摘 要：近年來，我國(guó)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求不斷增加，礦山開采越來越多。瓦斯是礦山的安全殺手，瓦斯治理是礦山安全開采的重要內(nèi)容之一。瓦斯治理主要是預(yù)防礦井發(fā)生瓦斯爆炸，關(guān)鍵在于將巷道風(fēng)流中的瓦斯降低到安全濃度以下，這是通過礦井通風(fēng)實(shí)現(xiàn)的。簡(jiǎn)要介紹了瓦斯發(fā)生爆炸的條件，分析了采用通風(fēng)方式治理礦井瓦斯的幾種關(guān)鍵方法，以期為有關(guān)技術(shù)人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：礦山安全;瓦斯治理;礦井通風(fēng);通風(fēng)方式

對(duì)于礦山井下生產(chǎn)作業(yè)而言，瓦斯事故長(zhǎng)期以來一直是威脅生產(chǎn)安全的主要因素，特別是對(duì)于高產(chǎn)高效回采作業(yè)面而言，雖然其瓦斯含量偏低，但由于機(jī)械化程度較高、開采強(qiáng)度大，在回采作業(yè)中反而會(huì)伴隨著較突出的瓦斯涌出，進(jìn)而誘發(fā)回風(fēng)巷或上隅角瓦斯?jié)舛瘸?。根?jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)超過60%以上的高產(chǎn)高效回采面存在瓦斯?jié)舛瘸薜那闆r，加之瓦斯?jié)舛瘸迣?duì)回采作業(yè)的時(shí)長(zhǎng)影響往往能夠達(dá)到正常作業(yè)的10%左右，使得瓦斯?jié)舛瘸蕹蔀橹萍s生產(chǎn)高效開展的主要因素之一。

1 礦井通風(fēng)與瓦斯治理的必要性

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和重工業(yè)的發(fā)展，目前對(duì)于能源的需求量也越來越大，因此我國(guó)增加了礦山開采量，也致使部分開采單位為了加快開采速度及增加收益而降低對(duì)礦山開采過程中的安全管理，造成瓦斯安全事故的頻發(fā)。瓦斯事故在危害社會(huì)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)也威脅著開采工人的生命安全，同時(shí)礦山開采過程中瓦斯事故頻發(fā)嚴(yán)重阻礙了礦山開采行業(yè)的進(jìn)步。為確保我國(guó)礦山開采業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，目前我國(guó)針對(duì)瓦斯事故給予了高度關(guān)注，同時(shí)制定了相關(guān)規(guī)章制度來進(jìn)行瓦斯事故的治理，以此來管理礦山開采單位及開采過程，盡量降低礦山開采期間瓦斯事故的出現(xiàn)。礦山開采過程中，隨著掘進(jìn)深度的加深，瓦斯含量也逐漸增加，同時(shí)瓦斯治理難度也隨之加大，在治理過程中約束條件也逐漸增多。因此，為了有效的解決瓦斯事故的出現(xiàn)可以采取礦井通風(fēng)措施，但是在治理過程中必須嚴(yán)格遵守相關(guān)制度，確保礦山施工設(shè)計(jì)合理，才能保證礦山開采過程中的安全性。

2 礦山常用通風(fēng)方式

2.1 中央式通風(fēng)法

在通風(fēng)井與回風(fēng)井均處于礦山的中間位置的情況下，遵照通風(fēng)井與回風(fēng)井分布不同，能夠依據(jù)中央式通風(fēng)技術(shù)設(shè)計(jì)并列式通風(fēng)風(fēng)道與中央并列式通風(fēng)通道，一般情況下，礦山的傾斜度與掩埋深度決定著瓦斯含量，若是傾斜度或掩埋深度大，則代表瓦斯含量較多，所以說中央式通風(fēng)法在埋藏深度較淺的礦山中應(yīng)用比較廣泛。

2.2 區(qū)域式通風(fēng)法

在施工規(guī)模相對(duì)較大的礦山開采期間，利用此方式在所有施工工序中開展通風(fēng)，在小范圍內(nèi)組建能夠單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)的進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井，創(chuàng)建可以單獨(dú)工作的回風(fēng)系統(tǒng)，以此來將礦井內(nèi)部的瓦斯逐步處理。

