煤礦低氧隱患綜合防范治理體系

韓靖華

(大同煤礦集團(tuán) 馬脊梁礦，山西 大同 037003)

低氧隱患長期制約煤礦的安全生產(chǎn)，是危險的隱形殺手。低氧隱患具有涉及面廣、危險地點及環(huán)節(jié)分散、技術(shù)上難治理消除、發(fā)生事故致死率高的特點，因此需要認(rèn)真研究防范和綜合治理煤礦低氧隱患。本文通過分析煤礦易出現(xiàn)低氧現(xiàn)象的地點及作業(yè)環(huán)節(jié)，提出了“五防”綜合防范治理體系。

1 低氧地點及作業(yè)人員

煤礦容易出現(xiàn)低氧現(xiàn)象的地點及作業(yè)環(huán)節(jié)主要有：采煤工作面后溜尾、上隅角及尾端頭支護(hù)區(qū)域，該區(qū)域是目前低氧現(xiàn)象發(fā)生的主要地點；水倉等無獨立通風(fēng)系統(tǒng)的硐室，或者抽放鉆場等采用擴(kuò)散通風(fēng)的地點；各類密閉墻前，尤其是直接連通采空區(qū)的密閉；啟封時的獨頭巷道、井下盲巷或其它微風(fēng)、無風(fēng)區(qū)，該區(qū)域因通風(fēng)不良極易出現(xiàn)低氧現(xiàn)象；施工探放水鉆孔期間，局部區(qū)域瓦斯賦存大或探通的老空區(qū)內(nèi)氣體壓力較大，可能導(dǎo)致鉆孔內(nèi)有害氣體異常涌出造成低氧；回采工作面撤架期間，頂板垮落堵塞過風(fēng)通道，可能導(dǎo)致回風(fēng)流發(fā)生低氧現(xiàn)象；除了以上地點，地面管道井、電纜溝、窨井等封閉、半封閉的受限空間也會發(fā)生低氧現(xiàn)象。在上述這些地點作業(yè)的人員有：工作面端頭封堵人員、巷道支護(hù)人員、密閉巡查維修人員、探孔施工人員、水倉排水人員等，若不能采取有效的防護(hù)措施，都可能發(fā)生缺氧窒息事故[1-2]。

2 “五防”綜合防范治理體系

2.1 人防

加強(qiáng)自保、互保，做到遵章作業(yè)，把提高人員思想認(rèn)識，激發(fā)安全自覺性作為防范低氧事故的基礎(chǔ)和根本出發(fā)點，定期組織低氧危害專項培訓(xùn)，確?？赡苁艿脱跤绊懙淖鳂I(yè)人員必須熟知低氧現(xiàn)象發(fā)生的地點和應(yīng)對措施，強(qiáng)化自保能力；加強(qiáng)作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)護(hù)，嚴(yán)禁低氧作業(yè)。確需在后溜尾、上隅角等低氧區(qū)域作業(yè)時，必須由救護(hù)隊員全程監(jiān)護(hù)，保證作業(yè)安全。已撤出人員的低氧區(qū)域，必須在各個入口處設(shè)置柵欄、警標(biāo)，作為禁區(qū)管理。

2.2 物防

從安全監(jiān)控、儀器儀表等方面采取措施，保障作業(yè)人員的安全。充分發(fā)揮安全監(jiān)控系統(tǒng)的作用，在嚴(yán)重低氧的地點加裝氧氣傳感器，連續(xù)進(jìn)行氣體監(jiān)測，另外在封閉回采工作面尤其是均壓工作面時容易出現(xiàn)低氧現(xiàn)象，必須嚴(yán)格按要求在施工地點加裝傳感器或吊掛便攜儀；進(jìn)入可能出現(xiàn)低氧的區(qū)域前，作業(yè)人員必須隨身攜帶氧氣便攜儀并隨時保持開機(jī)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)氧氣濃度低于18.5%時立即撤出。

