煤礦瓦斯綜合防治技術(shù)研究與應(yīng)用

閆二凱

（山西大同大學(xué)，山西 大同 037000）

在煤礦開采中，由于瓦斯的存在會(huì)直接影響到安全生產(chǎn)，易發(fā)生煤礦開采事故。有效治理瓦斯是煤礦安全管理的重點(diǎn)與難點(diǎn)問(wèn)題。在近些年的發(fā)展中，煤礦瓦斯問(wèn)題更加注重綜合防治技術(shù)的應(yīng)用。許多煤礦企業(yè)結(jié)合煤礦開采的特點(diǎn)強(qiáng)化防治技術(shù)的應(yīng)用，收到了較好的效果。

1 瓦斯對(duì)煤礦安全的影響

瓦斯會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)性。煤層本身存在一定比例的瓦斯，在煤層開采的不同階段中，礦瓦斯都會(huì)誘發(fā)火災(zāi)的產(chǎn)生。特別是對(duì)于較深的礦井，在開采中如果缺少有效的通風(fēng)措施，瓦斯會(huì)發(fā)生積聚現(xiàn)象，易發(fā)生引燃。從當(dāng)瓦斯的發(fā)生來(lái)看，礦井火災(zāi)的主要原因由于瓦斯的積聚，遇明火后發(fā)生了引燃。

開采人員吸入過(guò)量的瓦斯會(huì)發(fā)生窒息。部分礦井內(nèi)缺少健全的通風(fēng)系統(tǒng)，大量瓦斯會(huì)發(fā)生存積。井下通風(fēng)系統(tǒng)難以及時(shí)抽出瓦斯，瓦斯不能得到稀釋，造成礦井內(nèi)容大量聚集瓦斯。人體如果吸入了過(guò)量瓦斯，會(huì)導(dǎo)致肺部窒息，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生死亡[1]。

礦井會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸。發(fā)生瓦斯爆炸的主要原因是由于井內(nèi)有了明火，瓦斯?jié)舛鹊竭_(dá)了臨界值。礦井瓦斯?jié)舛冗_(dá)到15% 的比例，發(fā)生瓦斯爆炸的可能性會(huì)增大。但是在缺乏氧氣條件下發(fā)生爆炸的可能性會(huì)降低，因此煤礦企業(yè)要采取綜合性措施來(lái)整治瓦斯，避免發(fā)生火災(zāi)以及爆炸，以保障開采人員的安全

2 煤礦瓦斯災(zāi)害的發(fā)生原因

2.1 開采條件的局限性

國(guó)內(nèi)煤礦開采多為井下方式，這種方式導(dǎo)致瓦斯綜合防治的難度增加。從自然條件來(lái)講，瓦斯含量和地質(zhì)條件有關(guān)。一些煤礦的煤層屬于石灰?guī)r二迭紀(jì)，這類煤層本身就存在較大的瓦斯量，并且透氣率低，在開采前要對(duì)瓦斯加以抽放很困難的，在正常采掘中，瓦斯易發(fā)生逸散，在井下死角部位易發(fā)生積聚。高瓦斯礦井的地質(zhì)復(fù)雜，處于斷層、大應(yīng)力、搓揉嚴(yán)重的典型特征，造成了開采中易發(fā)生瓦斯突出現(xiàn)象。

2.2 開采安全管理的不規(guī)范

煤礦開采的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較復(fù)雜，如果缺少嚴(yán)格的管理，管理工作難以保證規(guī)范性化，由于管理存在的缺陷問(wèn)題也是引發(fā)瓦斯事故的主要因素。此外，隨著煤礦開采技術(shù)的進(jìn)步，煤礦開采強(qiáng)度有增加趨勢(shì)，在開采的瓦斯涌出量也會(huì)同步增加，瓦斯的危險(xiǎn)性也會(huì)增加。針對(duì)煤礦開采如果沒(méi)有科學(xué)完善管理制度，制度存在不合理因素，也會(huì)引發(fā)安全問(wèn)題[2]。部分企業(yè)針對(duì)瓦斯管理出臺(tái)了配套的管理措施，然而管理制度的內(nèi)容比較粗放，在管理也難以保證執(zhí)行到位。而且部分管理人員沒(méi)有高度重視制度的健全，施工管理制度需要進(jìn)一步加以完善，需要發(fā)揮管理的作用，以保證開采的安全。

