造影響，地形起伏較大。區內以剝蝕地貌為主，堅硬砂巖與軟弱泥巖被剝蝕成階梯地貌。區域內海拔標高為+1700～+1000m，相對高差700m。礦區范圍內最高點位于4號拐點附近，標高+1553m；最低點位于11號拐點附近，標高約+985m，最大相對高差為568m，屬中山中切割地貌類型。區內植被較發育，山梁及陡坡地帶植被覆蓋率60%～70%，主要為針、闊葉混交林。次為零星雜草叢生。緩坡、平臺地區多為耕地。礦區屬岷江支流青衣江水系，區內無大的地表水體，橫向沖溝發育。（三）、氣象及地震區內屬亞熱帶濕潤季風氣候，年均氣溫17.2℃，1月均溫6.3℃，7月均溫27.5℃，最高溫度41.5℃，最低溫度-3.7℃，年均無霜期306d，年均日照時數1200h；年均降水量1007mm，5～7月降水量約占全年60%，常有春旱發生，伏旱較為嚴重。礦山位于盆地西部平行嶺谷區，新構造運動表現為大面積均衡微弱抬升，無明顯的差異升降運動。根據《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2001）及《建筑抗震設計規范（2008版）》（GB50011-2001），雅安市雨城區境內抗震設防烈度為Ⅶ度，設計基本地震加速度值為0.10g，設計地震第二組。二、防止瓦斯積聚的有效措施（一）優化設計：（三）充水因素分析1、頂、底板充水水源區內可采煤層位于須家河組第二段（中段）（T3xj2）頂部，直接充水含水層為須家河組第三段（上段）（T3xj3）砂巖孔隙裂隙含水層，砂巖孔隙裂隙水將沿開采后冒落裂隙帶浸入礦井，該含水層富水性弱～中等，須家河組各砂巖含水段，以裂隙水為主，但由于區內無大的斷裂構造，裂隙不甚發育，加之須家河組主要為砂、泥巖互層，各含水層之間有泥巖隔水層阻隔，相鄰含水段之間水力聯系相對較弱，因而砂巖裂隙水對礦井采掘安全威脅相對較小。2、老窯、老采空區積水雅能煤業有限責任公司開采硬炭煤層出露地表，區內沿煤層露頭線分布有多處老煤窯，都是平硐開采，地下水能及時從平硐排出，老窯積水很少，但不排除老窯局部積水可能性，因此，淺部可能存在的老窯以及老采空區積水是未來淺部煤層資源開采時面臨的主要水患威脅之一。3、大氣降水以及地表溪溝水礦區范圍內大的地表水體不發育，主要為季節性溪溝，含煤地層中頁巖、泥巖等為相對隔水層，因此，地表溪溝水一般對礦井充水影響微弱。但區內可采煤層出露地表，淺部煤層資源開采產生的導水裂隙帶可能溝通地表，成為大氣降水或溪溝水補給井下主要通道，而導致井下涌水量加大或誘發突水事故，需引起礦山企業足夠重視。（四）礦井涌水量根據四川省地質礦產勘查開發局化探隊2009年3月提交的《四川省雅安市雨城區觀化井田堃正煤礦小溝三號井資源/儲量核實報告》和儲量評審意見書，礦井枯水期涌水量為180m3/d，豐水期水量約450m3/d。（五）礦井水文地質條件區內地表水及地下水均靠大氣降水補給，并嚴格受其控制，地表水順坡向排泄良好，地下水以裂隙、孔隙水的形式存在，因各種因素影響，其含水量極為有限，加之井巷保持足夠的坡度，可自然排泄疏通坑道涌水，雖然儲量核實報告評審意見書認為區內水文地質條件簡單，但考慮到淺部可能受到老窯積水威脅，因此，小溝三號井是以頂板裂隙含水層、老空水充水為主，水文地質條件中等的煤礦床。二、工程地質條件區內山體自然斜坡上陡下緩，下部一般20°以下，局部山坡坡度可達40°，坡向南西，地層產狀傾向北東，傾角較緩，與山體組成逆向坡，穩定性較好。礦區主要井巷沿煤層開拓，硬炭煤層偽頂、直接頂板主要為較軟弱薄層狀砂質泥巖、泥巖、粘土巖組，巖層厚0.2～3.0m，物理力學強度低，抗風化能力弱、穩定性差，遇水易變形、軟化，易產生冒頂現象；硬炭煤層底板主要為較軟弱薄層狀砂質泥巖、泥巖、粘土巖組，巖層厚0.6～1.0m，物理力學強度低，抗風化能力弱，穩定性差，遇水易變形、軟化、膨脹，易于產生底鼓現象。