煤礦井下通風(fēng)及瓦斯防治研究

李祖輝

摘要：煤礦井下通風(fēng)及瓦斯防治效果的增強(qiáng)及相關(guān)技術(shù)措施的實(shí)施，有利于降低瓦斯爆炸事故發(fā)生的幾率，實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)井下安全生產(chǎn)的發(fā)展目標(biāo)。在通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置及瓦斯防治措施制定的過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合煤礦井下的實(shí)際概況，優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)的服務(wù)功能，增強(qiáng)各種防治措施制定的合理性，為井下作業(yè)計(jì)劃的順利實(shí)施打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。鑒于此，本文主要分析探討了煤礦井下通風(fēng)及瓦斯防治策略，以供參閱。

關(guān)鍵詞：煤礦;井下通風(fēng);瓦斯防治

引言

煤礦的安全生產(chǎn)歷來(lái)被政府和企業(yè)所重視，但是由于自然和管理的疏漏事故仍頻頻發(fā)生，特別是瓦斯爆炸事故，占整個(gè)煤礦事故的比例將近三分之二，且而且死亡率高，對(duì)礦井的破壞性強(qiáng)。在煤礦事故中，瓦斯是在煤炭形成初期的伴隨附屬產(chǎn)物，主要成分是天然氣。地下開(kāi)采時(shí)，瓦斯由煤層或巖層內(nèi)涌出，分布于空氣中，一旦空氣中瓦斯含量超標(biāo)，遇到明火即產(chǎn)生瓦斯爆炸，容易造成嚴(yán)重的傷亡事故嚴(yán)重的威脅生產(chǎn)安全和曠工的生命，和企業(yè)的財(cái)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)，實(shí)踐證明采用合理的通風(fēng)方式是防止煤礦瓦斯事故的重要手段。

1煤礦井下通風(fēng)的作用和對(duì)策

1.1煤礦井下通風(fēng)的作用和常見(jiàn)方式

在煤礦井下作業(yè)過(guò)程中，必須要全面落實(shí)礦井通風(fēng)工作，因?yàn)榈V井通風(fēng)是保證井下作業(yè)安全的關(guān)鍵因素。確保井下通風(fēng)良好，首先可以為井下工作人員提供充足的新鮮空氣，滿(mǎn)足工作人員的呼吸需求;其次可以有效降低有毒有害氣體的濃度，并且沖淡粉塵;最后可以有效調(diào)節(jié)井下溫度，為工作人員創(chuàng)造出良好的工作環(huán)境。常見(jiàn)的礦井通風(fēng)方法有兩種，根據(jù)動(dòng)力源可以劃分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)。前者主要是利用自然氣壓，讓空氣在井下巷道流動(dòng);后者主要利用相應(yīng)機(jī)械設(shè)備，讓空氣在井下巷道流動(dòng)。任何一個(gè)煤礦都需要進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)，尤其是在一些高沼氣、高瓦斯的礦井中更要注意。機(jī)械通風(fēng)方法又可以劃分為抽出式通風(fēng)、壓入式通風(fēng)、混合式通風(fēng)。抽出式通風(fēng)是將通風(fēng)機(jī)安置在礦井出風(fēng)井下一側(cè)的地面上，讓空氣進(jìn)入井下每個(gè)地區(qū)，然后將風(fēng)排出地表實(shí)現(xiàn)空氣循環(huán)。壓入式通風(fēng)是將通風(fēng)機(jī)安置在礦井進(jìn)風(fēng)井下一側(cè)的地面上，采用同樣的方式實(shí)現(xiàn)空氣循環(huán)?；旌鲜酵L(fēng)是將通風(fēng)機(jī)同時(shí)安置在礦井出風(fēng)井和進(jìn)風(fēng)井下一側(cè)的地面上，實(shí)現(xiàn)空氣循環(huán)通風(fēng)。在設(shè)計(jì)井下通風(fēng)系統(tǒng)的過(guò)程中，要根據(jù)井下作業(yè)的實(shí)際情況，選擇符合通風(fēng)要求且經(jīng)濟(jì)效益最高的方式。