3 煤礦瓦斯綜合防治技術(shù)的應(yīng)用

3.1 加強(qiáng)井下的現(xiàn)場(chǎng)管理

3.1.1 建立瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

國(guó)內(nèi)當(dāng)前的煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)水平相對(duì)比較落后，針對(duì)瓦斯的防控，可以發(fā)揮技術(shù)的作用。比如借助瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)開采現(xiàn)場(chǎng)的瓦斯?jié)舛?、供風(fēng)、負(fù)壓等參數(shù)加以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還要保證各類機(jī)電設(shè)備的安全等級(jí)，設(shè)備運(yùn)行狀況要建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)于井下的安全狀況要實(shí)施動(dòng)態(tài)化管理，特別是對(duì)于瓦斯災(zāi)害問(wèn)題要保證及時(shí)處理。

3.1.2 控制瓦斯的積聚

井下開采要保證通風(fēng)條件，對(duì)于瓦斯要加強(qiáng)抽采。為了保證安全生產(chǎn)，需要有科學(xué)有效的通風(fēng)體系，系統(tǒng)要保證設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行可靠、風(fēng)流壓力穩(wěn)定，要消除串聯(lián)通風(fēng)、循環(huán)通風(fēng)的不利影響。借助合理的抽采系統(tǒng)，有利于減少瓦斯涌出量，控制發(fā)生瓦斯爆炸與窒息事故的可能性。局部存在的瓦斯積聚要及時(shí)處理。依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定對(duì)可能存在瓦斯積聚的區(qū)域加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，依據(jù)瓦斯巡回檢查制度保證檢查次數(shù)、杜絕空班、漏檢、假檢、少檢問(wèn)題的發(fā)生，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)區(qū)域要有預(yù)警，要立即停止開采，人員要及時(shí)撤出，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)狀況采取有效的方式加以處理。要依據(jù)《規(guī)程》 對(duì)瓦斯排放。對(duì)于瓦斯?jié)舛纫装l(fā)生超標(biāo)的區(qū)域要有安全措施，保證風(fēng)流的強(qiáng)度，對(duì)瓦斯及時(shí)排放，要依據(jù)“斷電、撤人、警戒、限量”的原則，以確保瓦斯得以有序排放。

3.1.3 防止瓦斯引爆

瓦斯區(qū)域要禁止明火。特別是井口房、風(fēng)機(jī)房區(qū)域要禁止明火的產(chǎn)生，下井開采要嚴(yán)禁攜帶易燃品、穿化纖衣物。對(duì)于爆破操作要嚴(yán)格管理，對(duì)于開采中使用的炸藥、雷管要依據(jù)制度嚴(yán)格管理，確保炸藥、雷管使用的規(guī)范化，滿足井下安全開采要求。爆破操作要依照規(guī)程，要保證炮眼深度、封泥長(zhǎng)度的準(zhǔn)確無(wú)誤，不能用明接頭、裸露母線進(jìn)行爆破操作。爆破母線、放炮器的連接要牢固，避免電火花的影響。嚴(yán)控其他火源的發(fā)生。不能在井下拆檢或撞擊礦用燈，在采掘過(guò)中需要對(duì)堅(jiān)硬巖石爆破處理時(shí)，要在機(jī)組齒面處借助噴水來(lái)實(shí)現(xiàn)降溫，要采取措施消除閃電、突發(fā)電流經(jīng)管道發(fā)生瓦斯危險(xiǎn)的可能性[3]。

3.2 借助技術(shù)提高煤礦瓦斯抽采率

煤礦瓦斯抽采的方式包括采前預(yù)抽、卸壓邊采邊抽、先采后抽、綜合抽放等。在應(yīng)用中要結(jié)合開采取區(qū)域的特點(diǎn)采取相應(yīng)的方法，結(jié)合抽采效果，優(yōu)化相應(yīng)的工藝參數(shù)，保證煤層的透氣率，提高抽采效率。此外，還要加強(qiáng)瓦斯綜合治理的技術(shù)投入，要強(qiáng)化基礎(chǔ)理論的研究，發(fā)揮科學(xué)技術(shù)對(duì)于瓦斯綜合防治的推動(dòng)作用，也是提升煤礦安全管理效果的直接驅(qū)動(dòng)力，煤礦生產(chǎn)企業(yè)要重視引入瓦斯治理的新技術(shù)、新方法，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際加強(qiáng)基礎(chǔ)理論的研究，對(duì)瓦斯問(wèn)題加以細(xì)致研究，明確瓦斯發(fā)生機(jī)理、危害方式，對(duì)于瓦斯要借助技術(shù)加以監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)防災(zāi)、減災(zāi)、抗災(zāi)的有效結(jié)合。對(duì)于瓦斯防治的關(guān)鍵技術(shù)與難點(diǎn)技術(shù)問(wèn)題要加大投入，以控制瓦斯災(zāi)害的發(fā)生。

