礦井瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測和通風化驗新技術(shù)的研究

牛曉玲

摘 要：近年來煤炭行業(yè)發(fā)展迅速，礦井瓦斯事故成為了影響生產(chǎn)安全的主要原因。通過對煤礦重大惡性事故進行分析可知，近八成事故為瓦斯事故，而造成瓦斯事故的原因較多，但直接引發(fā)事故的還是瓦斯積聚，這就需要采取措施控制瓦斯積聚，避免事故發(fā)展。本文針對礦井瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測和通風化驗新技術(shù)進行研究。

關(guān)鍵詞：礦井瓦斯;監(jiān)測;通風;技術(shù)

1 礦井瓦斯監(jiān)測的意義

瓦斯具有易燃與易爆等化學性質(zhì)，瓦斯的濃度很容易達到爆炸臨界點，這就增加了煤炭開采工作的難度。近些年我們經(jīng)常能看到瓦斯爆炸的事故報道，其造成的影響也非常惡劣。因此，對于買礦開采工作而言需要重視瓦斯災害的預防，保證煤礦開采的作業(yè)安全，在實踐中最有效的方式進行配備瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)，避免爆炸事故發(fā)生。

2 礦井瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測技術(shù)

2.1 KJD11局部通風機自動切換監(jiān)控系統(tǒng)

對于高瓦斯礦井來說具有較大的瓦斯涌出量，因此通風系統(tǒng)中也需要匹配較大的風量。要想實現(xiàn)安全生產(chǎn)就需要保證局部通風機能夠穩(wěn)定且安全的運轉(zhuǎn)，在實踐中可以采用雙風機雙電源的模式給掘進工作面提供風源，該模式的優(yōu)點在于能夠?qū)崿F(xiàn)瓦斯的有效控制，減小風機停風帶來的負面影響，保證采礦作業(yè)人員的人身安全。但是在應用上需要實現(xiàn)雙風機的自動切換，并對風機運行狀態(tài)進行嚴密監(jiān)控，保證各環(huán)節(jié)之間配合的緊密度。KJD11局部通風機自動切換監(jiān)控器具有非常強大的實用功能：首先雙風機之間能夠自動進行切換，保證風機運行不間斷，當某臺風機出現(xiàn)故障另一臺自動啟動補充，工作面能夠接收到不間斷的供風。通常來說切換需要小于20s的延時功能，保證分風器不會受到損害。此外，雙風機處于相互獨立狀態(tài)，兩臺風機無法同時啟動，這就能夠減少分風器與風筒受到的損傷;其次，具有風電瓦斯閉鎖功能。如果專用風機運行停止，自動裝置會切斷電源供應，監(jiān)測系統(tǒng)還能夠通過控制信號實現(xiàn)風電閉鎖;再次能夠?qū)崿F(xiàn)對風機運行狀態(tài)的監(jiān)測。對風機運行狀態(tài)處于自動不間斷的監(jiān)測，并能夠?qū)﹂_關(guān)量信號進行遠端傳輸，監(jiān)測系統(tǒng)分站在受到信號后就能夠了解風機運行狀態(tài)，進而實現(xiàn)狀態(tài)遠程監(jiān)測;最后，具有被控開關(guān)工作狀態(tài)監(jiān)視功能。通過對電壓的檢測就能夠了解被控閉鎖開關(guān)負荷電壓情況，并將檢測結(jié)果以開關(guān)信號形式向監(jiān)測系統(tǒng)分站傳輸，實現(xiàn)遠程監(jiān)測被控開關(guān)負荷狀態(tài)。

2.2 WYS管道氣體參數(shù)監(jiān)測儀

WYS管道氣體參數(shù)監(jiān)測儀在瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測上有著顯著優(yōu)勢，能夠?qū)Τ榉殴苈分型咚沟母黜梾?shù)進行實時監(jiān)測，并完成標準狀態(tài)下瓦斯純度與流量的計算。參數(shù)的輸出都為200-1000Hz，輸出信號都接入了礦井的安全監(jiān)測分站，最終傳輸?shù)降孛嬗嬎銠C。當前在檢測系統(tǒng)中都配備有抽放監(jiān)控系統(tǒng)模塊，這就實現(xiàn)了煤礦開采的先抽后采，保證煤礦生產(chǎn)安全。下面先對檢測儀的工作原理進行分析，在檢測儀中安裝了渦街流量傳感器用來測定流量，在流體中有旋渦發(fā)生體，如果流體流經(jīng)管道，就會有規(guī)則的旋渦出現(xiàn)在發(fā)生體兩邊，當流量處于一定范圍中時旋渦出現(xiàn)頻率正比于流體流速，此外，流體的密度、粘度等物理參數(shù)并不影響旋渦發(fā)生頻率，通過對該頻率的測定就能夠得到較為準確的瓦斯流量。在檢測儀中主要包括兩部分：傳感器與主機，傳感器通常安裝在管道上，主機則充當著整個儀器的核心，實現(xiàn)傳感器電源的供給，并完成數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計。該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)井下瓦斯抽放系統(tǒng)的有效監(jiān)測，自動化的監(jiān)測更有利于瓦斯故障的提前預防，控制井下瓦斯?jié)舛龋苊獍踩鹿拾l(fā)生。

