淺談黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦選煤廠煤倉(cāng)瓦斯災(zāi)害的治理

摘 要：針對(duì)黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦選煤廠煤倉(cāng)瓦斯災(zāi)害的實(shí)際情況，結(jié)合瓦斯的特性及危害、國(guó)內(nèi)選煤廠煤倉(cāng)瓦斯災(zāi)害的案例，闡述了該選煤廠治理煤倉(cāng)瓦斯災(zāi)害的一些措施和經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：煤倉(cāng)瓦斯；災(zāi)害；措施

引言

對(duì)于高瓦斯礦井選煤廠來(lái)說(shuō)，煤倉(cāng)普遍存在著瓦斯積聚和超限問題，有時(shí)煤倉(cāng)瓦斯?jié)舛冗h(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，極大地威脅著選煤廠的安全生產(chǎn)。井下煤炭采掘后經(jīng)運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)入選煤廠貯煤倉(cāng)后，堵嚴(yán)煤倉(cāng)下口，貯煤倉(cāng)上倉(cāng)口到煤倉(cāng)貯煤位間形成盲倉(cāng)，瓦斯能長(zhǎng)時(shí)間、均勻地從煤體中釋放出來(lái)，加之倉(cāng)內(nèi)空氣流通性差，極易造成煤倉(cāng)上部瓦斯積聚。另外，由于倉(cāng)內(nèi)貯煤時(shí)間長(zhǎng)且多，煤倉(cāng)下部壓力大，煤中瓦斯不易釋放，因而當(dāng)倉(cāng)下放煤時(shí)，瓦斯就會(huì)隨煤在出煤口釋放，往往導(dǎo)致煤倉(cāng)下部倉(cāng)口處瓦斯?jié)舛容^大，故而在高瓦斯礦井選煤廠中，煤倉(cāng)瓦斯是十分重大的危險(xiǎn)源。陜西陜煤黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦屬于高瓦斯礦井，瓦斯絕對(duì)涌出量已達(dá)100m3/分鐘，其配套的選煤廠設(shè)計(jì)有3個(gè)三萬(wàn)噸煤倉(cāng)、3個(gè)一萬(wàn)噸煤倉(cāng)，煤倉(cāng)總貯煤量達(dá)到12萬(wàn)噸。其中3個(gè)三萬(wàn)噸煤倉(cāng)倉(cāng)直徑達(dá)30米，倉(cāng)內(nèi)凈高達(dá)60米，其倉(cāng)容和倉(cāng)高在國(guó)內(nèi)較為少見，屬特大型煤倉(cāng)。因此，一號(hào)煤礦選煤廠煤倉(cāng)的瓦斯災(zāi)害較為嚴(yán)重，必須采取有效措施進(jìn)行治理。

1 瓦斯的特性及危害

1.1 瓦斯的物理特性

瓦斯是一種無(wú)色、無(wú)味的氣體，密度約為0.554g/cm3。瓦斯難溶于水，比空氣輕，擴(kuò)散性比空氣高1.6倍，雖然無(wú)毒，但當(dāng)其濃度高時(shí)，會(huì)使人因缺氧而窒息。瓦斯不助燃，但當(dāng)其在空氣中有一定濃度并遇到高溫時(shí)，能引起爆炸。

1.2 煤體中瓦斯的貯存和解吸

瓦斯通常是以游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)存在于煤體的裂隙和孔隙內(nèi)。游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)的瓦斯處于不斷變換的動(dòng)平衡狀態(tài)。在壓力降低、溫度升高或煤體結(jié)構(gòu)受到破壞時(shí)，部門吸附狀態(tài)的瓦斯就輕化為游離狀態(tài)，即發(fā)生解吸現(xiàn)象。煤炭被采掘出后以及在隨后的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，吸附狀態(tài)的瓦斯因煤體結(jié)構(gòu)被破壞，外界壓力減小和溫度升高等因素，一直處于解吸狀態(tài)，因此吸附的瓦斯不斷地從煤體中逸出，散發(fā)到空氣中，當(dāng)處于通風(fēng)不暢通的地點(diǎn)，瓦斯便很容易積聚。

