煤礦通風(fēng)瓦斯安全分區(qū)控制探析

張濤 吳洪申 王洪琦 張明

摘? 要：煤礦開采過程中，煤礦通風(fēng)管理中瓦斯安全的有效控制，可以通過建立完善的、科學(xué)的通風(fēng)系統(tǒng)，將外界新鮮空氣通過排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)入煤礦礦井中，將礦井中瓦斯?jié)舛认♂?，預(yù)防瓦斯集中在一處后，濃度達(dá)到爆炸限額，同時因煤炭自燃、違章放炮等原因同時兼具時，發(fā)生瓦斯爆炸。因此，通過煤礦通風(fēng)瓦斯安全分區(qū)控制技術(shù)，建立科學(xué)的、有效的煤礦通風(fēng)瓦斯安全分區(qū)控制體系，將瓦斯?jié)舛燃皶r有效控制在可控范圍內(nèi)。

關(guān)鍵詞：煤礦通風(fēng);瓦斯安全;分區(qū)控制;安全分區(qū);分區(qū)技術(shù);系統(tǒng)

前言

目前，煤礦在人們生活及工業(yè)生產(chǎn)中起著非常重要的作用。因此，煤礦開采安全性顯得尤為重要。做好礦井通風(fēng)工作，可以將礦下空氣質(zhì)量控制在安全范圍內(nèi)，有效降低并杜絕安全事故的發(fā)生概率。通風(fēng)系統(tǒng)因煤礦地下結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性而變得更為復(fù)雜，同時也會將煤礦層中的應(yīng)力改變。這時，煤礦層中的瓦斯會受到應(yīng)力變化影響而進(jìn)一步釋放到礦井作業(yè)區(qū)，并且隨著環(huán)境變化而逐漸產(chǎn)生濃度變化，最終因積聚到一定濃度后發(fā)生瓦斯爆炸。為此，必須重視建立煤礦通風(fēng)瓦斯安全分區(qū)風(fēng)險控制系統(tǒng)，具有非常重要的安全意義。

一、煤礦通風(fēng)瓦斯安全分區(qū)理論

在煤礦開采過程中，會涉及多個方面。不同方面包含不同的區(qū)域及系統(tǒng)。大多數(shù)情況下，煤礦企業(yè)會出于整體考慮，制定統(tǒng)一的管理標(biāo)準(zhǔn)，而忽視區(qū)域差異性，以致于礦井安全事故時有發(fā)生。為有效解決礦井安全難題，安全分區(qū)控制理論出現(xiàn)在煤礦開采中。其主要理論依據(jù)為將煤礦涉及到的所有方面集合在一起綜合考慮，接著按照不同工作類別、性質(zhì)等將采礦工作分成多個安全控制區(qū)，并針對各安全分區(qū)制定符合各自工作性質(zhì)的管理?xiàng)l例及安全工作規(guī)則制度。與此同時，各個安全分區(qū)間要建立有效聯(lián)系，形成長效的安全分區(qū)控制體系。一般情況下，可以將煤礦安全分區(qū)系統(tǒng)分為三個部分。首先是建立安全分區(qū)。安全分區(qū)就是要將煤礦開采區(qū)域按照不同生產(chǎn)特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)劃分，使每個安全分區(qū)都能成為一個獨(dú)立系統(tǒng)。其次要建立安全分區(qū)通道，將不同安全分區(qū)有效地聯(lián)系起來。最后，要重視建立安全關(guān)注點(diǎn)。這個關(guān)注點(diǎn)存在不同的安全分區(qū)中。其主要特點(diǎn)是容易發(fā)生或出現(xiàn)安全生產(chǎn)事故的位置、因素。一般指掘進(jìn)工作面前面方向的含水層，或者也可以使回采工作面上的邊角瓦斯聚集區(qū)等。

二、煤礦通風(fēng)瓦斯安全分區(qū)技術(shù)

