掘進工作面瓦斯超限原因及控制

【摘要】在當前我國社會主義市場經(jīng)濟發(fā)展的過程中，人們對礦產(chǎn)資源的開發(fā)越來越重視，因此就將許多先進的技術(shù)應(yīng)用到其中，這不僅有利于我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，還進一步的提高了礦產(chǎn)資源生產(chǎn)的質(zhì)量。但是，在當前我國礦產(chǎn)行業(yè)發(fā)展的工程中，煤礦事故的頻繁發(fā)生，這也給人們的生命財產(chǎn)安全帶來巨大的損失，其中瓦斯就是當前我國煤礦開采安全事故發(fā)生的罪魁禍首。文章通過對瓦斯的特點、性質(zhì)和危害進行簡要的介紹，討論了人們在掘進工作面瓦斯超限的主要原因以及相關(guān)的控制措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】煤礦事故；瓦斯；掘進工作；控制

在當前我國礦產(chǎn)行業(yè)發(fā)展的過程中，人們在煤礦掘進工作面瓦斯事故發(fā)生的次數(shù)越來越頻繁，這不僅對我國社會經(jīng)濟發(fā)展有著一定的影響，還人們的生命財產(chǎn)安全帶來了巨大的損失。因此我們在采用相關(guān)的治理手段，來對礦井掘進工作面瓦斯超限的現(xiàn)象進行有效的治理。

一、礦井瓦斯的性質(zhì)及特點

目前人們在煤礦資源開采的過程中，出現(xiàn)的會計瓦斯主要是由多種氣體混合而成的，主要含有甲烷、二氧化碳、氮氣以及其他的稀有氣體。其中我們在礦井掘進工作中所說的瓦斯的治理工作主要是針對甲烷氣體而言，特點則是表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、礦井瓦斯主要是由甲烷組成的、它是一種無色、無味的氣體，在標準狀態(tài)下其自身的密度比較小，因此人們在礦井掘進的過程中，由于其自身的重量比較輕，這就使其時常聚集在掘進工作面當中。

2、在礦井瓦斯微溶于水，在標準狀態(tài)下其自身的溶解度大約為3.5L/100L水。而且根據(jù)相關(guān)的了解，我們發(fā)現(xiàn)瓦斯的擴散速度比較大，它可以快速的擴散到空氣當中。

3、瓦斯在和空氣混合在一起，在高溫的環(huán)境下會發(fā)生燃燒和爆炸的現(xiàn)象。

4、目前我們在煤礦開采的過程中，礦井瓦斯是一種伴生產(chǎn)物，它主要是由古代植物的一體在地層中生產(chǎn)的，而且在長年地質(zhì)變化的影響下，部分的瓦斯其他都保存著礦井當中。

二、礦井瓦斯主要危害

然而在礦產(chǎn)資源開采的過程中，礦井瓦斯對人們的生態(tài)健康有著極大的危害，而且當?shù)V井瓦斯和空氣混合在一起的時候，它們遇火就會發(fā)生爆炸或者燃燒的現(xiàn)象，這就導(dǎo)致了煤礦事故的城市，從而對人們的生命財產(chǎn)安全帶來了巨大的損失。其中人們在煤礦開采時，礦井瓦斯的主要危害表現(xiàn)為以下幾點：

1、爆炸產(chǎn)生高溫

根據(jù)相關(guān)信息顯示，當?shù)V井瓦斯和空氣混合達到一定濃度的時候，遇火就會發(fā)生燃燒或者爆炸的現(xiàn)象，而我們在煤礦開采的過程中，礦井中存在著許多的易燃物品，這就十分容易導(dǎo)致井下火災(zāi)的發(fā)生，對人們的生命財產(chǎn)安全造成損失。

2、爆炸產(chǎn)生高壓

而且我們在礦產(chǎn)開采的過程中，礦井瓦斯出現(xiàn)爆炸的時候，就是使得礦井內(nèi)的空氣壓力大幅度的增大，從而產(chǎn)生威力巨大的沖擊波，這就對礦井內(nèi)部的支護結(jié)構(gòu)造成破壞，使得礦井發(fā)生坍塌。

3、爆炸產(chǎn)生大量有害氣體

瓦斯在發(fā)生爆炸以后，這不僅使得礦井內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的空氣減少，還產(chǎn)生大量的有害氣體，這就威脅到了人們的生命安全。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我們發(fā)現(xiàn)在煤礦事故發(fā)生的過程中，其中有11%左右的人是因氧氣濃度低窒息而死的，而有70%以上的人是因為一氧化碳中毒而亡的，可見礦井瓦斯氣體在礦井掘進工作中對人們的生命財產(chǎn)安全有著巨大的影響。

4、爆炸產(chǎn)生正向沖擊

瓦斯爆炸產(chǎn)生的高溫、高壓使爆源附近的氣體以極大的速度向四周擴散，在所經(jīng)過的路程上形成威力巨大的沖擊波現(xiàn)象，稱為正向沖擊（也稱進程沖擊）。正向沖擊由于是高溫、高壓氣流，因此，能造成人員傷亡、巷道和設(shè)施破壞，還能揚起大量煤塵使之參與爆炸，從而造成更大的破壞，還可點燃坑木或其他可燃物而引起火災(zāi)。

