煤礦生產(chǎn)中瓦斯治理技術(shù)措施解析

【摘 要】礦井瓦斯是煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，從煤、巖內(nèi)涌出來(lái)的以甲烷為主的各種有害氣體的總稱。瓦斯在適當(dāng)?shù)臐舛饶苋紵捅?，?huì)造成人員傷亡，嚴(yán)重時(shí)摧毀井巷設(shè)施，中斷生產(chǎn)，有時(shí)還會(huì)引起煤塵爆炸，給礦井造成災(zāi)難。文章結(jié)合工作實(shí)際，從礦井瓦斯綜合治理措施、技術(shù)創(chuàng)新、多措并舉、制度保障、以人為本理念等方面闡述了礦井瓦斯防突與治理技術(shù)方法，對(duì)于礦井安全生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】礦井安全；煤礦生產(chǎn)；瓦斯治理；措施

1 影響煤層瓦斯含量的因素

煤的瓦斯含量是指單位體積或重量的煤在自然狀態(tài)下所含有的瓦斯量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯體積），是計(jì)算瓦斯蘊(yùn)藏量、預(yù)測(cè)瓦斯涌出量的重要依據(jù)。影響煤層瓦斯含量的主要因素有煤層的埋藏深度、煤層與圍巖的透氣性、煤層傾角和露頭、地質(zhì)構(gòu)造、煤的吸附特性、水文地質(zhì)條件等。

2 礦井瓦斯的抽放與涌出量

礦井瓦斯涌出是指在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中從煤與巖石內(nèi)涌出的瓦斯，其涌出的嚴(yán)重與否，則由瓦斯涌出量來(lái)表示。在研究瓦斯來(lái)源和瓦斯涌出量時(shí)，既要考慮礦井地質(zhì)條件，也要分析采礦技術(shù)條件。當(dāng)用通風(fēng)方法不能使工作地點(diǎn)涌出的瓦斯稀釋到《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最高允許濃度時(shí)，就必須預(yù)先抽放瓦斯。瓦斯抽放已成為降低工作面瓦斯涌出量和防止突出的主要措施。

3 煤礦瓦斯事故原因分析

3.1瓦斯爆炸的三要素

瓦斯爆炸的條件是一定濃度的瓦斯、高溫火源的存在和充足的氧氣，這三個(gè)要素缺一不可。當(dāng)一定體積的空氣中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到5%～16%時(shí)，就可以產(chǎn)生爆炸，而當(dāng)濃度高于5%時(shí)，瓦斯的爆炸可能性逐漸增加，當(dāng)濃度介于9.0%～9.5%時(shí)，瓦斯和氧氣充分混合，會(huì)產(chǎn)生最強(qiáng)的爆炸威力?？諝庵械难鯕鉂舛冉档蜁r(shí)，瓦斯爆炸界限隨之縮小，當(dāng)氧氣濃度減少到12%以下時(shí)，瓦斯混合氣體即失去爆炸性。這一性質(zhì)對(duì)井下密閉的火區(qū)有很大影響，在密閉的火區(qū)內(nèi)往往積存大量瓦斯，且有火源存在，但因氧氣的濃度低，并不會(huì)發(fā)生爆炸。瓦斯的引火溫度，即點(diǎn)燃瓦斯的最低溫度。一般認(rèn)為，瓦斯的引火溫度為650～750℃，受瓦斯的濃度、火源的性質(zhì)及混合氣體的壓力等因素影響而變化。當(dāng)瓦斯?jié)舛仍?%～8%時(shí)，最易引燃。當(dāng)混合氣體的壓力增高時(shí)，引燃溫度即降低，在引火溫度相同時(shí)，火源面積越大、點(diǎn)火時(shí)間越長(zhǎng)，越易引燃瓦斯。

3.2安全裝備配備不足

部分礦井雖安裝了瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，但因傳感器數(shù)量不足、安裝位置不正確、線路存在故障、顯示器不顯示數(shù)據(jù)等問(wèn)題，不能有效發(fā)揮其應(yīng)有的作用。某些礦井為了提高產(chǎn)量，調(diào)高瓦斯探頭下限，甚至使用損壞的瓦斯監(jiān)測(cè)設(shè)備等，類似的違規(guī)操作就容易造成嚴(yán)重的瓦斯事故。

3.3通風(fēng)效果不好

通風(fēng)系統(tǒng)不合理，存在風(fēng)流短路、多次串聯(lián)和循環(huán)風(fēng)，造成供風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量不足，而引起瓦斯積聚； 局部通風(fēng)機(jī)安裝位置不當(dāng)，風(fēng)筒未延伸到供風(fēng)地點(diǎn)或脫落，引起供風(fēng)地點(diǎn)有效風(fēng)量不足而造成瓦斯積聚；掘進(jìn)工作面擅自停電停風(fēng)而引起瓦斯積聚； 盲巷的瓦斯積聚等； 都容易引起瓦斯事故。

