常靜蕊
(平頂山市天安煤業(yè)股份有限公司十礦職教中心,河南 平頂山 467000)
近年來,隨著國家對煤礦安全生產要求的提高,各礦井都已普遍認識到治理瓦斯及有效防止發(fā)生煤礦瓦斯突出事故的重要性,礦井瓦斯管理等級越來越高,特別是一些大型礦井,都在努力踐行著低瓦斯礦井按高瓦斯礦井管理要求進行管理,對于高瓦斯礦井參照高標準管理要求進行管理,都在力求管控好煤礦開采全過程瓦斯,把礦井瓦斯事故徹底消除,以更好地確保礦井安全生產。
瓦斯氣體為一種無色無味氣體,當其濃度達到一定程度后,極易發(fā)生燃燒與爆炸。當前就礦井的各類安全生產事故而言,各類瓦斯事故越來越多,有效防范各類瓦斯事故已成為確保安全生產的一項重要任務。而近年來,隨著煤礦科技的發(fā)展,煤礦開采的機械化水平越來越高,很多礦井都引入了重型機械裝備,礦井開采強度、深度不斷增大,產生的瓦斯氣體越來越多。為進一步確保礦井安全生產,傳統(tǒng)的以風定產模式已逐步轉變?yōu)楝F(xiàn)代化的以瓦斯抽采量來定產。這就對礦井瓦斯治理及防突工作提出了更高要求。
在礦井開采作業(yè)中,隨開采深度的加深及煤層厚度的增大,煤層瓦斯含量也會越來越高,巷道掘進作業(yè)產生的瓦斯氣體也會越來越多,巷道安全掘進難度不斷增大,加之煤礦采掘過程中偶遇褶曲結構或斷層結構,使得礦井瓦斯事故逐步增多。其中地質構造中的褶曲結構會嚴重影響礦井瓦斯賦存,在背斜部位、向斜部位及軸部、傾伏段等處都易有大量瓦斯積聚,在采掘煤礦時,這些地段較易發(fā)生瓦斯事故。當煤層走向發(fā)生變化時,煤層內部結構也會出現(xiàn)變化,頂板與底板易產生一大夾角,這樣不但會進一步增大煤體中的瓦斯壓力,同時煤體瓦斯含量也會增大。在地質構造中,斷層結構也會影響瓦斯積聚,當斷層為封閉性斷層時,通常會含有大量瓦斯氣體,易存在較嚴重的瓦斯突出安全危害。若斷層具有很好的透氣性,這樣即使嚴重擠壓煤層,也不會造成煤層瓦斯含量增大。此外,當煤層地質狀況較復雜時,各種類型斷層間的彼此擠壓,也有可能破壞煤層結構,加大煤層瓦斯含量。
當前,在治理高瓦斯煤層掘進巷道瓦斯氣體時,常用的治理對策主要有下列三種:增大掘進工作面實際供風量;應用邊掘邊抽方法治理瓦斯;對巷道實施噴涂作業(yè)。應用這些治理方法來治理高瓦斯礦井巷道掘進瓦斯,可取得良好的治理效果,但在實際應用中人們發(fā)現(xiàn)這些方法也存在不少缺陷:1.對于通過增大掘進工作面供風量來治理巷道瓦斯而言,當前人們應用最多的措施是布設兩趟風筒,來使掘進工作面實際供風量增大。采用該方法治理礦井瓦斯時,主要存在下列兩種缺陷:布設兩趟風筒占用空間較大,易影響掘進頭作業(yè)空間;風筒布置數(shù)量的增加,易造成掘進頭實際供風量過大,對工作人員施工作業(yè)造成影響;風筒維護作業(yè)量增大;在風筒過長的情況下,在巷道外部由于沿途瓦斯的不斷釋放,易引發(fā)礦井瓦斯超限[3];2.采用邊掘邊抽方法治理礦井瓦斯。因瓦斯抽采時間的限制而對瓦斯抽采效果造成影響,是該方法主要存在的缺陷;采用巷道噴涂法治理礦井瓦斯。當前化學材料是人們進行巷道噴涂時主要應用的噴涂材料。這些化學材料一方面會污染掘進工作面,另一方面是成本較高,再者進行噴涂封堵操作后的巷道,在使用巷道時巷道表面噴涂層易發(fā)生開裂,可能又會使瓦斯涌出。