三、、掘進工作面瓦斯超限的原因

導(dǎo)致掘進工作面瓦斯超限的原因很多，通過多年的工作總結(jié)及對掘進工作面瓦斯超限統(tǒng)計，瓦斯超限主要是由以下原因引起的：

1、無計劃停電停風(fēng)。由于電網(wǎng)供電不穩(wěn)定，供電管理制度不健全，設(shè)備包機到人不落實，供電系統(tǒng)和電氣設(shè)備檢查、維修力度小，導(dǎo)致供電系統(tǒng)掉閘，電氣設(shè)備短路等事故時有發(fā)生。無計劃停電、停風(fēng)發(fā)生后，因局部通風(fēng)機沒有專人看管，停風(fēng)時間較長，給掘進面瓦斯超限創(chuàng)造條件。

2、電網(wǎng)檢修。電網(wǎng)每年兩次停電檢修，檢修期間停電時間較長，一般為8——12小時，局部通風(fēng)機沒有備用電源，造成掘進工作面瓦斯超限概率加大。

3、局部通風(fēng)機管理不到位。風(fēng)筒質(zhì)量差，破口多，接頭大小不一，無反壓邊，接頭漏風(fēng)嚴重，風(fēng)筒吊掛不平直，風(fēng)筒拐彎多，甚至出現(xiàn)風(fēng)筒脫節(jié)現(xiàn)象，均會導(dǎo)致掘進迎頭供風(fēng)量小，風(fēng)速低，難以稀釋瓦斯，造成瓦斯超限事故。

4、掘進面迎頭出現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造，由于地質(zhì)資料不詳細，在掘進過程中突遇斷層、褶曲，由于短時間大量瓦斯突然涌出，導(dǎo)致掘進工作面瓦斯超限。

5、機械事故原因。掘進工作面局部通風(fēng)機超限運行，設(shè)備老化，易造成“燒機”事故。導(dǎo)致掘進工作面瓦斯超限。

6、深部煤層瓦斯含量大，是掘進工作面發(fā)生瓦斯超限斯事故的重要原因之一。

7、掘進工作面施工鉆孔過程中，由于煤層瓦斯含量大，在施工鉆孔過程中，出現(xiàn)“噴孔”現(xiàn)象，瓦斯大量釋放也是造成掘進面瓦斯超限的原因。

四、控制掘進工作面瓦斯超限的措施

通過對掘進工作面瓦斯超限原因分析，孟津煤礦有針對性地采取了以下預(yù)防措施：

1、井下實現(xiàn)了雙回路供電系統(tǒng)，完善了掘進工作面局部通風(fēng)機“三專”供電系統(tǒng)。落實了電氣設(shè)備包機制度和局部通風(fēng)機專人看管制度，并將局部通風(fēng)機運行狀態(tài)納入礦井瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，大大提高了局部通風(fēng)機的供電可靠性，無計劃停電現(xiàn)象下降95%以上。

2、礦增設(shè)備用電電源。在電網(wǎng)停電檢修時，備用電源啟動，杜絕了掘進工作面局部通風(fēng)機停電現(xiàn)象。

3、掘進面采用雙風(fēng)機、雙電源，自動倒臺及“三專兩閉鎖”。有效遏制了掘進工作無計劃停風(fēng)現(xiàn)象。

4、強化局部通風(fēng)機管理。局部通風(fēng)機管理做到責(zé)任到人，獎罰分明，嚴格執(zhí)行質(zhì)量標準化和考核制度。局部通風(fēng)百米漏風(fēng)率大幅下降（30%左右）。有效提高了風(fēng)筒出風(fēng)量和稀釋瓦斯能力。

5、使用大功率對旋風(fēng)機（2×11kw以上）和大直徑配套風(fēng)筒（Φ600mm以上）。增加風(fēng)筒出口風(fēng)量，保證掘進面迎頭風(fēng)量達到300——320m3/min。解決了日常供風(fēng)及打釋放孔時瓦斯超限的問題。

6、掘進工作面揭露斷層等地質(zhì)構(gòu)造前，由地質(zhì)部門正常預(yù)報地質(zhì)構(gòu)造等情況，在掘進面距斷層等地質(zhì)構(gòu)造10m時開始打超前鉆孔，該措施：一是提前釋放斷層帶瓦斯，二是避免瓦斯在掘進過程中短時間大量涌出引起瓦斯超限事故。

7、為了避免機械事故原因造成掘進面瓦斯超限，掘進面局部通風(fēng)機實行定期維護檢修，井下局部通風(fēng)機每運行半年都升井加油檢修，確保局部通風(fēng)機正常運行。

五、結(jié)束語

從以上控制掘進工作面瓦斯超限的做法和煤礦實踐的結(jié)果來看，掘進工作面的瓦斯超限事故是完全可以控制的。關(guān)鍵是找到引起掘進面瓦斯超限的主要原因，然后由針對性地采取措施，并在現(xiàn)場嚴格落實兌現(xiàn)。

參考文獻

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作者簡介

楊劍，男，助理工程師，義煤集團孟津煤礦有限責(zé)任公司。