瓦斯治理技術(shù)方案研究

孟慶奇

[摘 要]煤礦作為高危行業(yè)之一，安全生產(chǎn)始終是生產(chǎn)領(lǐng)域中的頭等大事和永恒的主題，而治理瓦斯又是煤礦安全工作的重中之重。因此，煤礦瓦斯綜合治理工作任重而道遠(yuǎn)。本文結(jié)合實(shí)際礦井治理，對(duì)瓦斯治理技術(shù)進(jìn)行了研究探討。

[關(guān)鍵詞]瓦斯治理；煤礦

中圖分類號(hào)：TU387 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）19-0146-01

引言：鹿洼煤礦2016年礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果：礦井最大瓦斯絕對(duì)涌出量為1.66m3/min，最大相對(duì)涌出量為0.68m3/t；最大二氧化碳絕對(duì)涌出量為2.48m3/min，最大相對(duì)涌出量為1.02m3/t，為低瓦斯礦井。鹿洼煤礦裝備了北京仙島KJ66NA安全監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，按規(guī)定對(duì)井下各地點(diǎn)布置了瓦斯、一氧化碳、溫度、煙霧、風(fēng)速、粉塵、設(shè)備開(kāi)停、煤位、水位等各類傳感器。調(diào)度機(jī)臺(tái)實(shí)行24小時(shí)值班制度，對(duì)井下瓦斯等有害氣體實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控。

一、關(guān)于瓦斯的結(jié)構(gòu)

瓦斯在煤體或圍巖中是以游離狀態(tài)和吸著狀態(tài)存在的。游離狀態(tài)也稱為自由狀態(tài)，這種瓦斯以自由氣體狀態(tài)存在于煤體或圍巖的裂縫、孔隙之中，其量的大小主要決定于貯存空間的體積、壓力和溫度。 吸著狀態(tài)又稱結(jié)合狀態(tài)，其特點(diǎn)是瓦斯與煤或某些巖石結(jié)合成一體，不再以自由氣態(tài)形式存在。按其結(jié)合形式不同又可分為吸附及吸收兩種。吸附狀態(tài)是由于固體粒子與氣體分子之間分子吸引力的作用，使氣體分子在固體粒子表面上緊密附著一個(gè)薄層；吸收狀態(tài)是氣體分子已進(jìn)入煤分子團(tuán)的內(nèi)部。

二、目前煤礦瓦斯抽采現(xiàn)狀

一是難度大。煤礦是經(jīng)過(guò)上億年才演化形成的特殊物質(zhì)，加上經(jīng)過(guò)幾十年的開(kāi)采后，煤礦開(kāi)采的難度越來(lái)越大，瓦斯抽采工作的現(xiàn)狀很不樂(lè)觀。在我國(guó)，95%以上的煤礦都是井下開(kāi)采，瓦斯含量高、煤層透氣性較差，導(dǎo)致不能在開(kāi)采前抽放瓦斯，所以傳統(tǒng)的抽采方式并不是治理瓦斯抽放的長(zhǎng)久之計(jì)，同時(shí)開(kāi)采的后續(xù)工作往往跟不上開(kāi)采的節(jié)奏，導(dǎo)致工作難以順利進(jìn)行。

二是危險(xiǎn)系數(shù)高。煤礦瓦斯危險(xiǎn)系數(shù)高是路人皆知的，其主要危害包括：井下的空間過(guò)于狹小，煤礦瓦斯容易泄露，導(dǎo)致井下濃度突然上升，危害井下工作人員，甚至造成死亡；經(jīng)過(guò)抽采的瓦斯比未處理過(guò)的瓦斯更容易燃燒，井下的“火星”在所難免，會(huì)致使瓦斯爆炸；井下的壓力非常大，如果瓦斯在這種強(qiáng)大的壓力下突然涌出，再結(jié)合其他物質(zhì)，危險(xiǎn)系數(shù)瞬間暴增。

