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矿山瓦斯的灾害问题及防治策略思考

2021-03-16彭振生房其贤

中国应急管理科学 2021年9期
关键词:矿井通风煤矿开采

彭振生 房其贤

摘 要:煤炭是一种重要的矿石能源,为推动社会经济发展、工业化建设做出了重要的贡献。煤矿生产运行中,在确保生产效率、生产质量的基础上,也要保障生产安全,从而更好地满足当今社会对煤炭不断提高的需求。瓦斯是影响煤矿井下作业安全的主要因素之一,瓦斯产生后如果不能及时排出,便会危害井下作业人员的身体健康,还会引发瓦斯爆炸事故。为此,煤矿生产中,应注重井下瓦斯治理工作,并要设置有效的通风系统。

关键词:煤矿开采;瓦斯防治;矿井通风

分类号:TD712.7

引言

瓦斯被称为煤矿安全的第一“杀手”,引发的安全事故对煤矿的破坏力极大。在煤矿开采过程中,矿井瓦斯防治一直是重中之重。矿井瓦斯防治有两种方法,即降低煤层中的瓦斯含量及控制煤矿巷道风流中的瓦斯含量。然而,由于中国煤层的透气性非常差,降低煤层中的瓦斯含量十分困难。因此,采取措施控制巷道风流中的瓦斯含量显得尤为重要。瓦斯防治的重点在于防治煤矿瓦斯爆炸的发生,其关键在于使瓦斯浓度在爆炸界限以下。本文围绕煤矿瓦斯灾害形成的条件展开分析,重点探讨了矿井通风瓦斯防治的关键措施

一、矿山瓦斯的灾害问题

1.开采条件差

煤矿中瓦斯的含量与煤矿所在地理环境有着很大的关系。在石灰岩的二叠纪煤层中蕴含着大量瓦斯,再加上这一煤层的瓦斯难以剔除,因此在开采过程中很容易发生瓦斯泄漏,使得相关区域瓦斯浓度增加。而且,通常这样的矿井组织结构相对复杂,相应的地质条件比较脆弱,所在煤层也很容易因为压力而遭到损坏,这就进一步增加了瓦斯灾害发生的可能性。煤矿主要都是在地下进行开采作业,开采条件较差,因此,相应的安全治理难度有所增加,一旦发生事故很难及时处理和避免灾害损伤。

2.煤矿通风系统有待完善

煤矿生产过程中,瓦斯是导致生产安全事故的主要因素。基于此,通风系统是煤矿基础设施中不可或缺的重要组成部分。但就现阶段来说,煤矿通风系统普遍存在设置不够合理的问题。经过长期作业,很多设备发生了老化、出现了故障或薄弱点,影响着煤矿井下通风效果。同时,伴随着煤炭资源的不断减少、开采深度的日益加大、开采环境越来越复杂,瓦斯的排放量也不断增多,煤矿井下通风系统,需提高风量才能确保对瓦斯的排放效果,为井下作业提供安全的环境。但这也要提高通风设备的通风力度,若是通风设备无法满足煤矿开采后期作业的通风要求,则势必会影响煤矿开采效率与质量。

3.安全管理缺失

大部分煤矿瓦斯灾害发生的主要原因是相应的安全管理工作不到位,对安全管理不够重视,相应的管理人员及施工人员在煤矿开采过程中存在不安全行为,相应的机械设备处于不安全状态和环境中,以及在不安全条件下进行开采作业等。这些问题都需要相应的安全管理人员予以重视,加强管理,否则一旦出现管理缺失,极易引发事故。

二、矿山瓦斯的灾害问题防治策略

1.做好通风管理工作

通风管理是保证矿井通风有效性的重要手段。为了做好矿井通风管理,应排查通风隐患。具体表现为:a)要杜绝通风死角的出现,以免出现瓦斯积聚的问题。一般死角多出现在巷道的拐角处或通风构筑物比较多的地方。b)保证巷道的风量满足需要。这就要求对巷道的风量进行合理分配,做好风量的计算。c)做好掘进头处通风管理。掘进头处是进行独头巷道通风,很容易出现通风死角,出现局部瓦斯浓度过高的问题。d)保证巷道的有效面积,严格控制生产中使用的材料和设备在巷道中的堆放时间。e)做好采空区的密闭工作,减少漏风的影响,若采空区密封不严实进入大量空气,则很可能造成采煤中遗煤自燃产生大量的瓦斯涌入到工作面或巷道中。

2.做好瓦斯监测工作

煤矿瓦斯监测是进行瓦斯防治的基础,其有效性对于煤矿安全有着重要影响。在进行瓦斯监测时,需做好以下几方面工作:a)要检查一些关键位置处瓦斯探头的完好性。瓦斯探头是监测瓦斯的重要设备,其主要功能是测量空气中的瓦斯浓度,但由于煤矿井下恶劣的生产环境,瓦斯探头很容易损坏。b)要制订严格的瓦斯定点监测制度。虽然瓦斯探头能监测大部分位置的瓦斯浓度,但是某些位置还需要瓦斯检验人员深入到现场进行检查,这就要求瓦斯检验员严格遵守相关规定,认真记录检查的数据,对于异常数据要及时上报到有关部门进行备案。c)井下瓦斯监测应在范围上做到全覆盖,在采掘工作面上,每个班次至少应检查三次,在其他地点的标准则可稍微降低,检查一次即可。

3.煤矿通风系统的优化

煤矿井下作业中,瓦斯突出具有防范难度较大、后果较严重的特点,煤矿通风系统是预防瓦斯安全事故的重要方式。但煤矿通风系统目前存在诸多问题,因此,提出了一种以二氧化锡为可燃性敏感材料的热效式瓦斯传感器,可提高井下瓦斯检测的准确度,且具有稳定性好、功耗低、响应速度快、使用寿命长等诸多优势;钻孔布管抽采技术,可提前对矿井瓦斯聚集区域进行针对性抽采,保障井下综采作业安全;结合变频控制技术与微机控制技术的通风系统,可根据煤矿井下瓦斯浓度对通风特性进行灵活调整,双闭环控制模式可满足不同工况下的通风安全需求。

三、结束语

综上,煤矿井下瓦斯治理过程中,不仅要加强对异常区域的检测、提前在容易出现瓦斯聚集的区域设置好预防性的干预措施、建立有效的預警系统,还要对通风系统进行优化,使用新型热效式瓦斯传感器提高瓦斯检测的准确性、采用变频通风控制系统提高通风系统的有效性、针对瓦斯含量较高的区域采用钻孔布管抽采技术,可以有效保障煤矿井下作业安全。

参考文献:

[1]闫二凯.煤矿瓦斯综合防治技术研究与应用[J].云南化工,2019,46(12):128-129+131.

[2]卫华鹏,邓彩.矿井瓦斯赋存影响因素及瓦斯地质规律研究[J].能源与环保,2019,41(12):84-87.

[3]李伟.瓦斯抽采钻孔施工常见事故预防与处理[J].内蒙古煤炭经济,2019(23):142.

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