因此，需全段支護，為防止裂隙圍巖坍塌，故采礦后應及時回填和支護。三、環境地質條件區內以及相鄰地區崩塌、泥石流、危巖等不良地質現象較少但隨著礦井生產能力擴大以及采掘進展，可能會誘發新的環境地質問題。四、其它開采技術條件（一）瓦斯本礦2008年度礦井瓦斯等級鑒定結果為：相對瓦斯涌出量7.32m3/t根據雅安市安全生產監督管理局文件（雅市安監【2008】340號）“關于2008年度瓦斯等級鑒定結果的批復”，2008年礦井相對瓦斯涌出量為8.01m3/t，絕對瓦斯涌出量為0.62m3/min，為低瓦斯礦井（二）煤的自燃傾向與煤塵爆炸根據四川省煤炭產品質量監督檢驗站出具的煤樣檢測報告，硬炭煤層自燃傾向性等級為Ⅲ類，屬不易自燃煤層，無煤塵爆炸危險性。（三）地溫和沖擊地壓區內為正常地溫區，地溫梯度小于3℃/100m。區內及周邊礦井尚未發生過沖擊地壓現象，暫按無沖擊地壓礦井進行設計。（二）．合理采掘布置，要充分考慮通風及瓦斯治理等及要求，力求簡單合理。礦井開拓方式（一）礦井現狀該礦始建于1999年，當年投產，現生產規模為40kt/a，開采硬炭煤層，采用平硐開拓，共有2個井筒，主平硐標高為+1070m，回風平硐標高為+1127m，通風方式為分列式，采煤方法為走向長壁采煤法，放炮落煤，落煤方式為放炮落煤，采用人力推車運輸，垮落法管理頂板。（二）井口位置的選擇由于堃正煤礦小溝3號井原地面工業場地較為狹窄，不能滿足礦井擴建的生產需要，在+950m標高新建礦井主平硐，新建工業場地具有暢通的場外公路，具備建設施工供電、供水、通訊等條件。無論從技術的角度還是從經濟的角度考慮，新建主平硐及工業場地比較合理。礦井改造、利用原主平硐作為礦井擴建后的主平硐，改造、利用原回風平硐作為礦井擴建后期的進風平硐。水平劃分礦區范圍內煤層為單斜構造，煤層傾角為22～23°，允許可采煤層為硬炭煤層。整個礦井只劃分為一個水平，即+950m水平。大巷布置：（三）、建立合理、可靠、穩定的礦井通風系統。實現機械通風，分區通風，按需配風，加強對主要通風機的管理：井下通風設施安設位置合理，不得任意拆除。根據礦井開拓布置情況，本礦井采用分列式通風方式，抽出式通風方法，采煤工作面采用“U”型通風。根據礦井通風容易時期和困難時期用風地點的實際需要配風。通風風容易時期：采煤工作面：5m3/s備用采煤工作面：2.5m3/s掘進工作面：4×3=12m3/s硐室：4m3/s其它：1.5m3/s合計：25m3/s通風困難時期：采煤工作面：6m3/s采煤工作面：5m3/s備用采煤工作面：2.5m3/s掘進工作面：4×3=12m3/s硐室：4m3/s其它：1.5m3/s合計：25m3/s通風設施1、為使風流按擬定路線流動，控制各用風地點的風量，在井下的有關巷道中設置了風門、調節風門等通風構筑物。2、為防止瓦斯爆炸時損壞主要通風機，回風井口設有防爆門。3、當進風井筒、進風巷道及井下主要地點發生火災時，為避免火災事故的擴大，有時需要反風時，所選軸流式通風機可通過電機反轉實現反風。（二）防止漏風的措施1、巷道掘進時應加強通風管理。風筒力求吊掛平直；局部通風機應墊高（或懸掛），保持與風筒成一直線；注意不斷改進柔性風筒的接頭方法，以減少漏風，保證掘進工作面有足夠的風量。2、生產中應不斷總結經驗，采取行之有效的措施，把采空區漏風減少到最低程度。3、風門、隔風墻及調節風門等通風構筑物應盡量設置在圍巖堅固、地壓穩定的地點。4、開采后的帶區和工作面應及時封閉，并盡量避免引起采空區或附近煤柱裂隙漏風量增加。5、降低用風地點的風阻，以減少其鄰近漏風通路的漏風量。6、生產時應設專人負責通風構筑物的檢查與維修。（三）降低風阻的措施1、錨桿支護巷道的周壁應盡可能光滑。2、擴大巷道斷面是降低摩擦阻力的主要措施，會使摩擦阻力顯著地減少。3、進入風硐的轉彎處，除做成圓滑的壁面外，還應設置導風板。