1.2加強(qiáng)煤礦井下通風(fēng)的有效對(duì)策

礦井通風(fēng)管理的要點(diǎn)如下：查看礦井的進(jìn)出風(fēng)情況，是否至少有一個(gè)進(jìn)風(fēng)井和一個(gè)回風(fēng)井;要經(jīng)常檢查礦井的風(fēng)機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)態(tài)，查看工況點(diǎn)是否正常;在礦井無(wú)單獨(dú)的通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)對(duì)和其他礦井通風(fēng)系統(tǒng)相聯(lián)接的地方進(jìn)行檢查;查看礦井的通風(fēng)量是否滿(mǎn)足礦井生產(chǎn)的需要;檢查是否存在角聯(lián)巷道，若存在應(yīng)采取避免風(fēng)流反向的有效措施或安全措施;檢查風(fēng)速情況，查看巷道中是否出現(xiàn)風(fēng)流不穩(wěn)定、無(wú)風(fēng)、微風(fēng)的情況;查看通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，看是否存在串聯(lián)通風(fēng)的情況;要定時(shí)測(cè)定礦井的通風(fēng)阻力，檢查通風(fēng)構(gòu)筑物設(shè)置和質(zhì)量是否符合有關(guān)規(guī)定。對(duì)于突出礦井，合理進(jìn)行礦井通風(fēng)是治理瓦斯的必要措施。中央并列式通風(fēng)是煤礦礦井通常選用的通風(fēng)方式，為了使巷道的風(fēng)速滿(mǎn)足相關(guān)的規(guī)定，需要在相應(yīng)的位置安裝通風(fēng)設(shè)施及設(shè)備。風(fēng)機(jī)采用安全運(yùn)行模式，即一臺(tái)使用一臺(tái)備用，當(dāng)主風(fēng)機(jī)出現(xiàn)了故障能自動(dòng)啟動(dòng)備用風(fēng)機(jī)保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行。在工作面安裝甲烷傳感器，并在相應(yīng)的主設(shè)備上安裝甲烷傳感器，如果巷道甲烷的濃度超過(guò)安全值，地面控制臺(tái)自動(dòng)發(fā)出指令切斷采掘工作面電源，并發(fā)出警報(bào)提醒人員撤離，最大限度的保證人員的安全。在突出礦井正常生產(chǎn)期間不但要保證整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的正常工作，還要保證在局部地區(qū)無(wú)瓦斯聚集。因此，需要對(duì)瓦斯容易聚集的地區(qū)采取相應(yīng)的措施，具體來(lái)說(shuō)有以下幾個(gè)方面：對(duì)礦井回采工作面來(lái)說(shuō)上隅角處最容易聚集瓦斯，所以應(yīng)該在上隅角處設(shè)立相應(yīng)的回風(fēng)設(shè)施來(lái)降低上隅角的瓦斯?jié)舛取Ｔ诘V井內(nèi)，巷道頂板位置也很容易積聚瓦斯，形成瓦斯層，需要利用導(dǎo)風(fēng)筒或?qū)эL(fēng)板將瓦斯稀釋?zhuān)蛘呃梅忾]冒頂區(qū)的方法消除。

2煤礦井下瓦斯爆炸的危害及策略

2.1瓦斯爆炸的危害

礦井的安全生產(chǎn)是采礦業(yè)的重中之重。瓦斯爆炸是礦井中常見(jiàn)的事故災(zāi)害之一，不僅能夠極大地危害人們的生命健康，造成人員的傷亡，還能破壞井巷設(shè)備，造成生產(chǎn)的中斷，甚至引發(fā)更多地類(lèi)似于火災(zāi)或者垮塌事故。據(jù)相關(guān)研究表明，瓦斯?jié)舛却笥?.5%時(shí)，瓦斯爆炸的瞬間溫度會(huì)達(dá)到1860攝氏度，在一個(gè)相對(duì)密閉的空間內(nèi)，它的溫度就可能達(dá)到2600攝氏度以上。在還形成的高溫沖擊波也會(huì)對(duì)人的造成嚴(yán)重的傷害，高溫的沖擊波所經(jīng)之處都有可能引發(fā)火災(zāi)。爆炸期間，空氣的溫度也大幅度上升，空氣的壓力不斷增大，沖擊波最大的時(shí)可能會(huì)超過(guò)2Mpa，傳播的速度也是極快的會(huì)超過(guò)聲音的速度，因此，這也從某種程度上造成嚴(yán)重的損害。此外，瓦斯爆炸后，還可能產(chǎn)生大量的有害氣體，一些研究分析，發(fā)現(xiàn)爆炸后的氣體內(nèi)含有大量的氮?dú)?、一氧化碳等，一旦粉塵參與到爆炸中，就會(huì)有更多的一氧化碳?xì)怏w，這也是瓦斯爆炸產(chǎn)生人員傷亡的關(guān)鍵原因之一。

