【摘 要】礦井瓦斯是煤礦生產(chǎn)過程中,從煤、巖內(nèi)涌出來的以甲烷為主的各種有害氣體的總稱。瓦斯在適當?shù)臐舛饶苋紵捅?,會造成人員傷亡,嚴重時摧毀井巷設(shè)施,中斷生產(chǎn),有時還會引起煤塵爆炸,給礦井造成災(zāi)難。文章結(jié)合工作實際,從礦井瓦斯綜合治理措施、技術(shù)創(chuàng)新、多措并舉、制度保障、以人為本理念等方面闡述了礦井瓦斯防突與治理技術(shù)方法,對于礦井安全生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。
【關(guān)鍵詞】礦井安全;煤礦生產(chǎn);瓦斯治理;措施
1 影響煤層瓦斯含量的因素
煤的瓦斯含量是指單位體積或重量的煤在自然狀態(tài)下所含有的瓦斯量(標準狀態(tài)下的瓦斯體積),是計算瓦斯蘊藏量、預(yù)測瓦斯涌出量的重要依據(jù)。影響煤層瓦斯含量的主要因素有煤層的埋藏深度、煤層與圍巖的透氣性、煤層傾角和露頭、地質(zhì)構(gòu)造、煤的吸附特性、水文地質(zhì)條件等。
2 礦井瓦斯的抽放與涌出量
礦井瓦斯涌出是指在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中從煤與巖石內(nèi)涌出的瓦斯,其涌出的嚴重與否,則由瓦斯涌出量來表示。在研究瓦斯來源和瓦斯涌出量時,既要考慮礦井地質(zhì)條件,也要分析采礦技術(shù)條件。當用通風方法不能使工作地點涌出的瓦斯稀釋到《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最高允許濃度時,就必須預(yù)先抽放瓦斯。瓦斯抽放已成為降低工作面瓦斯涌出量和防止突出的主要措施。
3 煤礦瓦斯事故原因分析
3.1瓦斯爆炸的三要素
瓦斯爆炸的條件是一定濃度的瓦斯、高溫火源的存在和充足的氧氣,這三個要素缺一不可。當一定體積的空氣中瓦斯?jié)舛冗_到5%~16%時,就可以產(chǎn)生爆炸,而當濃度高于5%時,瓦斯的爆炸可能性逐漸增加,當濃度介于9.0%~9.5%時,瓦斯和氧氣充分混合,會產(chǎn)生最強的爆炸威力??諝庵械难鯕鉂舛冉档蜁r,瓦斯爆炸界限隨之縮小,當氧氣濃度減少到12%以下時,瓦斯混合氣體即失去爆炸性。這一性質(zhì)對井下密閉的火區(qū)有很大影響,在密閉的火區(qū)內(nèi)往往積存大量瓦斯,且有火源存在,但因氧氣的濃度低,并不會發(fā)生爆炸。瓦斯的引火溫度,即點燃瓦斯的最低溫度。一般認為,瓦斯的引火溫度為650~750℃,受瓦斯的濃度、火源的性質(zhì)及混合氣體的壓力等因素影響而變化。當瓦斯?jié)舛仍?%~8%時,最易引燃。當混合氣體的壓力增高時,引燃溫度即降低,在引火溫度相同時,火源面積越大、點火時間越長,越易引燃瓦斯。
3.2安全裝備配備不足
部分礦井雖安裝了瓦斯監(jiān)控系統(tǒng),但因傳感器數(shù)量不足、安裝位置不正確、線路存在故障、顯示器不顯示數(shù)據(jù)等問題,不能有效發(fā)揮其應(yīng)有的作用。某些礦井為了提高產(chǎn)量,調(diào)高瓦斯探頭下限,甚至使用損壞的瓦斯監(jiān)測設(shè)備等,類似的違規(guī)操作就容易造成嚴重的瓦斯事故。
3.3通風效果不好
通風系統(tǒng)不合理,存在風流短路、多次串聯(lián)和循環(huán)風,造成供風地點風量不足,而引起瓦斯積聚; 局部通風機安裝位置不當,風筒未延伸到供風地點或脫落,引起供風地點有效風量不足而造成瓦斯積聚;掘進工作面擅自停電停風而引起瓦斯積聚; 盲巷的瓦斯積聚等; 都容易引起瓦斯事故。
4 瓦斯爆炸事故的危害
瓦斯爆炸產(chǎn)生高溫高壓火源、沖擊波,造成人員傷亡,破壞礦井設(shè)施及設(shè)備,產(chǎn)生有毒有害氣體。在密閉的空間里,甲烷爆炸時溫度可達2150~2650℃,這樣高的溫度會產(chǎn)生很高的壓力,如果產(chǎn)生二次爆炸,爆炸將會更猛。甲烷爆炸后產(chǎn)生大量有毒有害氣體,空氣中的氧含量大大減少,倘若有煤塵參與爆炸,則生成的一氧化碳更多。在瓦斯爆炸所造成的傷亡事故中,一氧化碳中毒者往往占有很大的比重。
