礦山瓦斯的災(zāi)害問題及防治策略思考

彭振生 房其賢

摘 要：煤炭是一種重要的礦石能源，為推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工業(yè)化建設(shè)做出了重要的貢獻(xiàn)。煤礦生產(chǎn)運(yùn)行中，在確保生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，也要保障生產(chǎn)安全，從而更好地滿足當(dāng)今社會對煤炭不斷提高的需求。瓦斯是影響煤礦井下作業(yè)安全的主要因素之一，瓦斯產(chǎn)生后如果不能及時排出，便會危害井下作業(yè)人員的身體健康，還會引發(fā)瓦斯爆炸事故。為此，煤礦生產(chǎn)中，應(yīng)注重井下瓦斯治理工作，并要設(shè)置有效的通風(fēng)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：煤礦開采;瓦斯防治;礦井通風(fēng)

分類號：TD712.7

引言

瓦斯被稱為煤礦安全的第一“殺手”，引發(fā)的安全事故對煤礦的破壞力極大。在煤礦開采過程中，礦井瓦斯防治一直是重中之重。礦井瓦斯防治有兩種方法，即降低煤層中的瓦斯含量及控制煤礦巷道風(fēng)流中的瓦斯含量。然而，由于中國煤層的透氣性非常差，降低煤層中的瓦斯含量十分困難。因此，采取措施控制巷道風(fēng)流中的瓦斯含量顯得尤為重要。瓦斯防治的重點(diǎn)在于防治煤礦瓦斯爆炸的發(fā)生，其關(guān)鍵在于使瓦斯?jié)舛仍诒ń缦抟韵隆１疚膰@煤礦瓦斯災(zāi)害形成的條件展開分析，重點(diǎn)探討了礦井通風(fēng)瓦斯防治的關(guān)鍵措施

一、礦山瓦斯的災(zāi)害問題

1.開采條件差

煤礦中瓦斯的含量與煤礦所在地理環(huán)境有著很大的關(guān)系。在石灰?guī)r的二疊紀(jì)煤層中蘊(yùn)含著大量瓦斯，再加上這一煤層的瓦斯難以剔除，因此在開采過程中很容易發(fā)生瓦斯泄漏，使得相關(guān)區(qū)域瓦斯?jié)舛仍黾?。而且，通常這樣的礦井組織結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，相應(yīng)的地質(zhì)條件比較脆弱，所在煤層也很容易因?yàn)閴毫Χ獾綋p壞，這就進(jìn)一步增加了瓦斯災(zāi)害發(fā)生的可能性。煤礦主要都是在地下進(jìn)行開采作業(yè)，開采條件較差，因此，相應(yīng)的安全治理難度有所增加，一旦發(fā)生事故很難及時處理和避免災(zāi)害損傷。

2.煤礦通風(fēng)系統(tǒng)有待完善

煤礦生產(chǎn)過程中，瓦斯是導(dǎo)致生產(chǎn)安全事故的主要因素?；诖?，通風(fēng)系統(tǒng)是煤礦基礎(chǔ)設(shè)施中不可或缺的重要組成部分。但就現(xiàn)階段來說，煤礦通風(fēng)系統(tǒng)普遍存在設(shè)置不夠合理的問題。經(jīng)過長期作業(yè)，很多設(shè)備發(fā)生了老化、出現(xiàn)了故障或薄弱點(diǎn)，影響著煤礦井下通風(fēng)效果。同時，伴隨著煤炭資源的不斷減少、開采深度的日益加大、開采環(huán)境越來越復(fù)雜，瓦斯的排放量也不斷增多，煤礦井下通風(fēng)系統(tǒng)，需提高風(fēng)量才能確保對瓦斯的排放效果，為井下作業(yè)提供安全的環(huán)境。但這也要提高通風(fēng)設(shè)備的通風(fēng)力度，若是通風(fēng)設(shè)備無法滿足煤礦開采后期作業(yè)的通風(fēng)要求，則勢必會影響煤礦開采效率與質(zhì)量。

3.安全管理缺失

大部分煤礦瓦斯災(zāi)害發(fā)生的主要原因是相應(yīng)的安全管理工作不到位，對安全管理不夠重視，相應(yīng)的管理人員及施工人員在煤礦開采過程中存在不安全行為，相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備處于不安全狀態(tài)和環(huán)境中，以及在不安全條件下進(jìn)行開采作業(yè)等。這些問題都需要相應(yīng)的安全管理人員予以重視，加強(qiáng)管理，否則一旦出現(xiàn)管理缺失，極易引發(fā)事故。

