2018年安全工程師《安全生產(chǎn)技術(shù)》重點：沼氣噴出的原因及預(yù)防與處理措施

沼氣噴出的原因及預(yù)防與處理措施

人們從多次沼氣噴出的事故中不斷地尋找規(guī)律，并尋找其發(fā)生的原因。一般認為：煤層或巖層的構(gòu)造裂縫中貯存的大量高壓沼氣是引起沼氣噴出的內(nèi)在因素;在開采過程中，由于放炮穿透或機械震動、或地壓活動，使煤巖造成卸壓縫隙，構(gòu)成沼氣噴出的通道是其外在因素。噴出一般有如下規(guī)律：

(1)沼氣噴出與地質(zhì)變化有密切關(guān)系，一般噴出均發(fā)生在地質(zhì)變化帶。如南桐煤礦回采工作面的噴出，就是發(fā)生在向斜軸或斷層這些壓扭性結(jié)構(gòu)面附近。

(2)煤層頂、底板巖層中有溶洞、裂隙發(fā)育的石灰?guī)r，其中儲有大量沼氣時，則可能發(fā)生大規(guī)模的沼氣噴出現(xiàn)象。

(3)沼氣噴出一般具有明顯的噴出口或裂隙。

(4)沼氣噴出量有大有小，從幾立方米到幾十萬立方米，噴出的持續(xù)時間從幾分鐘到幾年，甚至十幾年。它與蓄積的沼氣量和沼氣來源的范圍有密切的關(guān)系。

(5)沼氣噴出前往往出現(xiàn)預(yù)兆，如沼氣濃度變大，或忽大忽小以及沼氣噴出量增加時的嘶嘶聲等。

沼氣噴出的預(yù)防與處理措施

預(yù)防與處理沼氣噴出的措施，應(yīng)根據(jù)沼氣噴出量的大小和沼氣壓力的高低來擬定。有的礦井總結(jié)為“探、排、引、堵”。探就是探明地質(zhì)構(gòu)造和沼氣情況;排就是排放或抽放沼氣;引就是把沼氣引至總回風(fēng)流或工作面后20米以外的區(qū)域;堵就是將裂隙、裂縫等堵住，不讓沼氣噴出。

1.探明地質(zhì)構(gòu)造

在掘進工作面的前方和兩側(cè)打鉆孔，探明是否存在有斷層、斷裂和溶洞，探明它們的位置、大小和沼氣情況。

2.排放(或抽放)沼氣

在探明地質(zhì)構(gòu)造后，若斷層、斷裂范圍不大，溶洞容積較小，或沼氣積蓄量不多時，則可讓其自然排放。若范圍較大、沼氣積蓄量較多時，噴出持續(xù)時間可能長，不能讓其自然排放，應(yīng)將鉆孔接入抽放管路，封堵嚴密后進行抽放。中梁山煤礦曾使用鉆孔抽放溶洞沼氣。抽放后沼氣絕對涌出量由17.8立方米/分降至2.64立方米/分。

3.將沼氣引至回風(fēng)流

若噴出沼氣的裂隙范圍小，沼氣積蓄量不大，可用金屬罩或帆布罩將噴出沼氣的裂隙蓋住，然后在罩上接風(fēng)筒或管子將沼氣引入回風(fēng)流或距工作面20米以外的巷道中，保證工作面放炮、掘進的安全。

4.封堵裂隙

若噴出沼氣的裂隙較小，積蓄的沼氣量較少，可用黃泥或其它材料封堵裂隙，阻止沼氣噴出，保證掘進時的安全。

此外，有沼氣噴出的工作面要有單獨的通風(fēng)系統(tǒng)，并要適當加大供風(fēng)量，保證沼氣不超限和不影響其它區(qū)域。預(yù)防鄰近煤層噴出，可在開采煤層工作面回采的初期，及時放頂，減少集中壓力的作用，還可在開切眼附近多打抽放沼氣的鉆孔，增大抽放沼氣量，降低煤層中的沼氣壓力。