2.2瓦斯爆炸的有效防治措施

（1）保持工作面通風(fēng)量充足。1）對(duì)于瓦斯?jié)舛容^大或穩(wěn)定性較低的部分需要著重通風(fēng)，對(duì)于瓦斯?jié)舛容^低的部分可適量減少通風(fēng)量。2）通風(fēng)時(shí)必須使用正確的通風(fēng)器械。使用通風(fēng)器械時(shí)必須依照相應(yīng)的使用章程，以確保器械處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，并延長(zhǎng)器械使用壽命。在礦井內(nèi)部設(shè)置充足的回風(fēng)巷道，以保證礦井的每一個(gè)區(qū)域都可以良好通風(fēng)。3）構(gòu)建可靠的通風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^(guò)正常值時(shí)要及時(shí)通風(fēng)。礦井內(nèi)部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的部分需要著重加固，防止采礦過(guò)程中發(fā)生瓦斯大量泄露。在使用風(fēng)機(jī)之前必須全面檢查風(fēng)機(jī)狀態(tài)，防止風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生故障。（2）嚴(yán)格遵守瓦斯安全相關(guān)規(guī)定。國(guó)家對(duì)于煤礦井下安全施工制定了較為完善的瓦斯安全章程，為礦井內(nèi)瓦斯爆炸的有效預(yù)防帶來(lái)了重要的指導(dǎo)作用。在具體作業(yè)計(jì)劃實(shí)施的過(guò)程中，作業(yè)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定，在提高施工質(zhì)量的同時(shí)合理地設(shè)置相關(guān)的防治措施，避免計(jì)劃實(shí)施中出現(xiàn)瓦斯爆炸。對(duì)危險(xiǎn)性較大的區(qū)域必須有專(zhuān)門(mén)監(jiān)管人員實(shí)時(shí)監(jiān)控，加強(qiáng)對(duì)瓦斯?jié)舛鹊挠行Э刂?。?）構(gòu)建功能完善的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)。瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)可以與瓦斯通風(fēng)系統(tǒng)相結(jié)合，通過(guò)瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)檢測(cè)礦井內(nèi)部的瓦斯?jié)舛?，?dāng)檢測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)礦井內(nèi)部進(jìn)行通風(fēng)，及時(shí)降低礦井內(nèi)瓦斯?jié)舛取＝⑼咚節(jié)舛鹊谋O(jiān)控系統(tǒng)需要在礦井下設(shè)置瓦斯?jié)舛葌鞲衅鳎瑢⒏鱾€(gè)感應(yīng)系統(tǒng)相連接，建立起完善的控制系統(tǒng)。完善的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)既保證了工作人員的生命安全，同時(shí)也使礦井開(kāi)采工作能夠始終在穩(wěn)定狀態(tài)下開(kāi)展，為煤礦開(kāi)采企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供可靠地保障。瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建，可以對(duì)煤礦井下瓦斯?jié)舛鹊淖兓M(jìn)行實(shí)時(shí)地控制，最大限度地降低了瓦斯爆炸事故發(fā)生的幾率。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著現(xiàn)代社會(huì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)對(duì)瓦斯氣的利用技術(shù)也正在逐步成熟，在保證井下生產(chǎn)安全的同時(shí)，降低瓦斯氣浪費(fèi)，利用瓦斯氣進(jìn)行發(fā)電與使用，可以更好地滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)的資源環(huán)境利用率。只有確保生產(chǎn)安全合理，才能夠更好地全面利用礦井資源，并依照相應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，完成對(duì)整體結(jié)構(gòu)的安全防護(hù)措施，并以此實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)通風(fēng)建設(shè)。

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