淺談煤礦安全生產(chǎn)新技術(shù)

雷曉崢

（太原煤氣化集團(tuán)公司蒲縣華勝煤業(yè)有限公司 山西太原 041206）

淺談煤礦安全生產(chǎn)新技術(shù)

雷曉崢

（太原煤氣化集團(tuán)公司蒲縣華勝煤業(yè)有限公司 山西太原 041206）

煤炭生產(chǎn)環(huán)境由于其結(jié)構(gòu)和環(huán)節(jié)的復(fù)雜性，使得安全保障問題在煤炭生產(chǎn)過程中成為一個大的困擾，一直以來煤炭生產(chǎn)過程中的安全事故層出不窮，在很大程度上威脅了井下作業(yè)人員的人身安全，對環(huán)境安全也產(chǎn)生一定的影響，同時也影響著生產(chǎn)流程的連續(xù)性和高效性。近年來，許多學(xué)者致力于研究煤炭安全生產(chǎn)的新技術(shù)和新方法，其中最主要的有關(guān)于煤礦瓦斯災(zāi)害防治的新技術(shù)以及礦井通風(fēng)等，為井下作業(yè)環(huán)境的改善提供了技術(shù)支撐，同時提高了礦井作業(yè)的安全性能，對于我國煤礦安全生產(chǎn)具有一定的實際意義[1]。本文主要論述煤炭生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的瓦斯排放與通風(fēng)技術(shù)的現(xiàn)狀，旨在更好地為高產(chǎn)、高效，安全的集約化煤炭生產(chǎn)提供技術(shù)安全保障，使煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)更加科學(xué)和環(huán)保。

煤礦安全；瓦斯；通風(fēng)技術(shù)

1 煤礦瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)

1.1 瓦斯抽放技術(shù)

瓦斯抽放即利用機(jī)械設(shè)備及特定專用管道造成的負(fù)壓，將存在于煤層中的瓦斯抽出并輸送至安全的地點(diǎn)，其目的一方面可以減少瓦斯在開采時的涌出量，減少通風(fēng)作業(yè)的負(fù)擔(dān)及費(fèi)用，另一方面瓦斯同樣是一種能源物質(zhì)，抽放出來后可在地上作為燃料加以利用，從而起到節(jié)約煤炭源，保護(hù)環(huán)境和保障煤礦生產(chǎn)安全的作用。

瓦斯抽放技術(shù)按所抽放瓦斯的來源又可分為本煤層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放和采空區(qū)瓦斯抽放三類。本煤層抽放方法包括：順層鉆孔抽放，即在預(yù)抽煤層內(nèi)平行或傾斜工作面打鉆孔從而進(jìn)行抽放作業(yè)；網(wǎng)格式穿層鉆孔，由其它的煤巷向預(yù)抽煤層打孔且呈網(wǎng)格式布置；交叉鉆孔，即在預(yù)抽煤層內(nèi)的平行工作面和傾斜迎向工作面都鉆孔，并且兩鉆孔位置在空間上呈相互交叉式排列。除此之外還有本煤層長鉆孔、擴(kuò)孔鉆預(yù)抽瓦斯、水力化處理強(qiáng)化抽放及控制爆破強(qiáng)化抽放等方法。鄰近層瓦斯抽放常從開采煤層向鄰近煤層鉆孔，抽出鄰近層中的瓦斯以減少鄰近層瓦斯的涌出量，其方法主要包括：上下鄰近層瓦斯抽放，即向上下鄰近層的合適位置鉆孔，在工作面向前推進(jìn)后鄰近層內(nèi)的瓦斯；頂板巖石長鉆孔，在工作面上選取適當(dāng)位置沿推進(jìn)方向打巖石長鉆孔，進(jìn)行鄰近層抽放；頂板巖巷，又可分為傾向頂板巖巷和走向頂板巖巷，二者都具有較大的抽放量和較高的抽放率但前者解決上向斜交鉆孔抽放量相對少，后者解決走向巖石鉆孔抽放量相對較少。采空區(qū)所聚集的瓦斯經(jīng)常會被漏風(fēng)帶入采煤工作區(qū)進(jìn)而影響正常生產(chǎn)作業(yè)，甚至程造成重大事故，其方法主要有封閉式采空區(qū)瓦斯和開放式采空區(qū)瓦斯抽放，兩者都需向采空區(qū)內(nèi)打鉆或埋管，前者要實施負(fù)壓抽放，后者由于其采空區(qū)與礦井大氣相通，因此要通過有效地控制抽放負(fù)壓來進(jìn)一步控制抽放系統(tǒng)中的瓦斯?jié)舛取?/p>

1.2 局部瓦斯積聚防治技術(shù)

