分析

案例题 C矿井采用分区式通风方式，机械抽出式通风方法。2023年瓦斯鉴定全矿井绝对瓦斯涌出量为28．40m3／min，相对瓦斯涌出量为11．61m3／t；绝对二氧化碳涌出量为15．13m3／min，相对涌出量为6．17rn3／t。在51107工作面安装了移动式瓦斯抽放系统。
11月5日9时许，51108进风掘进工作面停电停风，9时5分送风；9时25分51108进风掘进工作面第二次停电停风，9时33分送电送风；11时5分51108进风掘进工作面第三次停电停风。掘进队长高某安排机电维修工王某到1060配电点送电，王某开启51108进风掘进工作面动力电开关后，紧接着就听到“砰”的一声，工作面发生了事故。听到爆炸声后，王某和同班工友往工作面跑，在51108进风掘进巷皮带头发现一名遇难矿工。事故调查的直接原因：51108进风掘进巷，局部通风机无计划停电停风造成瓦斯积聚，并达到爆炸界限；由于瓦斯一电不闭锁，在未采取排放瓦斯措施的情况下，违章送电、送风；距巷口630m处的动力电缆接线盒失爆产生火花，引爆瓦斯。为提高通风效果，现将长度为1的巷道进行改造，将其中b段巷道上的摩擦阻力系数降到原来的1／3，则全巷道的通风阻力降到原来的1／2。此时掘进工作面回风流中瓦斯的平均绝对瓦斯涌出量为10m3／min，瓦斯涌出不均匀备用风量系数为1．5。
根据以上场景。回答下列问题：
1．试求b段巷道的长度应为巷道全长的多少。
2．判断C矿井瓦斯等级，并简述原因。
3．列出防治瓦斯爆炸技术措施。
4．按瓦斯涌出量计算掘进工作面的需风量。

正确答案

1．b段巷道长度为ι，巷道改造前的通风阻力为hf1，改造后的通风阻力为hf2：

因hf1=2hf2，由此可得：ι=（3／4）1。
2．C矿井为高瓦斯矿井。原因是：
（1）具备下列条件之一的矿井为突出矿井：①在矿井井田范围内发生过煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）
突出的煤（岩）层；②经鉴定、认定为有突出危险的煤（岩）层；③在矿井的开拓、生产范围内有突出煤（岩）层的矿井。
（2）具备下列条件之一的矿井为高瓦斯矿井：①矿井相对瓦斯涌出量大于10m3／t；②矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3／min；③矿井任一掘进工作面绝对瓦斯涌出量大于3m3／min；④矿井任一采煤工作面绝对瓦斯涌出量大于5m3／min。
（3）同时满足下列条件的矿井为低瓦斯矿井：①矿井相对瓦斯涌出量不大于10m3／t；②矿井绝对瓦斯涌出量不大于40m3／min；③矿井任一掘进工作面绝对瓦斯涌出量不大于3m3／min；④矿井任一采煤工作面绝对瓦斯涌出量不大于5m3／min。
瓦斯鉴定全矿井瓦斯绝对涌出量为28．40m3／min，相对瓦斯涌出量为11．61m3／t，故C矿井为高瓦斯矿井。
3．预防瓦斯爆炸技术措施包括4个方面：
（1）防止瓦斯积聚和超限。
（2）严格执行瓦斯检查制度。
（3）采取防止瓦斯引燃的措施。
（4）采取防止瓦斯爆炸事故扩大的措施。
4．按瓦斯涌出量计算掘进工作面的需风量Q：Q=100qK=100×10×1.5=1500（m3／min）。

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