摘要:瓦斯事故是所有煤礦安全事故中主要的一種類(lèi)型,屬于煤礦五大災(zāi)害之一。論文針對(duì)礦井瓦斯地質(zhì)影響因素,探討了其對(duì)煤層瓦斯含量的影響,并從瓦斯安全管理、火源安全管理等方面給出了瓦斯事故防治措施。
關(guān)鍵詞:煤礦安全;瓦斯事故;瓦斯地質(zhì)影響因素;事故防治
中圖分類(lèi)號(hào):TD 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-864X(2015)02-0087-02
一、礦井瓦斯地質(zhì)影響因素
影響礦井瓦斯含量的因素有很多,概括起來(lái)可分為兩類(lèi):一是影響瓦斯生成量多少的因素;二是瓦斯的保存和放散條件。礦井中煤巖體內(nèi)瓦斯含量與實(shí)際瓦斯生成量之間的差別很大,不同的煤田、同一煤田不同礦井、同一礦井不同采區(qū)的瓦斯含量也是大不相同。造成這一差異的主要因素來(lái)自于地質(zhì)因素,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(一)煤體自身性質(zhì)。煤體對(duì)瓦斯的吸附能力主要取決于煤體的孔隙率和煤質(zhì),煤的變質(zhì)程度不同,孔隙大小不同,其所含瓦斯的量就不同。成煤初期,煤的結(jié)構(gòu)疏松,孔隙率大,儲(chǔ)存游離瓦斯的空間大,瓦斯的吸附能力也很強(qiáng)。但此時(shí)煤質(zhì)以褐煤為主,在成煤物化作用下尚未生成大量瓦斯,因此煤體中所含瓦斯量較少。在煤化地質(zhì)作用下,煤質(zhì)逐漸致密,孔隙率減少,吸附瓦斯的能力大大降低。隨著煤的繼續(xù)變質(zhì),煤體內(nèi)部產(chǎn)生許多細(xì)微孔隙,使得煤的表面積不斷擴(kuò)大,至無(wú)煙煤達(dá)到最大,所以無(wú)煙煤對(duì)瓦斯的吸附能力最強(qiáng)。但并不是煤體吸附瓦斯能力強(qiáng)就一定含瓦斯量大,最終瓦斯含量除了需要煤體有瓦斯的吸附外,還需要密閉的空間使其得以保存。
(二)煤層賦存條件。煤層中的瓦斯會(huì)受到來(lái)自地層的壓力,從而使其在煤層中不斷地運(yùn)動(dòng),而運(yùn)動(dòng)的速度與煤層和圍巖的滲透性有關(guān)。滲透性越大,瓦斯就越容易逸散,反之瓦斯則容易保存在煤層之中;如果煤層的圍巖致密完整,煤層中的瓦斯就容易保存下來(lái),反之,瓦斯容易逸散。瓦斯可溶解于水中,隨著地下水的流動(dòng)而隨之流動(dòng)逸散,所以地下水活動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)煤層含瓦斯量較少,而地下水活動(dòng)不強(qiáng)烈的地區(qū)煤層瓦斯含量則相對(duì)較多。此外,水分子對(duì)瓦斯含量也有一定的影響,它可以占據(jù)煤體的裂隙和吸附表面,減弱煤對(duì)瓦斯的吸附能力。因此,煤層含水越大,瓦斯相應(yīng)就越少。瓦斯還與煤層的埋藏深度和煤層傾角有關(guān)系,通常,瓦斯含量隨著煤層埋藏深度的增加而增大,而煤層的傾角越小,瓦斯含量則越大。對(duì)于埋藏較淺的煤層,特別是有露頭存在時(shí),煤體中的瓦斯就容易通過(guò)露頭逸散到大氣中去,瓦斯含量相對(duì)較小。對(duì)于煤層被較厚且不透氣的厚巖層所覆蓋時(shí),瓦斯難以逸散,煤層所含的瓦斯量就比較大。如果煤層屬于暴露式煤田,含煤巖系出露地表,瓦斯就很容易排放,瓦斯含量就很低。
(三)地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造是造成同一礦區(qū)內(nèi)瓦斯含量存在差別的主要因素,在地質(zhì)構(gòu)造附近瓦斯涌出量往往增加或減少。一般說(shuō)來(lái),開(kāi)放性斷層有利于瓦斯排放,瓦斯含量減少;壓性斷層甚至可以封閉儲(chǔ)存瓦斯,稱(chēng)之為封閉性斷層,其瓦斯含量增大。地質(zhì)構(gòu)造是影響瓦斯存儲(chǔ)最重要的條件之一,封閉型地質(zhì)構(gòu)造有利于封閉瓦斯,開(kāi)放性地質(zhì)構(gòu)造有利于排放瓦斯。瓦斯噴出大多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造破壞帶、溶洞裂縫區(qū)、背斜和向斜軸部?jī)?chǔ)瓦斯區(qū)以及其他儲(chǔ)瓦斯構(gòu)造與原始洞縫相通的區(qū)域,是發(fā)生瓦斯噴出的良好通道,對(duì)礦井的安全生產(chǎn)起著關(guān)鍵性的作用。
