高瓦斯礦井瓦斯防治技術(shù)分析

郭志和

摘要：隨著我國礦井逐漸向深部延伸，礦井瓦斯問題日益嚴(yán)重，成為制約礦井安全高效生產(chǎn)的重要因素。如何有效防治瓦斯事故的發(fā)生，應(yīng)防微杜漸，找出瓦斯事故發(fā)生的原因，從技術(shù)層面展開深入探討，提出瓦斯事故防治技術(shù)的建設(shè)性意見。

關(guān)鍵詞：礦井;瓦斯防治;礦井作業(yè)

在煤礦資源的實(shí)際開采過程中，礦井下不僅蘊(yùn)含了大量的煤礦資源，還存有相應(yīng)濃度的瓦斯氣體。這部分瓦斯氣體是存在于煤炭資源的表層和煤炭顆粒的縫隙之中。但隨著煤炭資源的實(shí)際開采數(shù)量增加，導(dǎo)致瓦斯氣體被釋放出來，使得礦井內(nèi)部瓦斯氣體的實(shí)際濃度增大，甚至濃度達(dá)到限值時(shí)，遇到明火之后，就會發(fā)生瓦斯爆炸問題，為煤礦資源的開采帶來嚴(yán)重的安全危害。因此，研究礦井瓦斯防治技術(shù)十分有必要。

一、礦井瓦斯事故發(fā)生的原因

在不同地點(diǎn)出現(xiàn)的瓦斯爆炸事故其原因也是多種多樣的，但是對過去瓦斯爆炸事故的成因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，我們?nèi)匀粫l(fā)現(xiàn)一些共同點(diǎn)，例如瓦斯爆炸往往會引起特大事故，造成巨大損失;而在事故地點(diǎn)方面，也大多集中于采煤面和掘進(jìn)工作面，同時(shí)由于瓦斯爆炸會造成嚴(yán)重破壞，所以波及范圍也較廣泛，所以對瓦斯爆炸相關(guān)成因進(jìn)行分析極為關(guān)鍵。

一般來說，瓦斯爆炸最主要原因就是煤塵引燃，如果瓦斯積累較多，一旦出現(xiàn)煤塵引燃，就會造成爆炸事故。而瓦斯積聚則一般由于巷道通風(fēng)不暢，縱觀過去發(fā)生過的瓦斯爆炸事故，其大多都是由于通風(fēng)不暢導(dǎo)致的瓦斯積聚問題。對礦井而言，通風(fēng)設(shè)備是必不可少的，如果安裝數(shù)量不足、安裝位置不當(dāng)，就會導(dǎo)致風(fēng)量不足，進(jìn)而形成瓦斯積聚。舉例來說，風(fēng)筒沒有延伸到指定地點(diǎn)，就會影響有效風(fēng)量。所以對礦井來說，要做好通風(fēng)處理，同時(shí)也要重視瓦斯抽放，這樣才能有效降低瓦斯?jié)舛龋@一點(diǎn)在高瓦斯煤礦尤為重要。

另外，管理的不善也是瓦斯事故發(fā)生的原因之一。例如，放假、臨時(shí)性關(guān)閉、停產(chǎn)造成局部不同程度停風(fēng)，停風(fēng)則造成加成反應(yīng)和過氧化反應(yīng)不同步，過氧化反應(yīng)不到位。停風(fēng)后由于煤體與水分處于干濕兩個(gè)極端，煤體在不采動前提下是固態(tài)，會對動態(tài)的水和水蒸汽始終進(jìn)行吸收，生成大量甲基與亞甲基，停風(fēng)后過氧化反應(yīng)未能完成。下次恢復(fù)通風(fēng)時(shí)，過氧化反應(yīng)的基礎(chǔ)能量成倍增加，而一時(shí)從煤體排出量有限，導(dǎo)致煤體內(nèi)形成高壓瓦斯區(qū)，深部則達(dá)到沸點(diǎn)發(fā)生突出。由于部分礦井未能嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》中的“停工不停風(fēng)”的規(guī)定，導(dǎo)致瓦斯事故的突發(fā)。

二、礦井瓦斯防治措施

2.1 加強(qiáng)煤礦開采區(qū)域的瓦斯勘查工作

在煤礦資源開采之前，是要針對開采區(qū)域范圍內(nèi)的地質(zhì)情況進(jìn)行全面勘查和對比分析，有效的預(yù)防瓦斯事故發(fā)生。所以，在煤礦地質(zhì)勘查過程中，勘查工作人員要對煤礦瓦斯含量進(jìn)行全面分析，預(yù)估瓦斯災(zāi)害發(fā)生帶來的影響范圍和影響程度，尤其是針對那些具有衍生性特點(diǎn)的煤礦瓦斯災(zāi)害，更是要進(jìn)行深入的分析，通過對實(shí)際勘察所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)化記錄，為防治煤礦瓦斯災(zāi)害的發(fā)生奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，煤礦企業(yè)要在瓦斯災(zāi)害防治工作中增加資金投入，將瓦斯災(zāi)害防控意識看作為管理工作中的關(guān)鍵部分，并結(jié)合是實(shí)際情況對相應(yīng)的制度體系進(jìn)行改進(jìn)，不斷優(yōu)化礦井瓦斯的防控措施，增強(qiáng)煤礦企業(yè)管理人員安全管理意識。