在實際開采煤礦時,為更好地保障安全生產,一方面除了應積極采取相關安全技術措施來有效防止,甚至消除瓦斯事故外,另一方還應采取相關措施來防止發(fā)生煤礦瓦斯突出事故?;诙嗄晖咚怪卫韺嵺`,認為對于煤礦瓦斯突出事故的防范,應重點從區(qū)域瓦斯防突方面與局部瓦斯防突方面著手,結合礦井實際情況來制訂行之有效的防突對策。
對于區(qū)域瓦斯防突工作而言,首先應重視瓦斯防突工作,在進行煤礦開采作業(yè)時,應嚴格落實好瓦斯抽采工作,先抽后采,只有把煤層中所含的瓦斯氣體盡可能地抽出,讓煤層中賦存的瓦斯量盡量少,才能把生產區(qū)域內瓦斯壓力逐步釋放,最終降低施工作業(yè)面瓦斯壓力,消除瓦斯安全隱患,更好地保障安全生產,并可充分利用礦井瓦斯,給人們生產生活提供大量清潔能源[4]。其次,要想把區(qū)域瓦斯防突工作進一步做好,還應科學、合理地設計抽采瓦斯鉆孔,應依據(jù)區(qū)域瓦斯情況及工作面瓦斯具體賦存量,把鉆孔的孔深及位置,角度,孔徑等都確定好。應全面徹底地檢查煤層情況,把煤層瓦斯賦存量弄清楚后,再具體抽采煤層瓦斯。再者在進行區(qū)域瓦斯防突作業(yè)時,應重視進行煤層注水,進行煤層注水作業(yè)時,注水煤層的實際濕潤度應盡量均勻,各注水孔應平行布置,同時應嚴格控制鉆孔孔徑,孔徑最好應控制在50 mm以上、100 mm以下,鉆孔孔深可控制在200 m左右。此外,應依據(jù)煤層實際滲水性能,來對注水時間及具體注水量進行科學、合理的確定,不僅應確保煤體濕潤度足夠,使煤層含水量高于5%,而且也不能造成煤層由于水壓過大,而引發(fā)斷裂現(xiàn)象;
近年來,隨著煤礦開采機械化水平的提高,開采強度越來越大,開采地質條件惡化加速,開采作業(yè)面瓦斯涌出量逐步增多,為更好地防治礦井瓦斯突出,不僅應做好礦井區(qū)域瓦斯防突工作,且應做好局部瓦斯防突工作,應依據(jù)局部煤體中實際瓦斯賦存情況,因地制宜采取有針對性的治理措施。具體治理措施主要可分為兩種:依據(jù)煤層實際情況,應用相關措施來把可能引發(fā)煤與瓦斯突出的危險因素消除,如采用放炮振動松爆、注水疏松煤層等措施;通過降低煤層壓力,來把煤與瓦斯突出條件消除,如可采用抽采煤層瓦斯,進行超前鉆孔等措施,來防治局部瓦斯突出。
雖然礦井瓦斯事故具有一定的隱蔽性、突發(fā)性,但在實際生產中,礦井瓦斯事故具有可防可治性。通過論述可知煤礦地質構造與瓦斯突出事故關系密切,且瓦斯分布規(guī)律清晰可循性。只要長期堅持裝備管理并重原則,應用好防突裝備,同時應做好職工技能培訓工作,讓他們徹底熟悉設備性能,并具備高度負責意識,嚴格執(zhí)行先抽后采制度,準確預測瓦斯,及時處理瓦斯,這樣完全可有效避免瓦斯事故的發(fā)生,實現(xiàn)安全開采,讓煤礦企業(yè)安全效益與經濟效益實現(xiàn)雙豐收。