三、加強(qiáng)礦井瓦斯治理的措施

一是加大對(duì)礦井通風(fēng)的管理力度。在開(kāi)展煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，為有效避免瓦斯事故的發(fā)生，首要工作任務(wù)便是加大對(duì)礦井通風(fēng)的管理力度。這是因?yàn)榈V井中的瓦斯?jié)舛仍谕L(fēng)狀態(tài)下，會(huì)發(fā)生降低，當(dāng)其濃度下降至不可燃燒范圍以內(nèi)時(shí)，便可大大降低發(fā)生瓦斯事故的概率。由此可知，井下開(kāi)采人員在工作時(shí)，就需要建立起完整的一套通風(fēng)系統(tǒng)，并以礦井中煤炭的實(shí)際開(kāi)采量為依據(jù)，對(duì)礦井中的通風(fēng)量進(jìn)行合理調(diào)整，從而確保礦井維持在良好的通風(fēng)狀態(tài)。掘進(jìn)工作面采用大功率局部通風(fēng)機(jī)，做到風(fēng)筒距工作面迎頭不超過(guò)5m，按煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的要求做好局部通風(fēng)管理，確保掘進(jìn)工作面風(fēng)量穩(wěn)定可靠，有效地稀釋瓦斯?；夭晒ぷ髅婊仫L(fēng)隅角可能積聚瓦斯，采取風(fēng)障引風(fēng)法等措施。在工作面回風(fēng)隅角設(shè)置導(dǎo)風(fēng)風(fēng)障，使一部分風(fēng)流流經(jīng)回風(fēng)隅角，沖淡并排走瓦斯；風(fēng)障要隨著回采前移，并保證導(dǎo)風(fēng)效果。

二是注重技術(shù)革新，制定應(yīng)急措施。在進(jìn)行礦井瓦斯治理的過(guò)程中，有關(guān)工作人員不僅要注重實(shí)踐工作的進(jìn)行，同時(shí)也要重視技術(shù)以及安全問(wèn)題，這些都是保障瓦斯治理順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。具體而言在實(shí)際的工作中，有關(guān)工作人員應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手： ①建立預(yù)測(cè)體系，注重技術(shù)革新。瓦斯問(wèn)題之所以難以治理就是因?yàn)樵诿旱V開(kāi)采的過(guò)程中，對(duì)于瓦斯的位置，含量等難以預(yù)測(cè)。因此在今后的工作中有關(guān)人員應(yīng)加大技術(shù)的投入，建立起有效的瓦斯預(yù)測(cè)體系，提高瓦斯的預(yù)測(cè)質(zhì)量，提高瓦斯治理的效率。安裝了北京仙島KJ66NA監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)井下瓦斯實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)。四采區(qū)瓦斯異常區(qū)設(shè)瓦斯檢查工24小時(shí)現(xiàn)場(chǎng)跟班，對(duì)采煤工作面易積聚瓦斯的回風(fēng)隅角進(jìn)行重點(diǎn)檢查，在掘進(jìn)工作面迎頭及回風(fēng)流和采煤工作面、回風(fēng)隅角、回風(fēng)巷安裝甲烷傳感器，懸掛便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀。②注重安全管理，制定應(yīng)急措施。安全是煤礦工作的重中之重，良好的安全管理制度可以有效避免井下事故的產(chǎn)出，因此有關(guān)煤礦企業(yè)應(yīng)積極制定出有效的安全管理制度，應(yīng)針對(duì)可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題制定出行之有效的應(yīng)急措施，以保障井下施工的安全。