3.3 加強(qiáng)礦井安全生產(chǎn)的綜合管理

作業(yè)人員的安全素質(zhì)還需要進(jìn)一步提高。部分人員缺少安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別能力，安全技術(shù)和安全意識(shí)和自我保護(hù)能力有待進(jìn)一步提升。煤炭企業(yè)要結(jié)合安全管理建立可行的瓦斯管理模式，要引入先進(jìn)的管理方法，提升煤礦瓦斯綜合防治的科學(xué)化、現(xiàn)代化水平。煤炭企業(yè)要有科學(xué)的瓦斯管理方法，保證“一通三防”制度的執(zhí)行效果，堅(jiān)持“預(yù)防為主”的原則，依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)要求，加強(qiáng)事故預(yù)防，借助有效的管理將事故隱患問(wèn)題控制在萌芽階段。還要強(qiáng)抓開采人員安全技術(shù)能力的提高，要有辨別周圍環(huán)境危險(xiǎn)因素的能力；要具有發(fā)覺自己本身所產(chǎn)生的危險(xiǎn)因素的能力；要具有實(shí)行正確行為和應(yīng)付突發(fā)事態(tài)的能力。人的行為是由人的意識(shí)支配，牢固的安全意識(shí)是安全施工的前提和保證。凡是安全意識(shí)差，自控能力低的人，在開采中思想上就可能麻痹大意，工作上就可能簡(jiǎn)化程序，違章作業(yè)，甚至發(fā)生事故。此外，企業(yè)要結(jié)合礦井的生產(chǎn)特點(diǎn)，完善安全生產(chǎn)管理制度，企業(yè)要明確安全生產(chǎn)主體責(zé)任，企業(yè)的負(fù)責(zé)人要強(qiáng)化安全管理，對(duì)于安全管理工作要有責(zé)任意識(shí)；要保證安全管理機(jī)構(gòu)的健全，安全管理人員要具備資格，要有安全管理能力；安全生產(chǎn)責(zé)任制要注重完善；安全生產(chǎn)條件要符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。安全設(shè)施要注重檢查，保證可靠性[4]。

3.4 完善事故應(yīng)急救援體制

健全針對(duì)瓦斯安全事故的應(yīng)急救援預(yù)案有利于將可以將事故損失控制到最低程度。應(yīng)急救援體制要依據(jù)“政府發(fā)揮主導(dǎo)作用、企業(yè)落實(shí)主體責(zé)任、社會(huì)共同介入”的原則，要發(fā)揮社會(huì)力量的作用。建議針對(duì)企業(yè)的瓦斯管理要建立安全管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息共享。信息系統(tǒng)要包括企業(yè)的基本情況、產(chǎn)品類型、廠房結(jié)構(gòu)、應(yīng)急資源等多方面的信息。事故應(yīng)急救援體系要將瓦斯監(jiān)控納入重點(diǎn)應(yīng)急區(qū)塊，實(shí)現(xiàn)相關(guān)部門的協(xié)同作用。要加快安全生產(chǎn)應(yīng)急專家組與急救援物資的建設(shè)，為事故救援提供有效支撐，要針對(duì)瓦斯安全管理制定應(yīng)急救援方案，明確責(zé)任分工，配置救援物資設(shè)備，明確救援流程，將事故損失得以有效控制。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)管理的特點(diǎn)靈活性應(yīng)用管理方法?，F(xiàn)場(chǎng)管理人員要有隨機(jī)應(yīng)變的重審能力，結(jié)合實(shí)際問(wèn)題高效處理突發(fā)事件。

4 結(jié)語(yǔ)

制定和落實(shí)科學(xué)有效煤礦瓦斯綜合管理措施對(duì)于保證煤礦的安全生產(chǎn)發(fā)揮著重要的作用，提升煤礦瓦斯的綜合防治水平是確保人員生命安全與財(cái)產(chǎn)安全的重要措施，要結(jié)合煤礦的生產(chǎn)條件與瓦斯的特點(diǎn)采取積極有效的綜合措施進(jìn)行嚴(yán)格管理，控制瓦斯涌出、積聚現(xiàn)象的發(fā)生，保證企業(yè)安全管理的針對(duì)性。