4 瓦斯爆炸事故的危害

瓦斯爆炸產(chǎn)生高溫高壓火源、沖擊波，造成人員傷亡，破壞礦井設(shè)施及設(shè)備，產(chǎn)生有毒有害氣體。在密閉的空間里，甲烷爆炸時(shí)溫度可達(dá)2150～2650℃，這樣高的溫度會(huì)產(chǎn)生很高的壓力，如果產(chǎn)生二次爆炸，爆炸將會(huì)更猛。甲烷爆炸后產(chǎn)生大量有毒有害氣體，空氣中的氧含量大大減少，倘若有煤塵參與爆炸，則生成的一氧化碳更多。在瓦斯爆炸所造成的傷亡事故中，一氧化碳中毒者往往占有很大的比重。

5 防治瓦斯事故的技術(shù)措施

5.1建立合理的通風(fēng)系統(tǒng)

通風(fēng)是排放瓦斯最主要的手段，做好通風(fēng)管理工作是防治煤礦瓦斯事故的關(guān)鍵。因此，所有礦井都必須建立安全可靠的、獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。建立合理的通風(fēng)系統(tǒng)，能夠保證井下所有工作地點(diǎn)有足夠多的風(fēng)量將涌出的瓦斯及時(shí)沖淡，并排放出井外，避免瓦斯積聚。使用局部通風(fēng)機(jī)要做到選型合理、安裝到位、配置完好，使掘進(jìn)工作面保持足夠、穩(wěn)定的風(fēng)量，嚴(yán)防風(fēng)筒破損、斷開等原因產(chǎn)生漏風(fēng)和循環(huán)風(fēng)。控制風(fēng)流的風(fēng)門、風(fēng)橋、風(fēng)墻、風(fēng)窗等通風(fēng)設(shè)施質(zhì)量必須可靠，出現(xiàn)漏風(fēng)、損壞時(shí)要及時(shí)修復(fù)。對(duì)采區(qū)工作面必須保證生產(chǎn)所需風(fēng)量，并有一定備用系數(shù)。因檢修、停電等原因造成主要通風(fēng)機(jī)或局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，在恢復(fù)通風(fēng)前，要執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)規(guī)定檢查瓦斯并采取安全措施。建立合理的通風(fēng)系統(tǒng)是防止瓦斯事故最有效、最基本的方法。

5.2井下火源防治

火源是引起礦井瓦斯爆炸的一個(gè)基本條件，對(duì)煤礦井下的爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等火源都要有相應(yīng)的防治措施。除炸藥安全性檢驗(yàn)、電器防爆檢驗(yàn)、摩擦火花檢驗(yàn)外還需防止火源與瓦斯積聚在同時(shí)同地點(diǎn)出現(xiàn)。如放炮時(shí)必須進(jìn)行“一炮三檢”，掘進(jìn)工作面采用風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。另外要加強(qiáng)明火的管理，嚴(yán)格動(dòng)火制度，消除引爆瓦斯的火源。

5.3建立瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，加強(qiáng)瓦斯日常管理

建立瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)有效控制瓦斯的濃度具有重要作用。瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全天24h連續(xù)監(jiān)測(cè)瓦斯，及時(shí)掌握瓦斯?jié)舛鹊淖兓?。在井下安裝瓦斯監(jiān)控儀器，對(duì)井下主要巷道瓦斯的異常情況實(shí)行連續(xù)監(jiān)控，能夠預(yù)防瓦斯事故。瓦斯日常管理就是建立瓦斯巡回檢查制度，瓦檢員要跟班檢查通風(fēng)情況和測(cè)量瓦斯?jié)舛龋?dāng)發(fā)現(xiàn)局部瓦斯積聚時(shí)，要采取措施及時(shí)處理，嚴(yán)禁空班漏檢情況發(fā)生。對(duì)于突出礦井，還應(yīng)做好瓦斯突出預(yù)測(cè)工作。

5.4開展瓦斯事故應(yīng)急演習(xí)

演練對(duì)預(yù)防瓦斯事故具有非常重要的意義。煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)在“防救結(jié)合，預(yù)防為主”的方針指導(dǎo)下，認(rèn)真編制瓦斯爆炸事故專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，并進(jìn)行演習(xí)。通過(guò)預(yù)案的演習(xí)，不但能夠使礦工掌握各種應(yīng)急技能，提高應(yīng)急救援人員的應(yīng)變能力，而且還能夠在演習(xí)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)瓦斯事故防治措施的不足，并完善措施，杜絕瓦斯事故的發(fā)生。

結(jié)束語(yǔ)

瓦斯治理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須有強(qiáng)的責(zé)任心、精益求精的業(yè)務(wù)知識(shí)和一支過(guò)硬的團(tuán)隊(duì)，才能做好瓦斯治理工作。嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯治理“先抽后采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”十二字方針，了解瓦斯的涌出規(guī)律，采取積極的安全措施治理瓦斯，為礦井安全生產(chǎn)創(chuàng)造條件。

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