蔣浩 張箜箜

摘要：隨著目前礦井生產(chǎn)工作的不斷發(fā)展和進步，在實際的礦井生產(chǎn)中對于礦井開采者的安全性要求越來越高，特別是井下作業(yè)的安全性已經(jīng)成為了當下礦井作業(yè)討論中最為廣泛的一個話題。本文圍繞礦井瓦斯治理及防滅火技術(shù)進行了綜合論述，首先對礦井開采工程的井下瓦斯治理工作重要性進行了闡述，然后對近年來井下瓦斯事故發(fā)生的主要原因進行了總結(jié)和技術(shù)分析，最后對整個礦井瓦斯治理工作的優(yōu)化策略和防滅火技術(shù)的實施策略進行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：礦井;瓦斯治理;防滅火技術(shù);綜合探究

引言

在實際的礦井生產(chǎn)中，瓦斯的存在以及一些突發(fā)情況的發(fā)生都會對礦井作業(yè)的安全性產(chǎn)生影響，如果不對瓦斯進行全面處理就會產(chǎn)生極為嚴重的后果，一些工程事故也會由此產(chǎn)生。因此礦井生產(chǎn)的管理人員應該注意礦井中瓦斯有效質(zhì)量的控制，并且避免礦井中突發(fā)時間引發(fā)的嚴重后果，這樣才能夠促使礦井生產(chǎn)的安全性要求符合安全生產(chǎn)相關(guān)標準，使得礦井開采和生產(chǎn)安全得到良好保障。

一、瓦斯治理工作的重要性

伴隨著煤礦生產(chǎn)任務的推進過程中，煤礦層中會存在大量的瓦斯氣體，這些瓦斯氣體隨著占比增大，產(chǎn)生的內(nèi)部壓力也會逐漸增大，出現(xiàn)這種情況會對礦井井下的安全治理產(chǎn)生極大挑戰(zhàn)，同時對于瓦斯的治理任務和預防任務會產(chǎn)生十分不利的影響。在一般的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，因為礦井的地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復雜，開采的任務不合格、井下管理機制存在問題、生產(chǎn)體系不健全、相關(guān)監(jiān)督人員和管理條例不完善等都會對礦井瓦斯治理和防護任務產(chǎn)生較大沖擊，嚴重時可能會直接造成煤礦停產(chǎn)或者安全生產(chǎn)事故等嚴重后果發(fā)生，為了避免出現(xiàn)這些問題，應該從瓦斯的治理任務角度出發(fā)，提出更高的治理標準，同時落實每一項瓦斯治理任務，提高機械設備在瓦斯治理當中的使用率和利用效率，這樣才能夠促使瓦斯治理任務得到加強?？傮w來說，礦井瓦斯治理工作關(guān)系重大并且迫在眉睫，是非常重要的任務之一。

二、瓦斯事故頻發(fā)的根本原因

1甲烷爆炸

甲烷在空氣中達到一定濃度就會產(chǎn)生爆炸，因此甲烷在空氣中的濃度有一個安全數(shù)值空間，當安全濃度值小于這個區(qū)間時，甲烷處于相對穩(wěn)定的狀態(tài);當濃度大于區(qū)間范圍值，只要沾上一點火星或者壓力過大就會產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象，從而產(chǎn)生嚴重的安全事故，對礦業(yè)從業(yè)人員的人身安全造成極大影響，引起甲烷爆炸的主要原因是濃度原因，其次是壓力因素和引燃時間等因素。

2瓦斯聚集

在煤礦中，甲烷氣體具體到一定數(shù)量時就會產(chǎn)生瓦斯爆炸這種極為嚴重的安全事故。在礦井中如果該沒有通風裝置或者瓦斯排放裝置，就會很容易造成瓦斯在某一個區(qū)域聚集的現(xiàn)象，長期的聚集會使得這一區(qū)域的瓦斯?jié)舛韧黄婆R界值，超出臨界值的瓦斯就具備極高的危險性，從而在一定程度上提高了瓦斯爆炸事故發(fā)生的風險概率[1]。

三、礦井瓦斯治理以及防滅火技術(shù)研究

1區(qū)域性瓦斯防突

從現(xiàn)有的技術(shù)和經(jīng)驗上來說，為了從根源上治理瓦斯?jié)舛冗^高的現(xiàn)象，應該從相關(guān)礦業(yè)從業(yè)人員的安全認識角度入手，加強這些從業(yè)人員對于瓦斯爆炸危險性的認知程度，同時加強他們的瓦斯防范任務重視程度。在實際開展每一個任務之前，首先需要檢查下礦工作安排。檢查下礦工作安排的主要目的是預防瓦斯帶來的一系列安全問題，如果在井下作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)某一區(qū)域瓦斯聚集，就應該及時地進行上報，并做好瓦斯抽出工作，促使瓦斯?jié)舛炔恢劣诮佑|臨界值，緩解井下操作人員在施工期間隱藏的瓦斯壓力。

