2.3　最大排放量

M＝Q₀（1.5－C₀）／100

式中　M——從獨(dú)頭巷道中每分鐘最多允許排出的瓦斯量，m³／min；

　　　Q₀——全風(fēng)壓通風(fēng)巷道中風(fēng)量，m³／min；

　　　C₀——全風(fēng)壓通風(fēng)巷道入風(fēng)流中攜帶的CH₄濃度，%。

2.4　最大供風(fēng)量

Q_max＝M×100／C＝Q₀（1.5－C₀）／C

式中　Q_max——允許往獨(dú)頭巷道內(nèi)供風(fēng)量的最大值，m³／min；

　　　C——獨(dú)頭巷道內(nèi)平均CH₄濃度，%。　

2.5　排放時間T

　　由V_CH4＋KQ_CH4T＝MT知：

T＝V_CH4／(M－KQ_CH4)

式中　T——排放獨(dú)頭巷道中瓦斯所需要的時間，min。

　　嚴(yán)格講，排放瓦斯時間T應(yīng)根據(jù)實(shí)際操作時再定，以上計(jì)算是按最大排放量來推算的，實(shí)際操作時，排放瓦斯風(fēng)流同全風(fēng)壓混合處的CH₄濃度不可能恒為1.5%，另外還應(yīng)考慮，瓦斯排放完后，必須等30 min，確證無異常變化后，方可恢復(fù)正常供風(fēng)與生產(chǎn)，故實(shí)際排放時間可參考本礦過去的經(jīng)驗(yàn)值。

3　關(guān)于排放瓦斯時停電、撤人的范圍

　　排放瓦斯時，為防止發(fā)生瓦斯爆炸，一是要嚴(yán)格控制排放瓦斯風(fēng)流中CH₄的濃度；二是要堅(jiān)決杜絕排放瓦斯風(fēng)流流經(jīng)線路上一切火源，故必須確定停電撤人范圍；三是一旦發(fā)生事故，為最大限度地減少人員傷亡并防止人員誤入危險區(qū)，一定要明確撤人范圍。關(guān)于這一點(diǎn)《規(guī)程》及《執(zhí)行說明》只作了些原則性規(guī)定，即要求獨(dú)頭巷道的回風(fēng)系統(tǒng)必須停電撤人，但在現(xiàn)場執(zhí)行時存在很多問題，主要焦點(diǎn)在于什么是獨(dú)頭巷道的回風(fēng)系統(tǒng)。

　　對于如圖1所示的角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)，假如正常通風(fēng)時期各分支風(fēng)流方向如圖中箭頭所示，分支6為獨(dú)頭巷道，內(nèi)部積存了大量CH₄需要排放，AB分支5屬角聯(lián)巷道，風(fēng)向?yàn)锳→B，排放瓦斯時，排放瓦斯風(fēng)流通過分支2進(jìn)入回風(fēng)系統(tǒng)而不會進(jìn)入分支5，但當(dāng)1、2、3、4四條分支的風(fēng)阻有變化時，角聯(lián)分支5的風(fēng)量及風(fēng)流方向均有可能發(fā)生變化，排放瓦斯風(fēng)流就有可能由B點(diǎn)進(jìn)入，侵蝕分支5，通過A點(diǎn)再侵蝕分支4(若忽略局部通風(fēng)機(jī)作用，只要R₁R₄＜R₂R₃就會使分支5的風(fēng)流方向變?yōu)锽→A)，可以設(shè)想，一旦分支2不暢通，或分支4的風(fēng)門在排放瓦斯時突然被打開，排放瓦斯風(fēng)流都可能侵蝕分支5和分支4。這樣就會出現(xiàn)一個問題，分支5和分支4平時本身不屬于分支6的回風(fēng)系統(tǒng)，但當(dāng)條件發(fā)生變化時，又有可能變?yōu)榛仫L(fēng)系統(tǒng)，在制定排放瓦斯措施時，分支5和分支4是否該停電撤人?在實(shí)際操作時就存在對“獨(dú)頭巷道回風(fēng)系統(tǒng)”這一概念理解上的分歧。