2.3 混合式通風(fēng)法

若是施工區(qū)域內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)繁雜，施工規(guī)模比較龐大，為保證瓦斯治理質(zhì)量可以采用此種方法進(jìn)行治理。

3 礦井通風(fēng)瓦斯治理

3.1 合理布置礦井通風(fēng)系統(tǒng)

礦山礦井生產(chǎn)中，良好的礦井通風(fēng)條件能夠提高生產(chǎn)的安全性，降低瓦斯事故的發(fā)生概率。因此，各個(gè)礦山企業(yè)都需要從自身的實(shí)際情況著手，科學(xué)進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與布置。通風(fēng)是瓦斯治理最為直接的手段，在礦井瓦斯事故的預(yù)防過程中，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的建設(shè)能夠?yàn)榈V山生產(chǎn)創(chuàng)造相對(duì)安全的井下環(huán)境。在通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，專業(yè)人員要根據(jù)井下的具體情況，進(jìn)行通風(fēng)機(jī)類型與型號(hào)的科學(xué)選擇，并要在通風(fēng)系統(tǒng)的安裝與布置過程中配置相應(yīng)的設(shè)施設(shè)備，保障礦井內(nèi)風(fēng)量的充足性。礦井通風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)成相對(duì)復(fù)雜，一些礦井通風(fēng)系統(tǒng)常常會(huì)出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)與漏風(fēng)情況，因此，在通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，要避免風(fēng)筒破損與斷裂的情況。相關(guān)人員在進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)相關(guān)設(shè)施的選擇上，要選用質(zhì)量好的產(chǎn)品，比如，嚴(yán)格控制風(fēng)流的風(fēng)門、風(fēng)窗與風(fēng)墻，提高整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。在通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，需應(yīng)用專業(yè)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)掌握通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行的總體情況，如果在系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)異常情況，要及時(shí)加以處理，保障礦井通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)風(fēng)量的充足與穩(wěn)定。

3.2 完善現(xiàn)場(chǎng)管控機(jī)制

開展礦山開采工作期間，必須全力配合相關(guān)部門對(duì)礦山開采技術(shù)和礦井內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行檢驗(yàn)，同時(shí)在發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)要及時(shí)作出解決措施;根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)特性進(jìn)行有效的監(jiān)察制度，定期檢查其工作狀態(tài)，同時(shí)提高關(guān)鍵位置的管理，對(duì)不利于施工的情況要立即調(diào)整;嚴(yán)格管控質(zhì)量生產(chǎn)，針對(duì)施工期間工人分配、檢查制度、管理制度與考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善，創(chuàng)建有效的質(zhì)量管理制度;優(yōu)化考核管理標(biāo)準(zhǔn)，通過完善瓦斯開采制度和獎(jiǎng)罰制度，提高開采施工的工作效率;建立完善的安全問責(zé)制度，若是開采期間出現(xiàn)開采事故需責(zé)任到人，通過完善的制度加強(qiáng)對(duì)開采工作的安全管理。

3.3 改善通風(fēng)系統(tǒng)

通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量是礦井開采期間保證安全性能的關(guān)鍵，針對(duì)礦井開采期間必須依據(jù)礦井的具體條件科學(xué)的制定通風(fēng)系統(tǒng)。為保證應(yīng)用效果，必須對(duì)內(nèi)部氣體和外部氣體的交換速率加以管控，在制定通風(fēng)系統(tǒng)期間需要采取獨(dú)立通風(fēng)的措施，縮減各管路之間的銜接，單獨(dú)排放氣體。并且需要合理的利用礦山中已經(jīng)存在的管道，有計(jì)劃的縮減通風(fēng)管路的運(yùn)行距離，防止因運(yùn)行距離而降低氣體的排放效率。同時(shí)，設(shè)定通風(fēng)管路施工方案期間必須參考外部環(huán)境中的風(fēng)向、風(fēng)速、溫度與濕度等條件，防止后續(xù)通風(fēng)管路使用期間發(fā)生問題。