煤礦通風(fēng)瓦斯安全分區(qū)技術(shù)一般采用并聯(lián)的通風(fēng)方式，與并聯(lián)電路理論相似，可以在最大程度上保證分區(qū)內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)形成獨(dú)立的回流系統(tǒng)，也在一定范圍內(nèi)避免不同分區(qū)的空氣發(fā)生混流，造成一定危險。下面從兩個方面具體分析煤礦通風(fēng)瓦斯安全分區(qū)技術(shù)：一方面，要知道煤礦中瓦斯的釋放及聚集規(guī)律。這樣可以針對瓦斯安全風(fēng)險提前做好預(yù)警處理，降低瓦斯爆炸事故發(fā)生概率。①首先要在安全分區(qū)內(nèi)對瓦斯進(jìn)行測量，從而知道這一分區(qū)內(nèi)瓦斯的釋放規(guī)律。②其次要知道瓦斯流動性特點(diǎn)，從而知道瓦斯量聚集規(guī)律。一般情況下要通過測量礦道中的風(fēng)速、瓦斯含量進(jìn)行長時間、大數(shù)據(jù)監(jiān)測，根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，總結(jié)瓦斯流釋放及聚集規(guī)律。③最后還要做好日常監(jiān)測工作，及時掌握礦井下環(huán)境安全是否符合標(biāo)準(zhǔn)。另一方面要做好煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。只有系統(tǒng)穩(wěn)定，才能將其自身作用充分發(fā)揮，保障煤礦開采工作安全。一般首先要分析通風(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，掌握通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，制定分區(qū)通風(fēng)方案;其次要自動通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，這主要要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)完成;再次要做好通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)測工作，及時發(fā)現(xiàn)因外力影響而發(fā)生的運(yùn)行不穩(wěn)問題，及時糾正;最后要掌握風(fēng)道的靈敏度，從而明確其中關(guān)系的基礎(chǔ)上科學(xué)調(diào)節(jié)風(fēng)量。

三、煤礦通風(fēng)瓦斯安全分區(qū)風(fēng)險控制系統(tǒng)

當(dāng)前期工作都完備后，要利用現(xiàn)代信息技術(shù)建立煤礦通風(fēng)瓦斯安全分區(qū)風(fēng)險控制系統(tǒng)，并使其有效運(yùn)行，確保煤礦開采工作順利完成。一般情況下，此系統(tǒng)必須必備以下幾種功能。首先，要實(shí)現(xiàn)對瓦斯數(shù)據(jù)的跟蹤監(jiān)測目的。煤礦中的瓦斯含量會隨著煤礦層作業(yè)而發(fā)生波動，并向一定區(qū)域積聚，形成安全隱患。因此，通過跟蹤監(jiān)測，可以實(shí)現(xiàn)對瓦斯風(fēng)險的及時識別，并強(qiáng)化控制能力。其次，要實(shí)現(xiàn)對通風(fēng)數(shù)據(jù)的跟蹤管理目的。煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的質(zhì)量直接影響整個煤礦開采安全，因此必須將通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行過程監(jiān)控，及時采集、分析風(fēng)速、風(fēng)量以及風(fēng)壓，提高通風(fēng)系統(tǒng)的安全可控性。再次，要實(shí)現(xiàn)對日常數(shù)據(jù)資料的跟蹤管理目的。通過將數(shù)據(jù)信息資料進(jìn)行自動化管理，形成工作日志，可以為煤礦企業(yè)后期生產(chǎn)與管理提供技術(shù)支持。最后，要實(shí)現(xiàn)對安全信息監(jiān)控數(shù)據(jù)的跟蹤管理目的。再次基礎(chǔ)上可以及時了解到通風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)、瓦斯?jié)舛戎担瑥亩皶r做好風(fēng)險預(yù)警，確保礦井工作安全。

總結(jié)

總而言之，通過了解到煤礦通風(fēng)瓦斯安全分區(qū)理論與分區(qū)技術(shù)，可以知道瓦斯危險性，其一旦在礦井中積聚到一定濃度，并受到煤炭自燃、違規(guī)爆破等外界因素刺激，將會發(fā)生瓦斯爆炸安全事故，導(dǎo)致人員傷亡，財產(chǎn)損失。所以，通過建立煤礦通風(fēng)瓦斯安全分區(qū)風(fēng)險控制系統(tǒng)，可以科學(xué)并有效地預(yù)防瓦斯事故發(fā)生，在最大程度上保障施工作業(yè)人員人身安全，推動煤礦生產(chǎn)質(zhì)量及效率的穩(wěn)步提升。

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