李向前

摘 要：煤炭在我國的能源中占據(jù)著至關重要的地位，但井下煤炭開采過程中經(jīng)常會因為瓦斯和通風出現(xiàn)問題甚至是事故，嚴重威脅著地下開采工作人員的生命安全，也影響著我國煤炭行業(yè)和能源行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。在煤礦井下開采過程中，做好瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測，重視煤礦巷道通風通暢，對于減少瓦斯事故具有重要作用。

關鍵詞：煤礦;井下通風;瓦斯

中圖分類號：TD712 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）06-0170-02

0 引言

在煤炭地下開采方式中，礦井中的瓦斯?jié)舛仁情_采安全的重要指標，要保證工作人員的安全，必須時刻監(jiān)測巷道瓦斯?jié)舛?，做好巷道通風工作，才能減少瓦斯爆炸的發(fā)生，減少人員傷亡，確保對煤礦整個結構的有效建設。

1 煤礦井下瓦斯的危害和影響因素

1.1 發(fā)生瓦斯爆炸的原因和影響因素

瓦斯爆炸通常需要具備三個條件，瓦斯?jié)舛忍幵诒ǚ秶鷥?，具備最低點燃能量或最低點的溫度，空氣中的氧氣濃度不低于12%。在這三種情況下，瓦斯具有極高的爆炸風險。只有瓦斯?jié)舛冗_到爆炸界限時，才有可能出現(xiàn)爆炸情況，在空氣里瓦斯?jié)舛缺ń缦逓?%至15%，低于該濃度的不會出現(xiàn)爆炸問題。在達到一定濃度并且周圍環(huán)境到達最低點燃能量或溫度的，極易造成瓦斯爆炸，瓦斯與空氣混合后的最低點燃溫度，可以由井下的電弧明火、煤炭自燃等形成。在井下生產(chǎn)期間，氧氣濃度超過12%的情況時刻存在。

1.2 瓦斯的危害

煤炭瓦斯井下發(fā)生爆炸的會對煤礦員工的生命安全和煤礦財產(chǎn)產(chǎn)生極重大的危害。首先是高溫危害，瓦斯爆炸瞬間的溫度會達到將近2000℃，在密閉空間中會超過2000℃，爆炸引發(fā)的沖擊波會對人體進行造成極大的傷害，所有的可燃物都會被點燃。在爆炸的瞬間，空間內的溫度會急劇提升，空氣的壓力會急劇變大，傳播速度超過音速，很容易導致巷道倒塌，人員傷亡[1]。瓦斯一旦發(fā)生爆炸，就會產(chǎn)生大量的有毒有害氣體，嚴重影響到井下操作人員的生還率。瓦斯?jié)舛冗^高會造成工作人員窒息甚至死亡，瓦斯的爆炸會摧毀巷道。

2 煤礦井下瓦斯的通風處理措施

要控制井下瓦斯，最主要的應用方法是進行巷道通風處理。結合井下的通風基礎設施，實現(xiàn)對瓦斯的有效防控，將瓦斯?jié)舛瓤刂圃诒ǚ秶?，并依照相關的防護措施，實現(xiàn)系統(tǒng)安全防護監(jiān)管。

2.1 通風系統(tǒng)巷道布置

在進行巷道布置過程中，要結合煤礦的基本結構，利用混凝土封閉巷道和周圍結構，完成對煤層基礎設施的保護，是通風風速始終處于一個穩(wěn)定的范圍內。要滿足基本的作業(yè)生產(chǎn)安全要求，就要使用專用的通風巷道，滿足內部的通風需求，在巷道布置過程中要結合巷道內實際情況，實現(xiàn)對瓦斯?jié)舛鹊目刂?，有效管理巷道瓦斯基礎設施。在瓦斯聚集的地帶可以設置風障，設置專門排放瓦斯的巷道[2]。

2.2 局部瓦斯處理

要滿足生產(chǎn)需求，一般需要在通風巷道的局部進行瓦斯處理，控制局部風壓，依照儀器檢測標注分析瓦斯的分布情況，通過工作面的瓦斯防控處理，確保對通風基礎管理層面的安全防護，在密閉墻內的瓦斯治理過程中，完成對封閉墻體部分的瓦斯抽放，依照現(xiàn)有的執(zhí)行力度，控制瓦斯?jié)舛?，采煤作業(yè)面的采煤機附近積聚的瓦斯可以結合瓦斯抽放的主體工作，依照整體的通風完成對工作面的有效處理，完善瓦斯涌出量的嚴密監(jiān)督體系。瓦斯涌出量過大，通風受阻時，可以因地制宜抽放瓦斯，設法降低瓦斯?jié)舛取?/p>

2.3 瓦斯預抽處理措施

瓦斯主要積聚于工作面的上隅角和采空區(qū)內，采煤工作面非常容易積聚高濃度的瓦斯。風口將高濃度的瓦斯帶出工作面出口，氣流轉彎致使上層聚集形成渦流，瓦斯不容易被風帶走，容易產(chǎn)生瓦斯聚集，采空區(qū)一般不通風，內部會有少量的瓦斯，隨著內部溫度的升高，煤中的揮發(fā)以及瓦斯進入空氣中，極易導致瓦斯聚集[3]。巷道內的通風必須采用機械通風，每一條巷道都要保持足夠的風速和風量，采煤工作面必須保證通風，避免形成串聯(lián)通風，要注意整個礦井的生產(chǎn)體系和通風系統(tǒng)相匹配，形成完善的通風系統(tǒng)，定期進行瓦斯抽放工作，不定期檢查瓦斯?jié)舛群屯L狀況，設置瓦斯檢查員，按照規(guī)定檢查并做好記錄，發(fā)現(xiàn)問題要及時上報處理，視情況決定是否撤出（圖1所示）。加強對局部通風機的管理，保證通風通暢，定期對通風設備進行檢修，避免因為停電、停工而造成的瓦斯積聚現(xiàn)象。井下設備不得帶電維修，電氣設備不得隨意搬遷，要做好過電流和漏電保護工作，安裝密封圈和擋板，井下設備要符合相關要求，保證清潔整齊，安裝防護裝置和絕緣用具[4]。