2.3 機(jī)防

研究推廣適用性強(qiáng)的設(shè)備，利用機(jī)械化、自動化帶動低氧治理取得突破。在可能受積水影響造成通風(fēng)斷面減小或堵塞的水倉等地點，要提前在適當(dāng)位置穩(wěn)設(shè)局部通風(fēng)機(jī)，利用局部供風(fēng)消除低氧現(xiàn)象；優(yōu)化采煤工藝，從工作面設(shè)備配套入手，確保端尾支架與煤幫間距不小于1.5 m，增大有效通風(fēng)斷面；積極研究、推廣新設(shè)備，例如：在膠帶機(jī)巡檢上引入巡檢機(jī)器人，在探水鉆孔、水倉清理、噴漿等施工過程中引入工業(yè)機(jī)器人，目前智能裝備已列入國家煤監(jiān)局2019年煤礦機(jī)器人重點研發(fā)目錄，這些自動化、智能化新裝備在高風(fēng)險區(qū)域和環(huán)節(jié)的應(yīng)用，可以有效代替作業(yè)人員，消除低氧區(qū)域人員作業(yè)的隱患。

2.4 技防

從低氧現(xiàn)象產(chǎn)生的源頭入手，制定針對性措施。通過優(yōu)化工作面通風(fēng)系統(tǒng)、利用瓦斯抽放改變低氧區(qū)流場分布等技術(shù)手段，改善低氧現(xiàn)象。例如：使用無煤柱開采工藝可以消除U型通風(fēng)工作面上隅角風(fēng)量不足現(xiàn)象，有利于治理工作面上隅角低氧問題；根據(jù)煤層自燃傾向性、最短自然發(fā)火期等實際條件，合理采用無煤柱開采工藝，優(yōu)化工作面通風(fēng)方式，消除上隅角及后溜尾低氧現(xiàn)象；改變低氧區(qū)域流場壓力分布，布置有頂(高)抽巷的采煤工作面可以適當(dāng)增加抽放流量，達(dá)到削弱低氧現(xiàn)象的目的；施工探放水鉆孔前，要做好超前地質(zhì)預(yù)測，探明可能存在的老空區(qū)等氣體異常區(qū)域，必須制定探通老空區(qū)或探孔施工期間氣體異常涌出的應(yīng)急處置措施，加強(qiáng)現(xiàn)場氣體檢查，對已出現(xiàn)氣體異常或預(yù)計可能探通異常區(qū)的作業(yè)，要安排救護(hù)隊員現(xiàn)場盯班，做好應(yīng)急準(zhǔn)備；在工作面停采支護(hù)完成后，必須提前在頭、尾施工端頭封堵墻，降低兩巷道風(fēng)壓差，防止回風(fēng)流出現(xiàn)因采空區(qū)漏風(fēng)產(chǎn)生的低氧現(xiàn)象。

2.5 管防

通過管人、管現(xiàn)場環(huán)節(jié)，有效避免低氧問題的產(chǎn)生，杜絕嚴(yán)重低氧作業(yè)。嚴(yán)格區(qū)隊、班組交接班管理，交接班時區(qū)隊干部必須向接班人員說明現(xiàn)場低氧隱患區(qū)域及應(yīng)采取的安全管控措施，做到有安排、有落實；注氮防火要科學(xué)合理，優(yōu)化工作面注氮參數(shù)，在工作面不同時期、不同條件下，應(yīng)區(qū)別采取針對性的注氮工藝，防止因注入采空區(qū)的氮氣過量而涌入工作面產(chǎn)生低氧；嚴(yán)格按密閉啟封及排放瓦斯相關(guān)規(guī)定組織啟封作業(yè)，堅決執(zhí)行“提級管控”、“報備管理”的要求，作業(yè)全過程必須由救護(hù)隊負(fù)責(zé)實施，且人員作業(yè)時必須嚴(yán)格執(zhí)行救護(hù)規(guī)程；要按標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)筑各類密閉，尤其是防火密閉的粉煤灰充填工作，要有設(shè)計、有監(jiān)管、有驗收，對于質(zhì)量不合格的密閉一律推倒重建，另外還要加強(qiáng)密閉施工及巡檢、維護(hù)工作，定期組織密閉巡檢和維護(hù)，發(fā)現(xiàn)墻體受損、圍巖漏風(fēng)等問題時要及時處理。

本文通過介紹“五防”綜合治理體系，從人防、物防、機(jī)防、技防、管防五個方面采取預(yù)防措施，有效治理長期困擾煤礦的低氧隱患，有力地保證煤礦的安全生產(chǎn)，可為其他礦井的低氧治理提供借鑒。