3.4 做好瓦斯地質(zhì)信息分析工作

加強(qiáng)對(duì)瓦斯地質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)的處理工作，由礦山開采總工程師組織開采人員開展探討工作，針對(duì)施工區(qū)域周邊環(huán)境和施工期間可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，同時(shí)設(shè)計(jì)有效的解決方案;優(yōu)化施工管理標(biāo)準(zhǔn)與操作規(guī)范，且必須經(jīng)過管理部門考核備案通過后方可下達(dá)到施工人員執(zhí)行;完善礦山開采期間瓦斯預(yù)警方案，在開采過程中出現(xiàn)非正常狀況，及時(shí)進(jìn)行判斷并實(shí)施相應(yīng)的預(yù)警方案，爭(zhēng)取將危害降到最低。

3.5 優(yōu)化抽取系統(tǒng)

礦山瓦斯事故的發(fā)生很多時(shí)候是由于瓦斯抽采系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理所造成的。因此，各個(gè)礦山企業(yè)在生產(chǎn)過程中，都需要從礦井的實(shí)際情況著手，實(shí)現(xiàn)瓦斯抽采系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。瓦斯抽采系統(tǒng)的優(yōu)化主要包含了邁步鉆場(chǎng)抽采、正頭條帶預(yù)抽、正頭鉆孔釋放等幾種方式。但是，抽采方式的選擇需結(jié)合礦井的具體情況來進(jìn)行。比如，邁步鉆場(chǎng)抽采瓦斯的方式下，需要進(jìn)行邁步式鉆場(chǎng)的設(shè)計(jì)，將該邁步式邊掘邊抽瓦斯設(shè)置于巷道的兩幫位置，隨后將此通道作為超前預(yù)抽的主要方式，來進(jìn)行巷道兩幫瓦斯的抽取;正頭條帶預(yù)抽瓦斯的設(shè)置中，往往需要進(jìn)行條帶預(yù)抽鉆孔的布置，將這些鉆孔布置在工作面的正頭位置，以保障瓦斯的順利抽采，開口掘進(jìn)作業(yè)往往需要將瓦斯?jié)舛认陆档揭欢ǖ姆秶鷥?nèi)來進(jìn)行，正頭鉆孔釋放瓦斯往往是在檢修班時(shí)間進(jìn)行瓦斯的釋放的，而瓦斯釋放孔一般設(shè)置在掘進(jìn)工作面的正頭位置。

3.6 提高開采職工的防瓦斯治理理念

目前，在礦山開采期間已經(jīng)多次因瓦斯出現(xiàn)安全事故，其引起原因主要包括針對(duì)瓦斯治理力度不夠和開采單位及工人安全意識(shí)薄弱。為了最大程度的加強(qiáng)瓦斯治理效果，所以需增強(qiáng)開采單位及開采工人的安全意識(shí)，并針對(duì)開采單位及開采工人進(jìn)行安全教育培訓(xùn)，確保將安全意識(shí)與治理觀念植入到開采人員腦海中。

綜上所述，瓦斯是威脅礦山安全的殺手，瓦斯治理是礦山安全開采的重要內(nèi)容之一。瓦斯治理是預(yù)防礦井發(fā)生瓦斯爆炸的重要內(nèi)容之一，其關(guān)鍵在于使巷道風(fēng)流中的瓦斯降低到安全濃度以下，而這是通過礦井通風(fēng)實(shí)現(xiàn)的。瓦斯爆炸必須滿足2個(gè)條件，即瓦斯具有一定的濃度和爆炸所需的能量。瓦斯治理的重點(diǎn)在于控制風(fēng)流中的瓦斯超限問題。重點(diǎn)分析了上隅角、掘進(jìn)工作面和回采工作面的瓦斯治理方法，以期為相關(guān)工作提供一定的參考。

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作者簡(jiǎn)介：

趙阿鵬（1985- ），男，本科，助理工程師，研究方向：煤礦安全。