陳強(qiáng)強(qiáng)
(山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)泰山隆安煤業(yè)有限公司, 山西 忻州 036600)
隨著我國城市建設(shè)對煤炭資源的需求量不斷增加,煤炭行業(yè)取得了巨大的發(fā)展。然而,作為高危行業(yè),煤礦生產(chǎn)安全事故率非常高,以2003—2013年我國煤礦生產(chǎn)為例,這十年間我國煤礦安全事故死亡人數(shù)一直居高不下,對于我國經(jīng)濟(jì)以及工作人員的生命安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。其中高瓦斯引發(fā)的事故尤為突出,為此,針對高瓦斯煤礦通風(fēng)技術(shù)的研究與改進(jìn)具有十分重要意義,是控制煤礦安全事故的重要途徑。
均壓通風(fēng)指的是將相應(yīng)調(diào)壓設(shè)備設(shè)置在井下通風(fēng)系統(tǒng)中,以此來實(shí)現(xiàn)對通風(fēng)通道兩端風(fēng)壓的控制,使巷道內(nèi)空氣流動(dòng)得以維持,如果通道內(nèi)部風(fēng)壓比通道兩端風(fēng)壓高,那么通道內(nèi)部瓦斯氣體就會(huì)朝著風(fēng)壓較低處流動(dòng),以此來降低空氣中瓦斯?jié)舛取T谕咚褂砍隽吭黾訒r(shí),為了擴(kuò)散瓦斯,可以對通風(fēng)通道兩端的通風(fēng)氣壓進(jìn)行調(diào)節(jié),保證井下工作人員在安全的環(huán)境順利開展工作,為實(shí)現(xiàn)對安全事故的有效控制提供強(qiáng)有力的保障[1]。
首先,均壓通風(fēng)應(yīng)確保風(fēng)機(jī)均壓。在均壓通風(fēng)技術(shù)下,高瓦斯煤礦中的通風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行必須建立在風(fēng)機(jī)絕對均壓的基礎(chǔ)之上。以此來確保通風(fēng)甬道兩側(cè)保持絕對均勻的壓力,井內(nèi)工作面才不會(huì)流入瓦斯氣體,使瓦斯含量被控制在危險(xiǎn)值以下。在煤礦生產(chǎn)中,均壓通風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,其特點(diǎn)在于具有較高的安全性與可靠性,施工相對簡便,不需要復(fù)雜的操作。就算風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障,通風(fēng)也可以再主扇負(fù)壓的作用下得以實(shí)現(xiàn),井下工作人員安全也由此得到了可靠保障。
其次,風(fēng)窗—風(fēng)機(jī)聯(lián)合均壓。對于高瓦斯煤礦而言,均壓通風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用還要對以下幾點(diǎn)予以重視:第一,出于對均壓風(fēng)機(jī)故障的考慮,溜子道與回風(fēng)道的調(diào)量門的走線必須單獨(dú)設(shè)置,在短時(shí)間內(nèi)打開調(diào)量門,使工作面涌入大量瓦斯的情況得到有效控制;第二,為了確保風(fēng)機(jī)射流導(dǎo)致的瓦斯與煤炭自燃得以避免,不能在工作面下端頭附近設(shè)置溜子道風(fēng)筒出口;第三,由于井下巷道分布非常復(fù)雜,均壓機(jī)作用不同的部位出現(xiàn)風(fēng)壓不穩(wěn)定的情況,因此礦井風(fēng)量必須加強(qiáng)監(jiān)控;第四,為了確保工作面具有穩(wěn)定的風(fēng)流,使均壓通風(fēng)效果達(dá)到理想狀態(tài),應(yīng)對煤礦風(fēng)筒、風(fēng)門進(jìn)行定期的維護(hù);第五,風(fēng)門會(huì)由于工作面的移動(dòng)而移動(dòng),因此在移動(dòng)風(fēng)門時(shí),首先要將外面的風(fēng)門進(jìn)行封閉,然后才能夠進(jìn)行內(nèi)部風(fēng)門的移動(dòng)。
B型通風(fēng)技術(shù)指的是將進(jìn)回風(fēng)系統(tǒng)中的布置通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷設(shè)置在煤礦工作面中,使二者的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)得以構(gòu)建,并與回風(fēng)巷道形成頂板瓦斯排放甬道。目前,在新型通風(fēng)技術(shù)中,B型通風(fēng)技術(shù)具有較高的應(yīng)用價(jià)值,并且不斷趨于成熟,該項(xiàng)技術(shù)完美地結(jié)合了流體力學(xué)與瓦斯排放原理,能夠?qū)崿F(xiàn)對井下瓦斯與灰塵濃度的有效控制,對于煤礦井下安全生產(chǎn)而言有著重要的作用與影響[2]。