2.3 礦燈瓦斯監(jiān)測器

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，微型瓦斯探測器開始在生產(chǎn)中有了應用，這一探測器是在普通礦燈的蓄電池中安裝有瓦斯探測器的處理器，如果礦燈的周邊環(huán)境有含量較高的瓦斯，如果濃度超過警戒線，礦燈就會閃爍紅色指示燈向作業(yè)人員報警，當周邊瓦斯?jié)舛然謴驼：髨缶療舨艜Ｖ归W爍。在《煤礦安全規(guī)程》中規(guī)定，人員在下井時候需要配備礦燈與自救設(shè)施。如果礦燈瓦斯監(jiān)測器能夠得到推廣與應用，就相當于作業(yè)人員都配備著瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)進入井中作業(yè)，具有很好的警示作用，當瓦斯?jié)舛瘸瑯撕笞鳂I(yè)人員就能夠及時發(fā)現(xiàn)這一問題并加以處理，避免發(fā)生瓦斯積聚問題，提升生產(chǎn)作業(yè)安全系數(shù)。

3 瓦斯治理中通風技術(shù)的應用

3.1 U+L型通風方式

隨著煤炭資源的不斷開采，采礦深度不斷增加，參與采礦的人員數(shù)量也不斷增加，工作人員需要承擔更大的采空區(qū)域壓力，如果治理方法無法得到落實，就會導致底層瓦斯進入到工作人員所處的工作層，進而影響礦井施工安全。此外，在工作層兩邊具有較大的壓力差，如果采空區(qū)域出現(xiàn)透風，瓦斯就會與風一同進入工作層，損害作業(yè)人員生命安全。U+L型通風方式就是瓦斯治理的重要措施之一，該技術(shù)將巷道作為進風口，常見的包括皮帶巷和軌道巷，將巷道與工作層進行銜接就能夠?qū)崿F(xiàn)透風系統(tǒng)的建立。在礦井中應用U+L型通風方式具有兩大優(yōu)勢：首先，在工作層中隅角對立著進風巷道，通常來說進風巷道有較大壓力，進而實現(xiàn)工作層上瓦斯的抑制，讓工作層中出現(xiàn)的瓦斯直接從巷道吹出去，保證工作層中作業(yè)人員的人身安全;其次，由于進風通道有較大的壓力，根據(jù)風壓平衡來說，采空區(qū)域中存在的風會流入風道，之后從巷道中排出，進而實現(xiàn)工作層瓦斯的排出，減少瓦斯在工作層的含量。該透風方式通常將回風道中的瓦斯管理作為起始，通過對風流的應用能夠促進瓦斯快速排出，降低礦井中瓦斯?jié)舛群?，礦井施工安全因此得到有效保障。對技術(shù)分析可知該方法就是對進風巷道的合理運用，增加進風區(qū)域，避免通風量不夠引起的瓦斯量累積。

3.2 偏W型通風方式

偏W型通風方式大多應用在高瓦斯綜采工作層，該技術(shù)將通風線路作為基礎(chǔ)，并在皮帶巷與軌道巷之間設(shè)置獨立回風巷。在對回風巷進行搭建時，需要將煤柱設(shè)置在新增軌道巷與新增回風巷之間，這就能夠保證通風線路之間相互獨立，不影響各自功能的發(fā)揮，保證巷道能夠穩(wěn)定運用，避免出現(xiàn)跑風與串風的現(xiàn)象。在通風系統(tǒng)中有兩條巷道共同進風，分別為皮帶巷與軌道巷，回風的通道為回風巷，這就營造出一回兩進這一良好的通風環(huán)境。該設(shè)計具有顯著優(yōu)勢，兩條進風道與高瓦斯的兩個角相對應，由于進風量較大且具有較高風速，這就能夠有效處理角落上積聚的瓦斯。當兩條巷道同時進行通風時，就實現(xiàn)了工作面通風量的增加，約為之前的一倍，工作面也就能夠保證工作的正常與穩(wěn)定，壓力小的狀態(tài)得到有效改善。當工作面的壓力較小時，借助回風道就能夠?qū)⒉煽諈^(qū)瓦斯排出工作面，保證區(qū)域內(nèi)瓦斯能夠全部擴散到外面。除此之外，我們還將瓦斯抽采設(shè)備安裝在回風巷道內(nèi)，實現(xiàn)回風巷道回風力的有效提升，保證瓦斯的拍出效果。借助偏W型通風系統(tǒng)就能夠保證隅角瓦斯的全面消除，保證風流在工作面的純凈度，延長巷道的使用時間。

4 結(jié)束語

控制礦井內(nèi)瓦斯?jié)舛仁菧p少瓦斯爆炸事故的根本方式，這就需要對其監(jiān)測方式進行有效研究，通過通風技術(shù)的完善與應用就能夠及時且有效的排出礦井內(nèi)瓦斯，避免瓦斯爆炸事故的發(fā)展。因此，對瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測與通風技術(shù)進行研究具有非常重要的意義，能夠為作業(yè)人員提供安全的作業(yè)環(huán)境，保證企業(yè)安全生產(chǎn)。

參考文獻：

[1]張東輝.礦井瓦斯監(jiān)測新技術(shù)的探討及其應用[J].科技與企業(yè)，2013（05）.

[2]張偉.瓦斯礦井通風技術(shù)研究[J].能源與節(jié)能，2018（07）.

[3]康凱.鴻關(guān)于高瓦斯礦井的通風技術(shù)探析[J].科技展望，2016（07）.

[4]王翰鋒.高瓦斯礦井零超限瓦斯防治體系的研究與實踐[J].煤炭科學技術(shù)，2016（05）.