5 防治瓦斯事故的技術(shù)措施
5.1建立合理的通風系統(tǒng)
通風是排放瓦斯最主要的手段,做好通風管理工作是防治煤礦瓦斯事故的關(guān)鍵。因此,所有礦井都必須建立安全可靠的、獨立的通風系統(tǒng)。建立合理的通風系統(tǒng),能夠保證井下所有工作地點有足夠多的風量將涌出的瓦斯及時沖淡,并排放出井外,避免瓦斯積聚。使用局部通風機要做到選型合理、安裝到位、配置完好,使掘進工作面保持足夠、穩(wěn)定的風量,嚴防風筒破損、斷開等原因產(chǎn)生漏風和循環(huán)風??刂骑L流的風門、風橋、風墻、風窗等通風設(shè)施質(zhì)量必須可靠,出現(xiàn)漏風、損壞時要及時修復(fù)。對采區(qū)工作面必須保證生產(chǎn)所需風量,并有一定備用系數(shù)。因檢修、停電等原因造成主要通風機或局部通風機停止運行,在恢復(fù)通風前,要執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)規(guī)定檢查瓦斯并采取安全措施。建立合理的通風系統(tǒng)是防止瓦斯事故最有效、最基本的方法。
5.2井下火源防治
火源是引起礦井瓦斯爆炸的一個基本條件,對煤礦井下的爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等火源都要有相應(yīng)的防治措施。除炸藥安全性檢驗、電器防爆檢驗、摩擦火花檢驗外還需防止火源與瓦斯積聚在同時同地點出現(xiàn)。如放炮時必須進行“一炮三檢”,掘進工作面采用風電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。另外要加強明火的管理,嚴格動火制度,消除引爆瓦斯的火源。
5.3建立瓦斯監(jiān)控系統(tǒng),加強瓦斯日常管理
建立瓦斯監(jiān)控系統(tǒng),對有效控制瓦斯的濃度具有重要作用。瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全天24h連續(xù)監(jiān)測瓦斯,及時掌握瓦斯?jié)舛鹊淖兓T诰掳惭b瓦斯監(jiān)控儀器,對井下主要巷道瓦斯的異常情況實行連續(xù)監(jiān)控,能夠預(yù)防瓦斯事故。瓦斯日常管理就是建立瓦斯巡回檢查制度,瓦檢員要跟班檢查通風情況和測量瓦斯?jié)舛龋敯l(fā)現(xiàn)局部瓦斯積聚時,要采取措施及時處理,嚴禁空班漏檢情況發(fā)生。對于突出礦井,還應(yīng)做好瓦斯突出預(yù)測工作。
5.4開展瓦斯事故應(yīng)急演習
演練對預(yù)防瓦斯事故具有非常重要的意義。煤礦企業(yè)應(yīng)當在“防救結(jié)合,預(yù)防為主”的方針指導(dǎo)下,認真編制瓦斯爆炸事故專項應(yīng)急預(yù)案,并進行演習。通過預(yù)案的演習,不但能夠使礦工掌握各種應(yīng)急技能,提高應(yīng)急救援人員的應(yīng)變能力,而且還能夠在演習的過程中發(fā)現(xiàn)瓦斯事故防治措施的不足,并完善措施,杜絕瓦斯事故的發(fā)生。
結(jié)束語
瓦斯治理是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,必須有強的責任心、精益求精的業(yè)務(wù)知識和一支過硬的團隊,才能做好瓦斯治理工作。嚴格執(zhí)行瓦斯治理“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風定產(chǎn)”十二字方針,了解瓦斯的涌出規(guī)律,采取積極的安全措施治理瓦斯,為礦井安全生產(chǎn)創(chuàng)造條件。
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