圖1

　　煤礦井下通風(fēng)系統(tǒng)較復(fù)雜，井巷通風(fēng)參數(shù)發(fā)生暫時或長時間的變化后(如風(fēng)門開閉、井巷有效通風(fēng)斷面發(fā)生變化引起風(fēng)阻變化、局部通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生變化，主要通風(fēng)機(jī)及其附屬裝置發(fā)生變化等)，通風(fēng)系統(tǒng)中各分支的風(fēng)量、風(fēng)向都可能變化，雖然要強(qiáng)調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，但做到任何條件下都不出問題，很不現(xiàn)實(shí)。

　　筆者認(rèn)為，(88)煤安字第153號文件對排放瓦斯時停電撤人的規(guī)定較全面，即“凡是受排放瓦斯影響的硐室、巷道和被排放瓦斯風(fēng)流切斷安全出口的采掘工作面，必須撤人停止作業(yè)，指定警戒人員的位置，禁止其他人員進(jìn)入。排放瓦斯流經(jīng)巷道內(nèi)的電氣設(shè)備必須指定專人在采區(qū)變電所和配電點(diǎn)兩處同時切斷電源，并設(shè)警示牌和設(shè)專人看管?！比舭创艘?guī)定，圖1中分支5和分支4都必須撤人停止作業(yè)，相應(yīng)的電氣設(shè)備必須停電。但現(xiàn)場對此規(guī)定的理解也存在一些差異，一是對“切斷安全出口”這一概念的理解，在多遠(yuǎn)距離內(nèi)屬于切斷安全出口。有些礦把凡是處于排放瓦斯巷道回風(fēng)側(cè)的采掘工作面定為被切斷安全出口的采掘工作面，而處于入風(fēng)側(cè)的采掘工作面不屬于此列。有些礦，如淮南礦務(wù)局潘一煤礦，對實(shí)行分區(qū)通風(fēng)的各采區(qū)，以采區(qū)為界，在一個采區(qū)中，只要有排放瓦斯工程，該采區(qū)內(nèi)所有采掘工作面都必須撤人停止作業(yè)，這樣做的安全系數(shù)更大。另外一個問題是，當(dāng)電纜是從排放瓦斯獨(dú)頭巷道的回風(fēng)系統(tǒng)敷設(shè)過來時，若回風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)不存在電氣設(shè)備，電纜是否該斷電?若斷電，有時用來排放瓦斯的局部通風(fēng)機(jī)也無法開啟，若不斷電，似乎又不符合“停電撤人”的要求。筆者認(rèn)為，處于規(guī)定范圍內(nèi)的電氣設(shè)備在排放瓦斯時，必須停電。若純屬電纜，本身又無產(chǎn)生電火花的可能性時，可酌情妥善處理。

4　結(jié)　　論

　　瓦斯排放本身是一種消除隱患的安全措施，但執(zhí)行不好也會出問題。為做好這一工作，關(guān)鍵要做好以下幾點(diǎn)：第一，嚴(yán)格控制排放濃度，確保排放瓦斯風(fēng)流同全風(fēng)壓混合處風(fēng)流中CH₄濃度不超過1.5%，并保證不發(fā)生循環(huán)風(fēng)；第二，應(yīng)正確選擇排放線路，必要時應(yīng)對通風(fēng)系統(tǒng)作適當(dāng)調(diào)整，使排放瓦斯風(fēng)流盡量沿最短的線路進(jìn)入總回風(fēng)系統(tǒng)，避免切斷其它硐室和采掘工作面的安全出口，并保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；第三，對于停電撤人的范圍，一定要適當(dāng)增加安全系數(shù)，對于可能影響也可能不影響的區(qū)域，一定要劃為停電撤人的范圍內(nèi)，這一方面是為防止發(fā)生爆炸，另一方面是一旦出現(xiàn)事故，能盡可能減少人員傷亡；第四，要加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)督和管理，各部門要密切合作，防止失誤。