2.4 保證通風

有效的通風是防止瓦斯聚積的最有效方式，在瓦斯?jié)舛容^高的礦井內一定要保證穩(wěn)定的通風，保證巷道內有足夠的風速和風量，避免形成死循環(huán)，局部通風機盡量靠近工作面，爆破工作時通風設備絕對不能中斷工作，瓦斯聚積的地方要提高風量。加強宣傳，提高員工的防火意識，防止放炮火源、電器火源，防止摩擦和靜電起火，堅決防止明火。要防止摩擦發(fā)熱產(chǎn)生火花，可以在容易摩擦發(fā)熱的部件上安裝過熱保護裝置以及溫度檢測報警斷電裝置，在工作中使用難以引起火花的合金工具，采煤機要避免切割到煤層中的硫化鐵層[5]。合金熔化后，必須立即進行更換。在礦井工作前要對工作人員進行嚴格的檢測，嚴禁攜帶煙草和明火物品進入，在瓦斯積聚范圍內不能出現(xiàn)明火，不能使用燈泡，礦燈要保證完好，禁止隨意拆開，井下不得從事電焊、氣焊、焊接等工作，在進口處進行電焊焊接工作的，要必須符合相關安全技術措施，采空區(qū)要及時封閉，封閉設施必須符合工程質量要求，嚴格地下火源管理。

2.5 瓦斯爆炸的預防措施

瓦斯爆炸的預防手段，首要的是要控制瓦斯?jié)舛?。嚴格控制瓦斯?jié)舛?，要使其處在爆炸范圍濃度之下，由于瓦斯爆炸反應產(chǎn)生的熱量不能及時散發(fā)出去，會使溫度越來越高，高溫又會釋放出更多的熱量，最終會導致瓦斯爆炸的進一步蔓延，因此要預防瓦斯爆炸，應該做到在礦井和巷道中建立完善、穩(wěn)定、可靠的通風系統(tǒng)，保證井下風量充足，加強對井下瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測預警工作，嚴格監(jiān)控井下瓦斯?jié)舛?，防止瓦斯積聚。嚴格管理地下爆破工作，堅決執(zhí)行監(jiān)督和檢查機制，根據(jù)相關規(guī)章制度的要求，未經(jīng)防爆性能檢查，堅決不能下井，在使用過程中要注意電火花的產(chǎn)生，避免機械設備等等產(chǎn)生撞擊摩擦等等引燃瓦斯。運輸巷和回風巷中要撒布巖粉，來減少摩擦生火的可能，在巷道采用各種被動式防爆技術和自動防爆技術，防止瓦斯爆炸范圍擴大，加強礦區(qū)管理，防止火災導致的瓦斯和粉塵爆炸（圖2所示）。在井下爆破作業(yè)中必須使用獲得許可的炸藥和電雷管，爆破程序必須要符合相關的規(guī)定，嚴格按照步驟進行，嚴禁采用明火爆破，嚴格禁止爆破產(chǎn)生的火花和明火[6]。

2.6 防止瓦斯事故擴大

礦井通風系統(tǒng)要做到盡量簡單方便，采空區(qū)要及時密閉，回風巷應設正反方向兩道風門，避免瓦斯爆炸導致風流短路。要避免災害的進一步擴大，控制瓦斯爆炸影響范圍，就要做到各區(qū)段及回風巷道保持通風系統(tǒng)獨立，各采區(qū)分區(qū)通風，設置必要的防風裝置，定期巡視，及時解決設備故障，保證反風系統(tǒng)的正常使用。出風口要設置防爆門，防止井下發(fā)生爆炸時風機受損，在礦口采區(qū)主要巷道和相鄰的巷道要設置防爆水泵，發(fā)生爆炸時起到阻隔爆炸沖擊波的作用。礦工下井前必須按照規(guī)定正確佩戴安全設施，及時進行自救互救，礦山也要安排專門人員定期抽查，確保安全生產(chǎn)。

3 結語

煤礦井下瓦斯爆炸事故是煤礦開采過程中的重大事故之一，對工作人員的生命財產(chǎn)安全造成了重大威脅，同時也對礦井企業(yè)造成重大經(jīng)濟損失，破壞礦井巷道和通風系統(tǒng)。要預防瓦斯爆炸，可以從通風方面著手，降低井下瓦斯?jié)舛?，通過嚴格的制度管理，防止井下出現(xiàn)明火和火花，限制瓦斯爆炸的條件，從而減少瓦斯保障事故發(fā)生的概率。

參考文獻

[1] 張坤，王輝.煤礦通風安全管理中存在的問題及改善措施分析[J].環(huán)球市場，2017（2）：258.

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[3] 郎晉偉.基于瓦斯的煤礦通風安全問題與防范對策研究[J].能源與節(jié)能，2016（1）：31-32.

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[5] 王振國.礦井通風與瓦斯治理措施探究[J].山東工業(yè)技術，2018（10）：72.

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