B型通風(fēng)模式需要對瓦斯涌出特征及源頭進(jìn)行研究與分析,據(jù)此選擇相應(yīng)的通風(fēng)方式,使井下工作面的安全得到最大的保障。B型通風(fēng)模式的操作為:首先,煤礦井下的地質(zhì)穩(wěn)定會(huì)受到煤礦開采的影響,在煤炭中封藏的瓦斯氣體會(huì)在此影響下涌出。為了減緩進(jìn)風(fēng)壓力,提高各點(diǎn)風(fēng)流絕對靜壓,實(shí)現(xiàn)對工作層面采落煤炭與新暴露煤炭瓦斯的涌出控制,煤礦企業(yè)應(yīng)將阻風(fēng)門設(shè)置在通風(fēng)裝置的回風(fēng)巷,瓦斯來源的瓦斯涌出量就會(huì)減少;其次,我國大部分煤礦淺層部分已經(jīng)得到開發(fā),近年來煤礦巷道開挖深度逐步加強(qiáng),對于高瓦斯煤礦而言,煤礦巷道深度大小直接決定了瓦斯溢出量多少。采用B型通風(fēng)模式,可以使井下瓦斯?jié)舛鹊玫接行Ы档?,并且還能夠在瓦斯源頭堆積原有的瓦斯,使瓦斯溢出得到有效抑制;再者,在B型通風(fēng)模式下,強(qiáng)漏風(fēng)帶可以轉(zhuǎn)變?yōu)槿趼╋L(fēng)帶,滲漏出的瓦斯會(huì)轉(zhuǎn)移到瓦斯巷采空區(qū),其他巷道內(nèi)的瓦斯?jié)舛茸匀唤档汀2⑶也煽諈^(qū)內(nèi)的瓦斯?jié)舛容^高,這對于采空區(qū)抑制瓦斯再度溢出有著重要作用,井下工作中由于瓦斯造成的不同危害就可以得到有效控制,能夠安全、有效地抽放瓦斯。
在瓦斯運(yùn)移控制方面,B型通風(fēng)技術(shù)主要是針對綜放面瓦斯運(yùn)移與控制進(jìn)行的研究與分析。通過該項(xiàng)技術(shù),采空區(qū)與工作面高頂、支架尾部以及上隅角瓦斯就可以得到有效控制。一般情況下,B型通風(fēng)模式是設(shè)置2條及以上回風(fēng)巷,使瓦斯流動(dòng)就有了更多的途徑,對于排除井下瓦斯而言有著十分重要的作用。然而,井下地質(zhì)條件會(huì)受到回風(fēng)巷設(shè)置的影響而發(fā)生變化,井下工作面采動(dòng)應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致回風(fēng)巷之間冒落現(xiàn)象頻繁發(fā)生,對瓦斯氣體流動(dòng)造成了限制。對此,可以將增阻調(diào)節(jié)風(fēng)門設(shè)置在回風(fēng)巷之間,對不同回風(fēng)巷間的風(fēng)壓進(jìn)行合理調(diào)節(jié)與控制,確保瓦斯排除效率達(dá)到理想狀態(tài)。B型通風(fēng)技術(shù)中會(huì)將大量排放管道安裝在巷道內(nèi),排風(fēng)管道中的風(fēng)壓會(huì)受到空氣流動(dòng)的影響而比其他部位的風(fēng)壓低,使瓦斯管理的死角難度就會(huì)加大。在氣壓作用下,部分起點(diǎn)的瓦斯會(huì)自動(dòng)移動(dòng)到通風(fēng)管道中去,并經(jīng)過通風(fēng)管道向地面排放,死角的瓦斯?jié)舛染涂梢缘玫接行Ы档?,相關(guān)安全隱患得到有效消除[3]。
B型通風(fēng)技術(shù)的優(yōu)勢在高瓦斯煤礦中具有較大的應(yīng)用價(jià)值。然而不可否認(rèn),該項(xiàng)技術(shù)依然存在一些不足,具體表現(xiàn)為排放巷正前方無法保持穩(wěn)定,非常容易出現(xiàn)垮落,進(jìn)而威脅到井下作業(yè)人員的生命安全,并且難以預(yù)料井下通風(fēng)情況的變化。在高瓦斯煤礦中,一旦井下通風(fēng)情況有所變化,井下作業(yè)人員就會(huì)面臨巨大危險(xiǎn),因此為了實(shí)現(xiàn)對瓦斯?jié)舛鹊挠行Э刂疲托枰獙ε欧畔锞稚日龎旱墓╋L(fēng)技術(shù)進(jìn)行研究并加以應(yīng)用,對高瓦斯煤礦井下瓦斯溢出規(guī)律進(jìn)行分析。在井下巷道不斷加深的情況下,瓦斯溢出量必然會(huì)越來越大,為了平衡巷道采掘與瓦斯溢出之間的安全關(guān)系,可以在回風(fēng)巷的巷口進(jìn)行回風(fēng)巷增阻風(fēng)窗的安裝。為了促進(jìn)空氣流動(dòng),可以增加局部風(fēng)機(jī),使巷道內(nèi)瓦斯得到稀釋。如果,在長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)之下,風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障難以避免,因此備用風(fēng)機(jī)的設(shè)置非常重要,在使用過程中需要定期檢查風(fēng)機(jī),如果發(fā)現(xiàn)問題就要及時(shí)更換,使風(fēng)機(jī)得以穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),保障煤礦生產(chǎn)安全。
高瓦斯煤礦中的生產(chǎn)作業(yè)往往面臨諸多安全隱患,而通風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用有效緩解了這些問題,為此應(yīng)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況,選擇有效的高瓦斯通風(fēng)技術(shù),降低高瓦斯引發(fā)的事故,保障煤礦安全高效生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)
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[3]王強(qiáng).高瓦斯煤礦通風(fēng)技術(shù)探究[J].山東煤炭科技,2015(10):90-91;96.