李向前

摘 要：煤炭在我国的能源中占据着至关重要的地位，但井下煤炭开采过程中经常会因为瓦斯和通风出现问题甚至是事故，严重威胁着地下开采工作人员的生命安全，也影响着我国煤炭行业和能源行业的稳定发展。在煤矿井下开采过程中，做好瓦斯浓度监测，重视煤矿巷道通风通畅，对于减少瓦斯事故具有重要作用。

关键词：煤矿;井下通风;瓦斯

中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）06-0170-02

0 引言

在煤炭地下开采方式中，矿井中的瓦斯浓度是开采安全的重要指标，要保证工作人员的安全，必须时刻监测巷道瓦斯浓度，做好巷道通风工作，才能减少瓦斯爆炸的发生，减少人员伤亡，确保对煤矿整个结构的有效建设。

1 煤矿井下瓦斯的危害和影响因素

1.1 发生瓦斯爆炸的原因和影响因素

瓦斯爆炸通常需要具备三个条件，瓦斯浓度处在爆炸范围内，具备最低点燃能量或最低点的温度，空气中的氧气浓度不低于12%。在这三种情况下，瓦斯具有极高的爆炸风险。只有瓦斯浓度达到爆炸界限时，才有可能出现爆炸情况，在空气里瓦斯浓度爆炸界限为6%至15%，低于该浓度的不会出现爆炸问题。在达到一定浓度并且周围环境到达最低点燃能量或温度的，极易造成瓦斯爆炸，瓦斯与空气混合后的最低点燃温度，可以由井下的电弧明火、煤炭自燃等形成。在井下生产期间，氧气浓度超过12%的情况时刻存在。

1.2 瓦斯的危害

煤炭瓦斯井下发生爆炸的会对煤矿员工的生命安全和煤矿财产产生极重大的危害。首先是高温危害，瓦斯爆炸瞬间的温度会达到将近2000℃，在密闭空间中会超过2000℃，爆炸引发的冲击波会对人体进行造成极大的伤害，所有的可燃物都会被点燃。在爆炸的瞬间，空间内的温度会急剧提升，空气的压力会急剧变大，传播速度超过音速，很容易导致巷道倒塌，人员伤亡[1]。瓦斯一旦发生爆炸，就会产生大量的有毒有害气体，严重影响到井下操作人员的生还率。瓦斯浓度过高会造成工作人员窒息甚至死亡，瓦斯的爆炸会摧毁巷道。

2 煤矿井下瓦斯的通风处理措施

要控制井下瓦斯，最主要的應用方法是进行巷道通风处理。结合井下的通风基础设施，实现对瓦斯的有效防控，将瓦斯浓度控制在爆炸范围之下，并依照相关的防护措施，实现系统安全防护监管。

2.1 通风系统巷道布置

在进行巷道布置过程中，要结合煤矿的基本结构，利用混凝土封闭巷道和周围结构，完成对煤层基础设施的保护，是通风风速始终处于一个稳定的范围内。要满足基本的作业生产安全要求，就要使用专用的通风巷道，满足内部的通风需求，在巷道布置过程中要结合巷道内实际情况，实现对瓦斯浓度的控制，有效管理巷道瓦斯基础设施。在瓦斯聚集的地带可以设置风障，设置专门排放瓦斯的巷道[2]。

2.2 局部瓦斯处理

要满足生产需求，一般需要在通风巷道的局部进行瓦斯处理，控制局部风压，依照仪器检测标注分析瓦斯的分布情况，通过工作面的瓦斯防控处理，确保对通风基础管理层面的安全防护，在密闭墙内的瓦斯治理过程中，完成对封闭墙体部分的瓦斯抽放，依照现有的执行力度，控制瓦斯浓度，采煤作业面的采煤机附近积聚的瓦斯可以结合瓦斯抽放的主体工作，依照整体的通风完成对工作面的有效处理，完善瓦斯涌出量的严密监督体系。瓦斯涌出量过大，通风受阻时，可以因地制宜抽放瓦斯，设法降低瓦斯浓度。

2.3 瓦斯预抽处理措施

瓦斯主要积聚于工作面的上隅角和采空区内，采煤工作面非常容易积聚高浓度的瓦斯。风口将高浓度的瓦斯带出工作面出口，气流转弯致使上层聚集形成涡流，瓦斯不容易被风带走，容易产生瓦斯聚集，采空区一般不通风，内部会有少量的瓦斯，随着内部温度的升高，煤中的挥发以及瓦斯进入空气中，极易导致瓦斯聚集[3]。巷道内的通风必须采用机械通风，每一条巷道都要保持足够的风速和风量，采煤工作面必须保证通风，避免形成串联通风，要注意整个矿井的生产体系和通风系统相匹配，形成完善的通风系统，定期进行瓦斯抽放工作，不定期检查瓦斯浓度和通风状况，设置瓦斯检查员，按照规定检查并做好记录，发现问题要及时上报处理，视情况决定是否撤出（图1所示）。加强对局部通风机的管理，保证通风通畅，定期对通风设备进行检修，避免因为停电、停工而造成的瓦斯积聚现象。井下设备不得带电维修，电气设备不得随意搬迁，要做好过电流和漏电保护工作，安装密封圈和挡板，井下设备要符合相关要求，保证清洁整齐，安装防护装置和绝缘用具[4]。