2.2 改造礦井通風(fēng)系統(tǒng)

結(jié)合礦井通風(fēng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀及改造所遵循的原則，對當(dāng)前通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造，旨在解決當(dāng)前工作面通風(fēng)量不足、通風(fēng)線路過長及負(fù)壓過高等問題。為此，具體可以選擇如下的改造方案：

1）保持通風(fēng)方式不變，更換當(dāng)前通風(fēng)系統(tǒng)中的主通風(fēng)機(jī)，對瓦斯集中巷道進(jìn)行擴(kuò)修，增大其斷面面積。

2）將原一進(jìn)一回的通風(fēng)方式改為二進(jìn)一回，其中在原通風(fēng)方式的基礎(chǔ)上在煤礦西邊界新增一個(gè)進(jìn)風(fēng)井。

3）增加對工作面煤層瓦斯的抽采力度，降低煤層瓦斯的涌出量;將并列式通風(fēng)系統(tǒng)改造為對角式通風(fēng)方式。

2.3 打鉆抽采精細(xì)化

“打鉆抽采精細(xì)化”是指對鉆孔施工、瓦斯抽采工作精細(xì)化管理，提高鉆孔施工精準(zhǔn)性與瓦斯抽采效果，進(jìn)一步確保防突措施落實(shí)到位。具體要根據(jù)法律法規(guī)要求及安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)，參照其他煤礦企業(yè)管理規(guī)定，制定符合本礦的打鉆、抽采精細(xì)化管理規(guī)定，明確技術(shù)資料、現(xiàn)場管理等要求。打鉆抽采從設(shè)計(jì)開始直至工程結(jié)束，全部按照標(biāo)準(zhǔn)要求施工、管理、驗(yàn)收，確保按照設(shè)計(jì)施工到位，提高管理水平和抽采效果。

煤礦根據(jù)已批準(zhǔn)的區(qū)域防突措施，制定鉆孔施工與抽采專項(xiàng)設(shè)計(jì)，包括鉆場施工、鉆孔布孔方式、開孔位置、孔徑、鉆孔角度、預(yù)計(jì)見煤點(diǎn)、終孔位置、煤層增透措施、施工鉆機(jī)型號、排渣方式、防噴裝置安設(shè)、施工要求、測定鉆孔軌跡、封孔要求、數(shù)據(jù)記錄、視頻監(jiān)控、鉆孔驗(yàn)收等施工要求及鉆孔接抽、負(fù)壓濃度等參數(shù)觀測、抽采自動計(jì)量裝置的位置、孔板流量計(jì)位置、管路吊掛要求、放水器安裝位置等抽采要求。鉆孔施工前，對地質(zhì)情況不清的，先施工2 個(gè)定位鉆孔確定煤層情況，再修改原設(shè)計(jì)參數(shù)。測定鉆孔軌跡后，發(fā)現(xiàn)鉆孔偏離較大時(shí)要及時(shí)補(bǔ)孔。鉆孔施工與抽采按照安全標(biāo)準(zhǔn)化的要求進(jìn)行管理，包括現(xiàn)場文明生產(chǎn)、掛牌管理等。

2.4 日常瓦斯通風(fēng)管理

日常礦井管理中要由礦總工程師牽頭，每天對通風(fēng)系統(tǒng)、瓦斯涌出量、采掘工作面地質(zhì)、防突指標(biāo)及措施落實(shí)情況、瓦斯抽采系統(tǒng)、防滅火系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)及前期日分析會議意見落實(shí)情況進(jìn)行分析，通過日分析掌握礦井每天瓦斯治理工作變化情況，提前發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)采取措施，做到瓦斯零超限、煤層零突出、煤層零發(fā)火、礦井零著火。要求任一地點(diǎn)的甲烷濃度當(dāng)班或上下兩個(gè)班次浮動達(dá)到或超過0.2%時(shí)，必須進(jìn)行分析、查明原因、采取措施，并在通風(fēng)瓦斯日分析記錄中進(jìn)行說明。凡發(fā)生瓦斯超限的，上級公司的通防、安全管理等部門要現(xiàn)場核查原因、制定防范措施，并督促落實(shí)。量化分析參數(shù)包括采掘工作面風(fēng)量、絕對瓦斯涌出量、一氧化碳濃度、防突預(yù)測指標(biāo)、防突允許采掘距離、抽采量等，分析中必須匯報(bào)量化參數(shù)。通風(fēng)瓦斯日分析會議必須明確專人負(fù)責(zé)記錄，對分析中發(fā)現(xiàn)的問題及原因、制定的整改措施、追究責(zé)任情況等都要以文字記錄清楚，并留有資料，資料保存時(shí)間不少于3 個(gè)月。

結(jié)論：

綜上所述，煤礦企業(yè)在經(jīng)營發(fā)展過程中，要加強(qiáng)開采區(qū)域的瓦斯勘查工作，面對瓦斯事故易發(fā)區(qū)域，可針對性的對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造，并且在日常管理中要對瓦斯的通風(fēng)管理到位，明確防突技術(shù)路線，落實(shí)防突制度，將礦井瓦斯事故消滅在萌芽狀態(tài)中。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙鵬飛.礦井瓦斯防治及通風(fēng)控制系統(tǒng)的研究[J].機(jī)械管理開發(fā)，2021，36（04）：230-231+259.