三是對(duì)礦井瓦斯事故的范圍展開(kāi)全面控制。對(duì)于煤礦瓦斯事故，除了做好事前預(yù)防與控制外，還應(yīng)在發(fā)生事故后，及時(shí)采取有效的治理措施。倘若未能做好瓦斯事故的事后處理工作，那么就會(huì)不可避免就會(huì)造成人員傷亡，給煤礦企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)，對(duì)其健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展產(chǎn)生不利的影響。因此，當(dāng)瓦斯事故發(fā)生時(shí)，為將危害降至最低，就需要采取行之有效的措施來(lái)對(duì)事故的波及范圍及程度進(jìn)行嚴(yán)格控制。其一，在開(kāi)展井下開(kāi)采工作時(shí)，需要實(shí)時(shí)跟蹤并監(jiān)督工作的進(jìn)度，并以井下實(shí)際情況為依據(jù)進(jìn)行合理的調(diào)整。為達(dá)到這一要求，井下工作人員就需要對(duì)有關(guān)瓦斯的防治知識(shí)有一個(gè)全面、深刻的了解，從而確保發(fā)生瓦斯事故時(shí)，能做到沉著冷靜，盡快撤離事故現(xiàn)場(chǎng)，從而將瓦斯事故的危害范圍進(jìn)行有效控制。其二，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)聘請(qǐng)相關(guān)學(xué)者及專家對(duì)生產(chǎn)人員展開(kāi)培訓(xùn)，定期進(jìn)行瓦斯事故的現(xiàn)象模擬操練，全面鍛煉并培養(yǎng)工作人員處理緊急危害事故的能力，進(jìn)而將最大限度將煤礦瓦斯事故的波及程度與范圍降至最低。

四是進(jìn)一步加大企業(yè)安全投入力度。隨著煤礦瓦斯治理過(guò)程難度的不斷提升，傳統(tǒng)的治理控制方法已難以滿足各項(xiàng)治理工作需求。在此種形勢(shì)下，煤礦企業(yè)就需要進(jìn)一步加大安全投入力度，充分引進(jìn)并利用現(xiàn)代化技術(shù)與手段，加快科學(xué)、完善的瓦斯治理控制技術(shù)的建立。與此同時(shí)，煤礦企業(yè)還應(yīng)在人力、物力等安全生產(chǎn)因素上面加大投入力度，切不可為了促進(jìn)生產(chǎn)及開(kāi)采成本的降低而將安全生產(chǎn)投入進(jìn)行縮減。此外，開(kāi)采人員還應(yīng)嚴(yán)格遵循煤礦體系安全標(biāo)準(zhǔn)來(lái)開(kāi)展各項(xiàng)井下工作，通過(guò)加大先進(jìn)科技的應(yīng)用力度，從而促進(jìn)瓦斯治理控制方法、技術(shù)以及安全生產(chǎn)工藝的提高。煤礦企業(yè)只有重視安全生產(chǎn)，才能在提高控制設(shè)備水平的基礎(chǔ)上，將瓦斯事故的發(fā)生率降至最低。

五是加強(qiáng)對(duì)煤礦瓦斯治理的監(jiān)督。煤礦企業(yè)的每個(gè)工作人員都要明確瓦斯治理的目的，認(rèn)識(shí)到安全培訓(xùn)的重要性。這關(guān)系著煤礦企業(yè)生產(chǎn)的安全性，決不能馬虎了事，要控制好安全培訓(xùn)工作的進(jìn)行。在安全培訓(xùn)之前，一定要先對(duì)瓦斯處理的各種需求進(jìn)行詳細(xì)的了解，確立合理的培訓(xùn)計(jì)劃，重點(diǎn)要對(duì)瓦斯的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行培訓(xùn)。使工作人員在實(shí)踐過(guò)程中提升他們的技能水平、安全意識(shí)和總體素質(zhì)，有利于管理制度的完善。

結(jié)語(yǔ)

要想實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，就一定要建立合理的規(guī)章制度，并且要加強(qiáng)管理、執(zhí)行力度。要建立完整、科學(xué)、公平的激勵(lì)機(jī)制，安全檢查活動(dòng)要時(shí)常進(jìn)行，保證煤礦企業(yè)的管理制度的規(guī)范化運(yùn)行。在建立各項(xiàng)制度時(shí)，要結(jié)合實(shí)際，具體規(guī)范要盡量細(xì)化，使其具備一定的標(biāo)準(zhǔn)性、規(guī)范性和可行性。

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