對于已經(jīng)排除的瓦斯進行集中回收并重復利用，可以作為當?shù)厝嗣袢粘Ｆ鹁铀褂玫娜細庵唬@種瓦斯屬于清潔能源，是能夠被再利用的，因此對于井下瓦斯的收集工作也是礦井環(huán)境保護工作的重點之一[2]。

在一般的瓦斯防護任務中，生產(chǎn)團隊最為重要且關(guān)鍵的任務是采取適當?shù)拇胧﹣韺嵤┟繉幼⑺?。煤層的注水任務具備較強的應用可行性，首先這種手段能夠降低煤層內(nèi)部的瓦斯?jié)舛?，使得瓦斯溶解于水，不至于擴散到空氣中導致局部瓦斯聚集，同時這種手段的實施成本較低，使用效果良好，上手難度也較為容易，因此這種瓦斯治理手段是當下礦井瓦斯治理中常用的措施之一。在實施注水任務的過程中需要注意的是，雖然這種手段的操作難度相對較小，但是注水過程中應該保證煤礦中各個層級的濕潤度保持一致，要求在鉆孔孔深保持在200米左右的范圍中，鉆孔的孔徑也有嚴格要求。鉆孔的孔深和孔徑在規(guī)定范圍內(nèi)才能夠確保煤礦中層級的含水量不會差別過大，維持在5%的差別度，從而確保井下瓦斯治理工作的質(zhì)量。如果孔徑?jīng)]有達到相關(guān)要求或者操作人員在注水的過程中沒有控制好注水量，那么就會導致層級的含水量過大，從而導致層級之間的壓力過大，這種壓力會直接導致煤層出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，并且產(chǎn)生坍塌等一系列問題，從而對井下的開采工作造成困難，并且也會產(chǎn)生安全威脅。操作人員在實際的煤層注水期間應該時刻監(jiān)測煤層的滲水情況，并確保用最為科學合理的方式來控制注水量。

2做好礦井的通風管理

礦井內(nèi)部需要創(chuàng)立起完善的通風系統(tǒng)，同時應該保證通風系統(tǒng)的可靠性能，這樣才能夠保證礦井內(nèi)部采區(qū)范圍內(nèi)的采掘工作能夠得到風力供給，使得礦區(qū)生產(chǎn)滿足安全生產(chǎn)的需求。從最大限度上減少事故的發(fā)生概率，要想確保井下整體的通風效果，使得通風效果的科學合理性得到增強，就應該從通風系統(tǒng)的優(yōu)化設計方向入手，使得通風系統(tǒng)得到優(yōu)化改造，從設備、人員調(diào)配、風力供給等全方位進行統(tǒng)籌，從而設計出改造方案，并且設計方案應該體現(xiàn)不同礦井的不同現(xiàn)實情況，然后采取必要的安全措施，充分考慮到井下因素和人員因素等多方面因素，讓通風系統(tǒng)的改造工作能夠順利進行。

通過礦井通風網(wǎng)絡的等效簡化工作，能夠不斷地優(yōu)化礦井內(nèi)部傳感器的調(diào)控設施布置方案，無論是井下通風設備的氣壓、風速、溫度、除塵效果、除甲烷效果等，都應該配備相應的傳感器，使得井下的空氣質(zhì)量整體達到最佳，同時還應該布施風門、風窗等常見的通風設施，這些設施能夠提高礦井的通風質(zhì)量，實現(xiàn)風道、風阻的傳感調(diào)控，并讓自然風壓和熱力風壓的管理得到加強，傳感器能夠感知當前礦井的通風狀態(tài)和井下的空氣質(zhì)量狀態(tài)，從而能夠隨時隨地的為井下作業(yè)人員提供安全可靠的通風支持，從而降低由通風系統(tǒng)安全性不良而導致的一些負面問題[3]。