局部區(qū)域瓦斯積聚同樣會帶來一定的災(zāi)害，常用的技術(shù)手段和設(shè)備有：脈動風(fēng)扇，可以增大采礦工作面風(fēng)流的紊流度，使瓦斯能混合于風(fēng)流中，防止其積聚產(chǎn)生危害；抽出式無火花風(fēng)機(jī)，是一種抽出式的風(fēng)機(jī)將瓦斯從積聚區(qū)抽出；小型液壓風(fēng)機(jī)，以液壓為動力的液壓風(fēng)機(jī)，可將局部積聚的瓦斯混合到風(fēng)流中；移動泵站，利用特定的技術(shù)和移動泵站對局部區(qū)內(nèi)的瓦斯進(jìn)行抽放，減少其涌出量。除此之外還有引射器、盲巷積聚瓦斯排放等技術(shù)手段可對局部瓦斯進(jìn)行抽放最大限度地降低危險系數(shù)。

2 礦井通風(fēng)技術(shù)

礦井通風(fēng)的良好運(yùn)作是礦井安全生產(chǎn)的基本保障，其主要是借助于機(jī)械動力或自然風(fēng)壓，向井下的各個用風(fēng)點(diǎn)不間斷地輸送適量新鮮空氣，以確保井下工作人員的正常呼吸，同時起到稀釋有害氣體和浮塵，和降低環(huán)境溫度的作用。在發(fā)生災(zāi)害事故量能根據(jù)救災(zāi)需要調(diào)節(jié)風(fēng)流大小和流動路線，近年來礦井通風(fēng)技術(shù)得到不斷地改進(jìn)和發(fā)展，最大限度地確保井下工人的人身安全。

2.1 均壓通風(fēng)技術(shù)

20世紀(jì)60年代以來均壓通風(fēng)技術(shù)在控制采空區(qū)和自燃等方面取得了較顯著的效果，其優(yōu)點(diǎn)是能在不封閉不停產(chǎn)的情況下，減少瓦斯的涌量量從而提高生產(chǎn)的安全性，但同時存在著一些問題，如均壓效果不佳、自燃控制效果不好等，警示我們在利用均壓通風(fēng)技術(shù)時必須加強(qiáng)管理。近年來，許多學(xué)者研究了各類均壓通風(fēng)方法對不同井下環(huán)境的適應(yīng)性，并開發(fā)出一系列的監(jiān)測設(shè)備，在很大程度上提高了均壓通風(fēng)技術(shù)的實際使用效果。

2.2 可控循環(huán)風(fēng)技術(shù)

循環(huán)風(fēng)是上世紀(jì)80年代引入我國，其有計劃地使生產(chǎn)作業(yè)區(qū)的部分風(fēng)流返回該區(qū)域的進(jìn)風(fēng)口循環(huán)利用，對該區(qū)域的空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控雖然均符合要求，但要強(qiáng)調(diào)的是循環(huán)風(fēng)仍是事故重大隱患之一，在操作時一定要安裝可靠的環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)并制定嚴(yán)格規(guī)范的操作規(guī)程，即使是作為礦井邊遠(yuǎn)地區(qū)的臨時措施，也要慎用。

2.3 工作面下行通風(fēng)技術(shù)

在工作面的下行通風(fēng)其主要優(yōu)點(diǎn)是降低工作面的溫度，可以避免機(jī)電設(shè)備運(yùn)行時的散熱而增加的進(jìn)風(fēng)流溫度，缺點(diǎn)是回風(fēng)流經(jīng)運(yùn)輸機(jī)巷，加大了機(jī)電設(shè)備的管理難度，在一定程度上降低該技術(shù)的安全性能。因此應(yīng)下行通風(fēng)技術(shù)時一定要加強(qiáng)通風(fēng)和機(jī)電設(shè)備防爆管理[2]。

2.4 災(zāi)變通風(fēng)技術(shù)

當(dāng)?shù)V井下發(fā)生重大災(zāi)害時，為了保障安全地撤離人員，經(jīng)常需要調(diào)控風(fēng)流的方向，減少災(zāi)害的范圍和損失。風(fēng)流向在調(diào)控一般是使某些巷道風(fēng)流反向，保證通風(fēng)措施的順利實施，近年來該控風(fēng)持術(shù)也有了一些改進(jìn)和優(yōu)化。主要體現(xiàn)在控風(fēng)方案的優(yōu)化、控風(fēng)措施實施可靠性的提高和盡可能減少因反風(fēng)造成的負(fù)面影響。

2.5 礦井熱害治理

礦井熱害與開采深度和埋下機(jī)電設(shè)備數(shù)量呈正相關(guān)，礦井熱害的降溫技術(shù)一般分為人工制冷降溫和加強(qiáng)通風(fēng)降溫兩方面，近年來的研究主要針對通過風(fēng)流與巷道的熱交換計算技術(shù)的改進(jìn)，使風(fēng)流降溫的負(fù)載計算值更加精確，從而進(jìn)一步為制定科學(xué)可行的通風(fēng)降溫方案提供了一定的理論依據(jù)[3]。

[1]肖杰.淺談煤礦機(jī)電安全管理[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2012,15∶93-97.

[2]盧勇.煤礦企業(yè)安全管理探究[J].煤炭技術(shù),2011,4∶24+27.

雷曉崢（1972—），男，山西平遙人，本科，中級。