煤礦瓦斯“零超限”管理方法

趙啟輝

(大同煤礦集團(tuán) 馬道頭煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 大同 037100)

作為煤礦的“第一殺手”，瓦斯隱患嚴(yán)重制約著煤礦的安全生產(chǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，先進(jìn)防控裝備的投入，以及煤礦管理水平的提升，使得瓦斯超限事故真正實現(xiàn)了可防、可控、可治。本文以某大型煤企2019年瓦斯超限統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從分析造成瓦斯超限的原因入手，提出多種解決瓦斯超限的措施。

1 瓦斯超限原因及分析

常見的造成瓦斯超限的原因，具體可總結(jié)為以下16類，包括：回采工作面采空區(qū)頂板垮落后瓦斯涌出、上隅角風(fēng)流不暢、瓦斯治理措施不到位、掘進(jìn)巷道無計劃停風(fēng)或風(fēng)筒斷開、各類鉆孔封堵不嚴(yán)造成瓦斯泄漏、傳感器進(jìn)水后元器件受潮、不當(dāng)作業(yè)造成傳感器損壞、人為造成傳感器滯后采空區(qū)、監(jiān)控設(shè)備電壓不穩(wěn)、監(jiān)控系統(tǒng)自身故障、排放瓦斯“一風(fēng)吹”或風(fēng)量控制不當(dāng)、密閉維護(hù)不到位造成漏風(fēng)、過地質(zhì)構(gòu)造等特殊區(qū)域時的瓦斯異常涌出、抽放系統(tǒng)無計劃停運(yùn)轉(zhuǎn)、與小窯等異常區(qū)探通或貫通、巷道貫通時調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)不當(dāng)[1-2]。

2019年某大型煤企共發(fā)生瓦斯超限55次，其中下列原因?qū)е碌耐咚钩薇容^突出：采空區(qū)頂板垮落(17次，占比30.9%)、瓦斯治理措施不到位(9次，占比16.4%)、局部通風(fēng)管理到位(7次，占比12.7%)、特殊作業(yè)環(huán)節(jié)把控不力(7次，占比12.7%)、各類鉆孔管理不當(dāng)(5次，占比9.1%)、傳感器管理不規(guī)范(3次，占比5.5%)。從這55次瓦斯超限的原因來看，還可分為兩大類：

1) 人為管理不到位。55次瓦斯超限中人為管理因素造成的有19次，占比34.5%。比較典型的有：①掘進(jìn)工作面風(fēng)筒斷開；②掘進(jìn)工作面換風(fēng)機(jī)開關(guān)時主、備風(fēng)機(jī)同時停風(fēng)；③掘進(jìn)工作面?zhèn)鞲衅鞯羧朊憾阎?；④掘進(jìn)工作面煤體預(yù)抽鉆孔封堵不嚴(yán)涌出瓦斯；⑤掘進(jìn)工作面抽放軟管與主管路斷開后鉆孔瓦斯涌出；⑥綜采工作面炸幫煤埋沒上隅角傳感器；⑦綜采工作面上隅角傳感器滯后進(jìn)入采空區(qū)。

2) 技術(shù)措施不得力。55次瓦斯超限中技術(shù)措施因素造成的有36次，占比65.5%。比較典型的有：①綜采工作面采空區(qū)頂板垮落；②綜采工作面末采200 m范圍未提前進(jìn)行煤體預(yù)抽；③綜采工作面發(fā)生頂回巷與機(jī)道塌通造成風(fēng)流短路；④綜采工作面初采期間瓦斯治理措施單一，僅使用上隅角埋管抽放；⑤掘進(jìn)工作面過火層巖侵入?yún)^(qū)時瓦斯異常涌出；⑥綜采工作面因回風(fēng)巷道合口上隅角風(fēng)量不足。

2 瓦斯超限防范措施

通過上述瓦斯超限成因分析，要實現(xiàn)瓦斯“零超限”必須要兩手抓——既要加強(qiáng)人的管理，又要加強(qiáng)技術(shù)的管理。

2.1 加強(qiáng)人的管理

加強(qiáng)人的管理，就是要求所有煤炭從業(yè)人員高度重視瓦斯超限事故，規(guī)范現(xiàn)場各環(huán)節(jié)作業(yè)，杜絕因人為管理不到位造成的瓦斯超限事故，特提出以下針對性防范措施：