1.3 瓦斯爆炸的條件及危害

瓦斯爆炸必須同時(shí)具備三個(gè)條件：一是要有一定濃度的瓦斯，瓦斯爆炸的濃度界限一般為5%-16%，但煤塵的混入則可以降低瓦斯的爆炸下限；二是要有一定溫度的引火源，通常為650-750℃，電氣火花、明火、煤自燃、撞擊及摩擦火花等都足以引爆瓦斯；三是要有足夠的氧氣。瓦斯爆炸時(shí)，瞬間溫度可達(dá)到1850-2650℃，爆炸壓力可達(dá)0.75-1.03Mpa，是正常大氣壓力的7-10倍。這種高溫、高壓的氣流，形成強(qiáng)大的爆炸沖擊波，以極快的速度自爆炸點(diǎn)向四周沖擊，可直接摧毀設(shè)備，并造成巨大的人員傷亡。

2 國(guó)內(nèi)選煤廠煤倉(cāng)瓦斯災(zāi)害的案例

我國(guó)高瓦斯礦井選煤廠發(fā)生瓦斯事故的案例也很多，在此列舉幾個(gè)典型案例。

2.1 案例1

山西焦煤集團(tuán)屯蘭煤礦屬于高瓦斯礦井，屯蘭礦選煤廠是一座設(shè)計(jì)入選原煤能力4Mt/a的大型煉焦煤選煤廠，有原煤倉(cāng)4個(gè)，產(chǎn)品倉(cāng)4個(gè)。2001年5月，屯蘭選煤廠焊工在產(chǎn)品倉(cāng)上部對(duì)刮板運(yùn)輸機(jī)橫梁的插板進(jìn)行電焊作業(yè)時(shí)，在沒有任何安全措施的情況下，致使電焊火花掉入產(chǎn)品倉(cāng)內(nèi)，引起瓦斯爆炸，造成該電焊工重傷。

2.2 案例2

1991年至今，山西陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)選煤廠共發(fā)生瓦斯事故11起，其中新景礦選煤廠發(fā)生4起煤倉(cāng)瓦斯事故，分別是1997年11月、1997年12月、1998年4月、1999年5月。

3 一號(hào)煤礦選煤廠煤倉(cāng)瓦斯災(zāi)害預(yù)防和治理的具體措施

陜西陜煤黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦井下瓦斯的絕對(duì)涌出量在100m3/min左右，屬高瓦斯礦井，其配套的選煤廠是一座設(shè)計(jì)入選能力為6Mt/a的特大型選煤廠，建有原煤倉(cāng)3個(gè)，單倉(cāng)倉(cāng)容為3萬(wàn)噸，另外還有3個(gè)地銷產(chǎn)品倉(cāng)，單倉(cāng)倉(cāng)容為1萬(wàn)噸。這些煤倉(cāng)自2011年3月份建成投用以來(lái)，發(fā)現(xiàn)煤倉(cāng)的瓦斯涌出量較大，尤其是三個(gè)3萬(wàn)噸的大型煤倉(cāng)放煤時(shí)，煤倉(cāng)下部倉(cāng)口的瓦斯涌出量很大，并在倉(cāng)口上方的隅角積聚，這些部位的瓦斯?jié)舛纫殉^(guò)1%，有時(shí)甚至達(dá)到2%左右，給選煤廠的安全工作帶來(lái)了很大隱患。為了有效的預(yù)防和治理煤倉(cāng)的瓦斯災(zāi)害，我們結(jié)合具體情況，采取了以下一些具體措施。

3.1 加強(qiáng)瓦斯災(zāi)害的宣傳教育，強(qiáng)化職工的瓦斯意識(shí)

針對(duì)地面職工對(duì)瓦斯的危害認(rèn)識(shí)不到位，瓦斯事故安全意識(shí)淡薄的現(xiàn)實(shí)狀況，我們狠抓宣傳教育工作。一是組織全體職工學(xué)習(xí)煤礦瓦斯的基本知識(shí)，認(rèn)清選煤廠煤倉(cāng)瓦斯的危害。二是搜集了大量國(guó)內(nèi)選煤廠瓦斯事故的案例，在班前會(huì)上給職工講解。三是從礦上職教部門借來(lái)瓦斯爆炸事故的光碟，在學(xué)習(xí)室播放組織職工觀看，通過(guò)強(qiáng)烈的視覺沖擊和慘痛的事故現(xiàn)場(chǎng)，震撼教育職工。