二、礦井瓦斯事故防治措施
(一)建立瓦斯安全管理機(jī)制瓦斯是導(dǎo)致瓦斯爆炸事故發(fā)生的物質(zhì)源,作為引發(fā)事故的主要物質(zhì)因素而存在,為了預(yù)防和控制瓦斯爆炸事故的發(fā)生,實(shí)現(xiàn)安全系統(tǒng)工程中的本質(zhì)安全,做好瓦斯安全管理工作是控制瓦斯爆炸事故的重要前提。首先,消除瓦斯爆炸的物質(zhì)危險(xiǎn)源。最大限度地抽放瓦斯,抽出開(kāi)采煤層、鄰近煤層和采空區(qū)等瓦斯源中的瓦斯,減少井下瓦斯涌出量,是提前預(yù)防和控制瓦斯事故的根本措施,可實(shí)現(xiàn)瓦斯環(huán)境中采煤本質(zhì)上的安全。對(duì)于局部聚集的瓦斯,可采用隔離法、分支通風(fēng)法、引風(fēng)法等措施來(lái)隔離或者吹散巷道內(nèi)聚集的瓦斯,保障生產(chǎn)安全。其次,建立健全可靠的通風(fēng)系統(tǒng)。強(qiáng)化通風(fēng)的安全管理,保證整個(gè)礦井和井下各個(gè)工作面上都有足夠的風(fēng)量,有效、穩(wěn)定和連續(xù)不斷,保持足夠的風(fēng)速,足以用來(lái)稀釋工作面的瓦斯和驅(qū)散涌出的瓦斯,這是防止瓦斯聚積含量超限,避免瓦斯爆炸事故發(fā)生最根本和最有效的措施。因此,要求礦井必須擁有完善的通風(fēng)系統(tǒng),按要求為井下提供足夠的風(fēng)量。最后,建立礦井瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。配置安全技術(shù)裝備供瓦斯檢測(cè)人員對(duì)整個(gè)礦井井下的瓦斯含量進(jìn)行監(jiān)測(cè),每次監(jiān)測(cè)都要如實(shí)地反映出現(xiàn)場(chǎng)的瓦斯變化情況,并將監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)填寫(xiě)在記錄本和瓦斯日?qǐng)?bào)表上,通知現(xiàn)場(chǎng)工作人員。如果有瓦斯積聚超限的異常狀況,應(yīng)及時(shí)采取措施,使之達(dá)到安全要求,真正做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)改變,杜絕瓦斯事故的發(fā)生。
(二)建立火源安全管理機(jī)制
引爆火源的特征源主要有電氣火花、放炮火源、摩擦撞擊、吸煙明火等,火源安全管理應(yīng)包括明火、電火花、放炮火花等的管理。通過(guò)對(duì)引爆火源的安全管理,可從根本上阻斷瓦斯爆炸所必需的溫度條件,從而有利于控制瓦斯爆炸事故。
1、加強(qiáng)礦井用電安全管理。礦工長(zhǎng)期在低電壓供電線路中所養(yǎng)成的帶電接線、搭火、換燈泡等習(xí)慣,如果在井下高壓電力作業(yè)中仍然如此則后果不堪設(shè)想。因此,用于井下的電氣設(shè)備必須進(jìn)行防爆檢測(cè),合格后才能使用;井下電纜接頭不準(zhǔn)留有明接頭,對(duì)電纜經(jīng)常檢查,防止漏電,設(shè)置漏電保護(hù)器;礦燈必須經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用,如在井下發(fā)生損壞,嚴(yán)禁在井下打開(kāi)電池盒或自行修理。
2、加強(qiáng)礦井用火安全管理。嚴(yán)禁在井下吸煙和生火取暖。瓦斯泵房及附近20 m以?xún)?nèi)不許存在明火。在井下不準(zhǔn)進(jìn)行電焊和氣焊等焊接作業(yè),如確實(shí)需要?jiǎng)t必須嚴(yán)格執(zhí)行報(bào)批手續(xù)。