礦井主要通風機技術特征表內容工作通風機風機型號FBCZ-4-№13A風量范圍(m3/s)20～46靜壓范圍(Pa)220～1200配套電機型號YBFe225M-4電機額定功率(kW)45工作電壓(V)380葉片安裝角(°)20—32轉速(rpm)1450四、通風機運行工況點1、通風機網路風阻計算（1）通風容易時期網路阻力系數：R1=398.8/26.252=0.57871（2）通風困難時期網路阻力系數：R2=920.5/26.252=1.335872、通風機運行工況點（1）通風容易時期風機運行工況點參數如下，工況點M1見圖6-2-1。Q1工=27m3/sH1工=421.9Paη1工=76%α1工=20°（2）通風困難時期風機運行工況點參數如下，工況點M2見圖6-2-2。Q2工=27.4m3/sH2工=1002.9Paη2工=71%α2工=26°（四）加強局部通風管理每個掘進工作面配備有1臺FBD-2-№5/5.5×2型局部通風機壓入式通風，掘進工作面均設有專用回風巷，將乏風直接導入回風道，實現獨立通風。掘進工作面必須使用局部通風機，嚴禁循環風；嚴禁擴散通風；嚴禁不和理的串聯；風筒要符合要求；臨時停工點不得停風等。（五）加強瓦斯檢查礦井必須建立瓦檢制度瓦檢次數要符合《規程》要求；瓦斯檢查工必須執行巡回檢查制度，不準空班、漏檢；礦長和技術負責人必須每日審閱瓦斯日報并進行簽字。1、回風巷的風速、風量符合本礦通風計算細則標準，避免不合理的串聯通風，局部通風機無循環風。2、嚴格執行《煤礦安全規程》第36條、第138條、第141條、第149條的規定，回風巷空氣成分和溫度符合《煤礦安全規程》第100、102條的規定。3、必須有專職瓦檢員按規定檢查CH4和CO2，嚴格執行瓦斯檢查管理規定，及時填寫瓦斯檢查記錄，加強瓦斯牌版的管理，每班至少檢查3次，每班檢查時間合理均勻。4、瓦斯檢查點分別設在工作面磧頭、工作面回風處、工作面回風流、機電硐室。瓦斯檢查牌板應設置在回風巷中，距工作面50m附近，檢查結果必須及時填寫，并及時向通風科技術負責人和礦長匯報5、局部通風機必須使用“三專兩閉鎖”，必須由專人負責管理，并在局部通風機附近懸掛局部通風機管理牌板。風袋使用直徑400的阻燃聚力牌風袋，風袋必須掉掛平直，逢環必掛，風筒轉彎處使用彎頭，風機出口使用過渡節，風筒出口距磧頭不超過5m。瓦斯傳感器的配備和使用在工作面的磧頭不超過5m的地方，和巷道回風口10～15m地方分別布置瓦斯傳感器，并設置風電、瓦電閉鎖和斷電儀，隨時對瓦斯監測檢查。瓦斯傳感器應懸掛在距頂板不超過300mm、距兩幫不小于200mm，且不得與風筒同一側的地方。便攜式甲烷報警儀的配備和使用礦各科室管理人員、隊長、技術員、爆破工班組長和流動電鉗工等下井時必須攜帶甲烷報警儀，對所經過的路線和地點隨時進行瓦斯監控。放炮員每次放炮時進行“一炮三檢”工作，并做好記錄；班組長應把常開報警儀懸掛在掘進工作面5m范圍內無風筒一側，隨時對工作地點進行瓦斯檢測，電鉗工在檢修地點10m范圍內檢查甲烷氣體濃度，有報警信號時必須停止作業、進行處理。甲烷傳感器的配備和使用工作面采用KGJ10型甲烷傳感器，通過200m聯絡巷監控分站與礦KJF-2000安全監控系統相連。由于本礦為高瓦斯礦井，瓦斯傳感器具體布置在巷道上方，垂直懸掛、距頂板不得大于300mm，距巷幫不得小于200mm，且該處巷道頂板要堅固、無淋水，不得懸掛在風筒出風口和風筒漏風處。按照《煤礦安全規程》規定，報警濃度大于或等于1%CH4，斷電濃度設為大于或等于1.5%CH4，復電濃度設為小于1%CH4，斷電范圍為掘進巷道內全部非本質安全型電氣設備。安全監控設備必須定期進行調試、校正，每月至少一次。甲烷傳感器、甲烷檢測設備，每7天必須使用校準氣樣和空氣樣調校一次，每7天必須對甲烷超限斷電功能進行測試。安全監控設備發生故障時，必須及時處理，在故障期間必須有安全措施。必須