1) 要加強(qiáng)掘進(jìn)工作面風(fēng)筒管理，掘進(jìn)巷道每班必須有專人巡查、維護(hù)風(fēng)筒，堅決杜絕因人為管理因素造成風(fēng)筒斷開或損壞而引發(fā)的瓦斯超限事故。新掘工作面必須使用鐵質(zhì)切換三通和排瓦斯三通。

2) 實施密閉啟封及排瓦斯作業(yè)時，要嚴(yán)格執(zhí)行密閉啟封及排放瓦斯管理規(guī)定，并實行提級管控和備案管理，密閉啟封必須由救護(hù)隊執(zhí)行，嚴(yán)禁排瓦斯“一風(fēng)吹”或不按要求調(diào)控風(fēng)量。

3) 對使用完畢或廢棄的各類鉆孔，必須及時按照封孔設(shè)計進(jìn)行封孔，確保封孔質(zhì)量，防止瓦斯等有毒有害氣體的泄漏。

4) 規(guī)范各類監(jiān)控傳感器的日常管理及維護(hù)，做到“三規(guī)范”——布線規(guī)范、吊掛規(guī)范、調(diào)校規(guī)范。杜絕出現(xiàn)諸如傳感器進(jìn)水受潮、掉入煤堆、接錯線路、砸斷線路等原因造成的傳感器誤報警。同時加強(qiáng)安全監(jiān)控系統(tǒng)的日常維護(hù)，要與廠家聯(lián)動做好技術(shù)保障工作，降低故障率。

2.2 加強(qiáng)技術(shù)管理

加強(qiáng)技術(shù)管理，就是要牢固樹立“瓦斯超限可防、可控、可治”的思想，嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯治理措施，應(yīng)抽盡抽，抽采達(dá)標(biāo)，從根源上消除瓦斯超限，特提出以下針對性防范措施：

1) 強(qiáng)化瓦斯抽放，實現(xiàn)“應(yīng)抽盡抽”。各工作面要根據(jù)“一面一策”、“分類施策”的原則，堅持以工程手段為主治理瓦斯的技術(shù)路線，綜合采取高抽巷、高位抽放鉆孔、穿層鉆孔、煤體預(yù)抽、上隅角埋管等多種抽放方法治理瓦斯。

2) 強(qiáng)化頂板管理。綜采工作面頭尾端頭必須及時退錨，積極實施水壓致裂等頂板預(yù)裂措施，減弱來壓顯現(xiàn)強(qiáng)度，防止采空區(qū)頂板大面積垮落造成工作面瓦斯集中涌出；同時要準(zhǔn)確掌握礦壓規(guī)律，在周期來壓前提前采取措施，預(yù)防瓦斯超限。

3) 生產(chǎn)過程中要規(guī)范采煤工藝，合理確定支架數(shù)量，確保尾端頭支架與煤壁間距達(dá)到1.5 m以上，為上隅角及后溜尾區(qū)域風(fēng)流稀釋瓦斯提供有利條件。

4) 超前地質(zhì)預(yù)測，盡可能提前掌握特殊地質(zhì)構(gòu)造情況。遇特殊地質(zhì)構(gòu)造時，要加強(qiáng)對構(gòu)造區(qū)域瓦斯的檢查和監(jiān)測工作，及時掌握瓦斯涌出變化情況。發(fā)現(xiàn)瓦斯涌出量有異常增大情況時，應(yīng)采取斷然措施，更換大功率局部通風(fēng)機(jī)或增設(shè)局部通風(fēng)機(jī)，以增加工作面供風(fēng)量，避免瓦斯超限事故發(fā)生。

5) 編制完善的瓦斯管理技術(shù)文件，規(guī)范密閉啟封、排放瓦斯、瓦斯抽放等作業(yè)要求，對瓦斯超限事故進(jìn)行嚴(yán)肅問責(zé)，保障各項制度真正落地見效。

3 結(jié) 語

2019年山西二畝溝煤礦發(fā)生瓦斯爆炸，該礦井為低瓦斯礦井，這里再一次提醒我們，煤礦瓦斯防治不論瓦斯等級高低，只論管理能否到位。因此，治理瓦斯超限必須要兩手抓——既要加強(qiáng)人的管理，又要加強(qiáng)技術(shù)的管理。本文給出的9種防控瓦斯超限的具體措施，希望能為煤礦瓦斯“零超限”管理提供思路和借鑒。