3.2 防止瓦斯積聚

防止瓦斯積聚可采取自然通風(fēng)、強(qiáng)制通風(fēng)和強(qiáng)制抽放等措施。一是加強(qiáng)各處煤倉(cāng)上部抽放風(fēng)機(jī)的管理。我們將煤倉(cāng)上部抽放風(fēng)機(jī)的運(yùn)行監(jiān)護(hù)工作落實(shí)到每班的崗位工，作為其設(shè)備監(jiān)護(hù)和班后交接的一項(xiàng)工作，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)上報(bào)廠部，迅速安排人員解決，并且落實(shí)專人（安監(jiān)員）對(duì)各風(fēng)機(jī)實(shí)行定期倒換運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)停運(yùn)風(fēng)機(jī)強(qiáng)制進(jìn)行維護(hù)和檢修。二是針對(duì)煤倉(cāng)下部瓦斯涌出較大的情況，我們首先加強(qiáng)倉(cāng)體周圍換氣扇的運(yùn)行管理，要求所有換氣扇頭必須24小時(shí)開啟運(yùn)行，出現(xiàn)問題及時(shí)修復(fù)；其次要求倉(cāng)體四周的所有門窗全部打開，加強(qiáng)自然通風(fēng)；再是對(duì)煤倉(cāng)放煤口上部的各處盲區(qū)、隅角進(jìn)行填充、封堵，消除易發(fā)生瓦斯積聚的通風(fēng)死角；另外針對(duì)放煤時(shí)倉(cāng)上瓦斯涌出大的情況，我們?cè)诿簜}(cāng)下皮帶間安裝了兩臺(tái)11千瓦的局部風(fēng)機(jī)，當(dāng)放煤時(shí)將風(fēng)機(jī)開啟，用風(fēng)筒對(duì)倉(cāng)口上方強(qiáng)制通風(fēng)，將瓦斯吹散，以防止發(fā)生積聚。

3.3 設(shè)計(jì)、安裝抽放設(shè)施

為從根本上解決三個(gè)3萬(wàn)噸大型煤倉(cāng)下部的瓦斯隱患，我們又在每個(gè)煤倉(cāng)下部增加安裝了兩臺(tái)抽放風(fēng)機(jī)，并配套了抽放管路至每個(gè)放煤倉(cāng)口的上方，及時(shí)抽排放煤時(shí)涌出的瓦斯。這樣，在冬季來(lái)后，即使倉(cāng)體四周的門窗關(guān)死，也能保證瓦斯的抽放，防止瓦斯積聚。

3.4 嚴(yán)管火源

火源是引發(fā)瓦斯事故的一個(gè)重要原因，必須從嚴(yán)管理。

（1）防止明火。煤倉(cāng)上下禁止使用明火、吸煙、無(wú)安全措施施工等現(xiàn)象，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)嚴(yán)肅追查，從重處理。

（2）杜絕失爆。煤倉(cāng)上下各類電氣設(shè)備全部按防爆標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理，杜絕各類失爆現(xiàn)象。我們與施工方配合，對(duì)煤倉(cāng)上下所有電氣設(shè)備逐臺(tái)進(jìn)行了防爆標(biāo)準(zhǔn)整改，并定期檢查。

（3）防止其他火源。主要是防止機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和檢修安裝過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦、撞擊火花，對(duì)有可能出現(xiàn)的這類火源及時(shí)預(yù)防。

3.5 建設(shè)和完善瓦斯的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)

可靠的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)是全天候監(jiān)控瓦斯?jié)舛仁欠癯瑯?biāo)的重要保證，為更好的防治煤倉(cāng)瓦斯，在完善抽放系統(tǒng)的同時(shí)，我礦正在積極籌備建設(shè)選煤廠瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，并將并入全礦井的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)行統(tǒng)一管理。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上瓦斯治理措施的實(shí)施，收到了良好的效果，消除了一號(hào)煤礦選煤廠煤倉(cāng)瓦斯的積聚現(xiàn)象，保證了安全生產(chǎn)的需要。我們將繼續(xù)改進(jìn)和完善選煤廠煤倉(cāng)瓦斯治理的方法和措施，為建設(shè)本質(zhì)安全型礦井而努力。

作者簡(jiǎn)介：岳麗（1983，3-），女，陜西富平人，2003年畢業(yè)于陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，機(jī)電專業(yè)，助理工程師。