双马煤矿I0104105回风顺槽（Ⅱ段）硫化氢气体综合防治

双马煤矿I0104105回风顺槽（Ⅱ段）硫化氢气体综合防治

陶恩生

陶恩生

神华宁夏煤业集团双马煤矿宁夏省灵武市750408

【摘要】双马煤矿I0104105回风顺槽（Ⅱ段）于2014年11月24日发现硫化氢气体，经瓦斯检查员测定硫化氢气体浓度达8ppm，究其原因是石油钻孔中的硫化氢气体渗透到煤层中，经过加强通风、喷洒石灰水及水幕喷雾等方法，使巷道风流中硫化氢浓度降至安全浓度以下。

【关键词】I0104105回风顺槽（Ⅱ段）；硫化氢气体；防治

1矿井概况

双马煤矿位于宁夏回族自治区灵武市东南约60km处，北与鸳鸯湖矿区的麦垛山、红柳井田相邻；南与金凤井田相邻；西以李新庄断层为界，与双马二矿相邻；东至马柳断层，井田内共有可采煤层11层，主要可采煤层7层，首采煤层为4-1煤，平均厚度3.8m。井田范围内共排查出石油钻孔171个，其中正在抽采的石油钻孔有37个，废弃钻孔134个。

2I0104105工作面回风顺槽（Ⅱ段）掘进工作面概况

I0104105工作面回风顺槽（Ⅱ段）（DJa16c5测点至I0104105工作面切眼段），西临I0104104工作面运输顺槽，北以I0104105工作面回风顺槽（Ⅰ段）6#联络巷为界；南部以I0104105工作面切眼为界；东临I0104105工作面运输顺槽。I0104105工作面内已查明石油钻孔有马浅22、马探20、马探30、马探301、马探31。

3硫化氢气体的危害及形成原因分析

3.1硫化氢的危害

硫化氢是一种带有臭鸡蛋气味、无色剧毒的可燃气体，分子式为H2S、分子量34、相对密度1.19、熔点-82.9℃。沸点-61.8℃。H2S剧毒，有强烈的刺激性，对人体的刺激主要是呼吸道和眼睛，不但能引起鼻炎、肺炎、支气管炎及肺水肿，还能阻碍生物的氧化过程，使人体缺氧，高浓度下还可致人突然中毒死亡。为了确保人身安全，《煤矿安全规程》第105条规定，井下H2S气体体积分数不得超过0.00066%。

3.2硫化氢气体的形成原因分析

2014年11月24日，在掘进割煤过程中施工人员及安监员闻到臭鸡蛋气味，经瓦检员测定硫化氢气体浓度为8ppm，通过I0104105回风顺槽Ⅱ段掘进工作面硫化氢浓度动态示意图的分析，在马探31石油钻孔附近硫化氢气体浓度最高，反之硫化氢气体浓度越低，故硫化氢气体与马探31石油钻孔有关，因马探31石油钻孔中含有大量的水，水中含有硫化氢气体，通过水渗透作用，硫化氢被煤体大量吸附，且煤层上方覆盖着泥岩，泥岩透气性差，不利于气体扩散，导致硫化氢富集，自然界的原始状态下，煤储层中的硫化氢气体以承压状态存在着，硫化氢气体处于平衡状态，可以视为不流动。[1]而井下采掘活动破坏这种原始压力平衡状态，就会引起煤储层中的硫化氢气体的流动，从而导致赋存在煤层中的硫化氢气体扩散到巷道风流中。[2]

图3-1

I0104105回风顺槽Ⅱ段掘进工作面硫化氢浓度动态示意图（以距离为横坐标；以硫化氢气体浓度为纵坐标。0点为监测出硫化氢气体的位置，207为距马探31石油钻孔平距最小处）

4硫化氢治理

4.1先探后掘，防止掘进工作面硫化氢气体大量溢出

1）每天早班安排施工人员在I0104105回风顺槽掘进（Ⅱ段）迎头方向施工2个探眼（k1、k2），K1探眼位于迎头紧靠左帮0m且距底板1m的位置，仰角2°、方位角133°；K2钻孔位于迎头距左帮2.1m且距底板1m的位置，仰角-1°、方位角163°；探眼深度为10m，中夜班每班掘进4m，保证2m超前距。

2）2015年5月26日，经宁夏煤矿安全监察局安全技术中心对K2及工作面回风流气体成分鉴定，K2浓度47368.42mg/m?（38033.52ppm），回风流浓度0.78mg/m?（0.63ppm）。

4.2做好个体防护

I0104105回风顺槽掘进工作面作业区域内的所有人员，必须佩戴3M6002CN型防毒口罩，防毒口罩佩戴前在巷道中可闻到臭鸡蛋气味的气体，佩戴后完全闻不到气体气味，保证了作业人员的身体健康。

4.3加强通风

加设2台FBD№6.3/2×30KW型对旋轴流式局部通风机，并敷设一路风筒至迎头，保证风筒末端距掘进工作面的距离不得超过5m，并对两路风筒进行通风质量标准化整治，使掘进工作面迎头风量由原280m3/min增至620m3/min，用来稀释、冲淡巷道中H2S气体浓度。

图4-2硫化氢浓度与迎头风量大小关系示意图

4.4加强瓦斯监测

在掘进迎头设专职瓦斯检查员，并在掘进迎头及回风流处各安设一台硫化氢传感器，对硫化氢气体进行实时监测。

4.5增设全断面净化水幕，捕捉风流中硫化氢

1）通风队在I0104105回风顺槽Ⅱ段掘进迎头20m处加设一组全断面净化水幕，在掘进作业期间保持净化水幕开启。

2）掘进过程中综掘机必须开启内外喷雾装置，进行稀释硫化氢气体浓度。

3）迎头打眼作业时必须湿式打眼，严禁干打眼。

4.6喷洒石灰水，降低风流中硫化氢浓度

在掘进工作面储备5吨白石灰（Ca（OH）2），加工、存放一个容量为4m3的铁制水箱（装满水），准备2台2.2KW潜水泵。在掘进过程中，如果掘进迎头硫化氢气体浓度超过规定（6.6ppm）时，必须向掘进工作面迎头、底板落煤、两帮煤体喷洒石灰水喷洒石灰水，以降低巷道中的硫化氢浓度。

5结论

I0104105回风顺槽Ⅱ段掘进工作面的硫化氢气体是由马探31石油钻孔渗透至煤层中，其影响范围为马探31石油钻孔半径300m，通过加强通风、喷洒石灰水及水幕喷雾等方法，硫化氢气体得到了有效的治理，今后我们将继续跟踪和研究硫化氢气体，深入研究，以期能找到更好的解决办法。

参考文献：

[1]博雪海，秦勇，韦重韬.煤层地质学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2007.

[2]张子敏.瓦斯地质学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009.