3、加強(qiáng)井下放炮的安全管理。井下作業(yè)時(shí)要對(duì)火藥和雷管進(jìn)行嚴(yán)格管理,實(shí)行審批使用程序。嚴(yán)禁簡(jiǎn)化放炮程序、放明炮及明電放炮、多母線放炮、違規(guī)填充炮泥、反向爆破、一次裝藥多次爆破、使用巖石炸藥爆破等。
4、加強(qiáng)摩擦撞擊的安全管理。采煤機(jī)械截割部件上需加灑水噴霧降溫設(shè)備,嚴(yán)禁在井下通風(fēng)不良區(qū)域使用可產(chǎn)生火花的金屬工具和機(jī)械設(shè)備。如果發(fā)生瓦斯事故,搶險(xiǎn)救災(zāi)時(shí)須使用專(zhuān)用工具。
(三)礦工不安全行為控制
造成煤礦瓦斯爆炸事故的原因是多方面的,有客觀原因,也有主觀原因;有直接原因,也有間接原因。依據(jù)安全學(xué)原理,引發(fā)事故的原因不外乎人(人的不安全行為)、物(物的不安全狀態(tài))、環(huán)(不安全的環(huán)境)三大因素,而人為因素往往是引發(fā)事故最直接、最常見(jiàn)的原因。安全教育是為了防止礦工不安全行為,防止人為失誤的重要途徑。其重要性首先在于通過(guò)安全教育能提高企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和廣大礦工搞好事故預(yù)防工作的責(zé)任感和自覺(jué)性。其次,安全技術(shù)知識(shí)的普及和安全技能的提高,能使廣大礦工掌握事故發(fā)生發(fā)展的客觀規(guī)律,提高安全操作水平。最后,礦工可通過(guò)安全教育掌握安全檢測(cè)技術(shù)水平和提高安全控制技術(shù),搞好事故預(yù)防,起到保護(hù)自身和他人安全的作用。安全教育可從以下3個(gè)方面進(jìn)行:
1、安全知識(shí)教育。使礦工掌握有關(guān)事故預(yù)防的基本知識(shí),提高礦工的安全素質(zhì),從而提高煤炭企業(yè)整體事故預(yù)防水平。教育內(nèi)容包括安全生產(chǎn)法律、法規(guī)知識(shí)、安全技術(shù)知識(shí)和安全管理知識(shí)。各種知識(shí)教育的深度可結(jié)合礦工所在崗位進(jìn)行安排。
2、安全技能教育。通過(guò)對(duì)教育者進(jìn)行培訓(xùn)和反復(fù)的實(shí)際操作訓(xùn)練,使其逐漸掌握安全技能。在將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的過(guò)程中,使作業(yè)人員掌握完成本崗位安全作業(yè)技巧,具備相應(yīng)的安全操作能力和緊急應(yīng)變能力。安全操作技能教育應(yīng)結(jié)合工種崗位,按照有關(guān)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)有計(jì)劃地進(jìn)行。
3、安全態(tài)度教育。通過(guò)安全態(tài)度教育使操作者盡可能自覺(jué)地掌握安全技能,克服不利于安全生產(chǎn)的思想和觀念,樹(shù)立科學(xué)的安全觀念和法制觀念,提高安全意識(shí),端正安全態(tài)度,自覺(jué)遵章守紀(jì),搞好安全生產(chǎn)。教育內(nèi)容應(yīng)該包括學(xué)習(xí)安全生產(chǎn)法律、法規(guī)、方針政策和企業(yè)規(guī)章制度,安全形勢(shì)教育和結(jié)合典型事故案例開(kāi)展的安全教育等。
三、結(jié)語(yǔ)
本文結(jié)合瓦斯事故的地質(zhì)影響因素探討,從瓦斯安全管理機(jī)制、火源安全管理機(jī)制和礦工不安全行為控制給出了瓦斯事故的防治措施,對(duì)礦山安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn):
[1]車(chē)樹(shù)成,張榮偉.煤礦地質(zhì)學(xué)[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2012. 017209.