通過對礦井內(nèi)部環(huán)境參數(shù)的預知，能夠充分了解到環(huán)境發(fā)展狀態(tài)以及環(huán)境中涉及到的指標參數(shù)，實現(xiàn)對通風網(wǎng)絡的智能調(diào)控，提高井下環(huán)境的整體質(zhì)量，提高智能通風系統(tǒng)在礦井中的應用質(zhì)量，根據(jù)目前的礦井通風狀態(tài)來看，從其效果進行分析，需要考慮到在使用時如何提高礦井整體屬性的穩(wěn)定性，同時利用智能通風系統(tǒng)的智能調(diào)度來調(diào)節(jié)軟件，從而計算出礦井的通風系統(tǒng)狀態(tài)和使用情況，無論是智能通風系統(tǒng)的調(diào)節(jié)設備還是智能動力設備都應該保證在全局最優(yōu)狀態(tài)，然后發(fā)布調(diào)控指令，實現(xiàn)礦井通風系統(tǒng)的遠程調(diào)控。

3嚴格控制井內(nèi)火源

造成瓦斯氣體爆炸的最直接原因就是井內(nèi)明火產(chǎn)生，瓦斯?jié)舛鹊竭_臨界值以上，遇到很小的火源就會產(chǎn)生劇烈爆炸，因此點火源是導致井下瓦斯爆炸的重要原因之一。因此應該注意煤礦井下的火源監(jiān)控工作。

首先要防止電氣設備爆炸，礦井內(nèi)部在實際開采的過程中會應用到大量的機械設備和電氣設備，這些設備的開采設置應該首先明確防止電火花出現(xiàn)，經(jīng)過電氣設備的嚴格監(jiān)控，能夠防止電氣設備在開關(guān)和使用的過程中出現(xiàn)電火花，從減少瓦斯爆炸發(fā)生的概率。對于電氣和機械設備的監(jiān)控工作應該從漏電維修、效能測試、接地保護等方面入手。

其次應該嚴格監(jiān)控放炮布置，炮采是當下井下煤礦開采的主要手段之一，并且也是煤炭開發(fā)項目中的關(guān)鍵步驟，實際的炮采工藝實施存在很多的技術(shù)問題，應該對這些技術(shù)問題進行嚴格控制，使得井下放炮工序嚴格依據(jù)相關(guān)安全準則進行，這也是防止瓦斯非正常濃度聚集和爆炸的防治措施之一，在放炮前應該安排好相關(guān)的檢查任務，并且使得放炮工序能夠符合相關(guān)規(guī)定，這樣才能夠使得井下開采工作達到安全生產(chǎn)標準，減少安全隱患產(chǎn)生。

最后應該加強礦采工序流程以及相關(guān)安全知識的安全培訓工作，安全教育在任何工程中都必不可少，增加安全培訓能夠提高相關(guān)操作人員和管理人員的職責認識和安全意識，從而使得安全生產(chǎn)標準得到更好落實。在平時的安全培訓中應該盡量加入一些實操訓練，這樣才能夠使得安全生產(chǎn)內(nèi)容更直觀地被相關(guān)操作人員和管理人員接受，同時也能夠使得安全培訓的效果更加良好[4]。

建立安全監(jiān)督體系也是瓦斯治理及防滅火技術(shù)的關(guān)鍵點之一，只有使得安全監(jiān)督體系完善并且能夠?qū)⒇熑温鋵嵉絺€人，才能夠確保安全生產(chǎn)得到全面落實，首先應該加強礦井信息化管理的水平，將最新的監(jiān)控設備應用于井下生產(chǎn)中，同時對采集到的數(shù)據(jù)資料進行收集、統(tǒng)計、整合、儲備，這樣才能夠為之后的礦井瓦斯防治工作和安全事故預案提供可靠依據(jù)，從而推動整個礦井安全生產(chǎn)任務實施。

四、結(jié)束語

綜上所述，在新時期的礦井瓦斯治理工作以及防滅火技術(shù)的實施中，應該注重人員的安全意識提升和相關(guān)技能提升，這樣做的目的是確保礦產(chǎn)資源的有效開發(fā)，同時也是保障相關(guān)從業(yè)人員個人安全的基礎。

參考文獻：

[1]霍艷昭.高瓦斯礦井瓦斯治理措施研究[J].石化技術(shù)，2020，27（01）：218+220.

[2]李奇，高中寧，張怡，杜宏罡.高產(chǎn)高效礦井瓦斯綜合治理技術(shù)研究[J].中國煤炭地質(zhì)，2019，31（10）：45-48.

[3]王衛(wèi)鵬.淺析如何提高礦井瓦斯治理水平[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2020（02）：147.

[4]徐偉.礦井瓦斯治理工藝措施研究[J].山西冶金，2020（03）：190-192.