2.4 保证通风

有效的通风是防止瓦斯聚积的最有效方式，在瓦斯浓度较高的矿井内一定要保证稳定的通风，保证巷道内有足够的风速和风量，避免形成死循环，局部通风机尽量靠近工作面，爆破工作时通风设备绝对不能中断工作，瓦斯聚积的地方要提高风量。加强宣传，提高员工的防火意识，防止放炮火源、电器火源，防止摩擦和静电起火，坚决防止明火。要防止摩擦发热产生火花，可以在容易摩擦发热的部件上安装过热保护装置以及温度检测报警断电装置，在工作中使用难以引起火花的合金工具，采煤机要避免切割到煤层中的硫化铁层[5]。合金熔化后，必须立即进行更换。在矿井工作前要对工作人员进行严格的检测，严禁携带烟草和明火物品进入，在瓦斯积聚范围内不能出现明火，不能使用灯泡，矿灯要保证完好，禁止随意拆开，井下不得从事电焊、气焊、焊接等工作，在进口处进行电焊焊接工作的，要必须符合相关安全技术措施，采空区要及时封闭，封闭设施必须符合工程质量要求，严格地下火源管理。

2.5 瓦斯爆炸的预防措施

瓦斯爆炸的预防手段，首要的是要控制瓦斯浓度。严格控制瓦斯浓度，要使其处在爆炸范围浓度之下，由于瓦斯爆炸反应产生的热量不能及时散发出去，会使温度越来越高，高温又会释放出更多的热量，最终会导致瓦斯爆炸的进一步蔓延，因此要预防瓦斯爆炸，应该做到在矿井和巷道中建立完善、稳定、可靠的通风系统，保证井下风量充足，加强对井下瓦斯浓度的监测预警工作，严格监控井下瓦斯浓度，防止瓦斯积聚。严格管理地下爆破工作，坚决执行监督和检查机制，根据相关规章制度的要求，未经防爆性能检查，坚决不能下井，在使用过程中要注意电火花的产生，避免机械设备等等产生撞击摩擦等等引燃瓦斯。运输巷和回风巷中要撒布岩粉，来减少摩擦生火的可能，在巷道采用各种被动式防爆技术和自动防爆技术，防止瓦斯爆炸范围扩大，加强矿区管理，防止火灾导致的瓦斯和粉尘爆炸（图2所示）。在井下爆破作业中必须使用获得许可的炸药和电雷管，爆破程序必须要符合相关的规定，严格按照步骤进行，严禁采用明火爆破，严格禁止爆破产生的火花和明火[6]。

2.6 防止瓦斯事故扩大

矿井通风系统要做到尽量简单方便，采空区要及时密闭，回风巷应设正反方向两道风门，避免瓦斯爆炸导致风流短路。要避免灾害的进一步扩大，控制瓦斯爆炸影响范围，就要做到各区段及回风巷道保持通风系统独立，各采区分区通风，设置必要的防风装置，定期巡视，及时解决设备故障，保证反风系统的正常使用。出风口要设置防爆门，防止井下发生爆炸时风机受损，在矿口采区主要巷道和相邻的巷道要设置防爆水泵，发生爆炸时起到阻隔爆炸冲击波的作用。矿工下井前必须按照规定正确佩戴安全设施，及时进行自救互救，矿山也要安排专门人员定期抽查，确保安全生产。

3 结语

煤矿井下瓦斯爆炸事故是煤矿开采过程中的重大事故之一，对工作人员的生命财产安全造成了重大威胁，同时也对矿井企业造成重大经济损失，破坏矿井巷道和通风系统。要预防瓦斯爆炸，可以从通风方面着手，降低井下瓦斯浓度，通过严格的制度管理，防止井下出现明火和火花，限制瓦斯爆炸的条件，从而减少瓦斯保障事故发生的概率。

参考文献

[1] 张坤，王辉.煤矿通风安全管理中存在的问题及改善措施分析[J].环球市场，2017（2）：258.

[2] 王振宇.煤矿井下通风及瓦斯防治研究[J].机械管理开发，2016（10）：141-142.

[3] 郎晋伟.基于瓦斯的煤矿通风安全问题与防范对策研究[J].能源与节能，2016（1）：31-32.

[4] 聂荣军，乔之.基于瓦斯的煤矿通风安全问题与防范对策研究[J].内蒙古煤炭经济，2016（10）：75-76.

[5] 王振国.矿井通风与瓦斯治理措施探究[J].山东工业技术，2018（10）：72.

[6] 安刚刚.煤矿安全通风管理及通风事故的预防措施研究[J].机械管理开发，2016（9）：160-161.