二、礦山瓦斯的災(zāi)害問題防治策略

1.做好通風(fēng)管理工作

通風(fēng)管理是保證礦井通風(fēng)有效性的重要手段。為了做好礦井通風(fēng)管理，應(yīng)排查通風(fēng)隱患。具體表現(xiàn)為：a）要杜絕通風(fēng)死角的出現(xiàn)，以免出現(xiàn)瓦斯積聚的問題。一般死角多出現(xiàn)在巷道的拐角處或通風(fēng)構(gòu)筑物比較多的地方。b）保證巷道的風(fēng)量滿足需要。這就要求對巷道的風(fēng)量進(jìn)行合理分配，做好風(fēng)量的計算。c）做好掘進(jìn)頭處通風(fēng)管理。掘進(jìn)頭處是進(jìn)行獨(dú)頭巷道通風(fēng)，很容易出現(xiàn)通風(fēng)死角，出現(xiàn)局部瓦斯?jié)舛冗^高的問題。d）保證巷道的有效面積，嚴(yán)格控制生產(chǎn)中使用的材料和設(shè)備在巷道中的堆放時間。e）做好采空區(qū)的密閉工作，減少漏風(fēng)的影響，若采空區(qū)密封不嚴(yán)實(shí)進(jìn)入大量空氣，則很可能造成采煤中遺煤自燃產(chǎn)生大量的瓦斯涌入到工作面或巷道中。

2.做好瓦斯監(jiān)測工作

煤礦瓦斯監(jiān)測是進(jìn)行瓦斯防治的基礎(chǔ)，其有效性對于煤礦安全有著重要影響。在進(jìn)行瓦斯監(jiān)測時，需做好以下幾方面工作：a）要檢查一些關(guān)鍵位置處瓦斯探頭的完好性。瓦斯探頭是監(jiān)測瓦斯的重要設(shè)備，其主要功能是測量空氣中的瓦斯?jié)舛龋捎诿旱V井下惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，瓦斯探頭很容易損壞。b）要制訂嚴(yán)格的瓦斯定點(diǎn)監(jiān)測制度。雖然瓦斯探頭能監(jiān)測大部分位置的瓦斯?jié)舛?，但是某些位置還需要瓦斯檢驗(yàn)人員深入到現(xiàn)場進(jìn)行檢查，這就要求瓦斯檢驗(yàn)員嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定，認(rèn)真記錄檢查的數(shù)據(jù)，對于異常數(shù)據(jù)要及時上報到有關(guān)部門進(jìn)行備案。c）井下瓦斯監(jiān)測應(yīng)在范圍上做到全覆蓋，在采掘工作面上，每個班次至少應(yīng)檢查三次，在其他地點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)則可稍微降低，檢查一次即可。

3.煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化

煤礦井下作業(yè)中，瓦斯突出具有防范難度較大、后果較嚴(yán)重的特點(diǎn)，煤礦通風(fēng)系統(tǒng)是預(yù)防瓦斯安全事故的重要方式。但煤礦通風(fēng)系統(tǒng)目前存在諸多問題，因此，提出了一種以二氧化錫為可燃性敏感材料的熱效式瓦斯傳感器，可提高井下瓦斯檢測的準(zhǔn)確度，且具有穩(wěn)定性好、功耗低、響應(yīng)速度快、使用壽命長等諸多優(yōu)勢;鉆孔布管抽采技術(shù)，可提前對礦井瓦斯聚集區(qū)域進(jìn)行針對性抽采，保障井下綜采作業(yè)安全;結(jié)合變頻控制技術(shù)與微機(jī)控制技術(shù)的通風(fēng)系統(tǒng)，可根據(jù)煤礦井下瓦斯?jié)舛葘νL(fēng)特性進(jìn)行靈活調(diào)整，雙閉環(huán)控制模式可滿足不同工況下的通風(fēng)安全需求。

三、結(jié)束語

綜上，煤礦井下瓦斯治理過程中，不僅要加強(qiáng)對異常區(qū)域的檢測、提前在容易出現(xiàn)瓦斯聚集的區(qū)域設(shè)置好預(yù)防性的干預(yù)措施、建立有效的預(yù)警系統(tǒng)，還要對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，使用新型熱效式瓦斯傳感器提高瓦斯檢測的準(zhǔn)確性、采用變頻通風(fēng)控制系統(tǒng)提高通風(fēng)系統(tǒng)的有效性、針對瓦斯含量較高的區(qū)域采用鉆孔布管抽采技術(shù)，可以有效保障煤礦井下作業(yè)安全。

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