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高瓦斯矿井瓦斯防治技术分析

2021-10-25郭志和

科技信息·学术版 2021年19期
关键词:矿井

郭志和

摘要:随着我国矿井逐渐向深部延伸,矿井瓦斯问题日益严重,成为制约矿井安全高效生产的重要因素。如何有效防治瓦斯事故的发生,应防微杜渐,找出瓦斯事故发生的原因,从技术层面展开深入探讨,提出瓦斯事故防治技术的建设性意见。

关键词:矿井;瓦斯防治;矿井作业

在煤矿资源的实际开采过程中,矿井下不仅蕴含了大量的煤矿资源,还存有相应浓度的瓦斯气体。这部分瓦斯气体是存在于煤炭资源的表层和煤炭颗粒的缝隙之中。但随着煤炭资源的实际开采数量增加,導致瓦斯气体被释放出来,使得矿井内部瓦斯气体的实际浓度增大,甚至浓度达到限值时,遇到明火之后,就会发生瓦斯爆炸问题,为煤矿资源的开采带来严重的安全危害。因此,研究矿井瓦斯防治技术十分有必要。

一、矿井瓦斯事故发生的原因

在不同地点出现的瓦斯爆炸事故其原因也是多种多样的,但是对过去瓦斯爆炸事故的成因进行统计和分析,我们仍然会发现一些共同点,例如瓦斯爆炸往往会引起特大事故,造成巨大损失;而在事故地点方面,也大多集中于采煤面和掘进工作面,同时由于瓦斯爆炸会造成严重破坏,所以波及范围也较广泛,所以对瓦斯爆炸相关成因进行分析极为关键。

一般来说,瓦斯爆炸最主要原因就是煤尘引燃,如果瓦斯积累较多,一旦出现煤尘引燃,就会造成爆炸事故。而瓦斯积聚则一般由于巷道通风不畅,纵观过去发生过的瓦斯爆炸事故,其大多都是由于通风不畅导致的瓦斯积聚问题。对矿井而言,通风设备是必不可少的,如果安装数量不足、安装位置不当,就会导致风量不足,进而形成瓦斯积聚。举例来说,风筒没有延伸到指定地点,就会影响有效风量。所以对矿井来说,要做好通风处理,同时也要重视瓦斯抽放,这样才能有效降低瓦斯浓度,这一点在高瓦斯煤矿尤为重要。

另外,管理的不善也是瓦斯事故发生的原因之一。例如,放假、临时性关闭、停产造成局部不同程度停风,停风则造成加成反应和过氧化反应不同步,过氧化反应不到位。停风后由于煤体与水分处于干湿两个极端,煤体在不采动前提下是固态,会对动态的水和水蒸汽始终进行吸收,生成大量甲基与亚甲基,停风后过氧化反应未能完成。下次恢复通风时,过氧化反应的基础能量成倍增加,而一时从煤体排出量有限,导致煤体内形成高压瓦斯区,深部则达到沸点发生突出。由于部分矿井未能严格执行《煤矿安全规程》中的“停工不停风”的规定,导致瓦斯事故的突发。

二、矿井瓦斯防治措施

2.1 加强煤矿开采区域的瓦斯勘查工作

在煤矿资源开采之前,是要针对开采区域范围内的地质情况进行全面勘查和对比分析,有效的预防瓦斯事故发生。所以,在煤矿地质勘查过程中,勘查工作人员要对煤矿瓦斯含量进行全面分析,预估瓦斯灾害发生带来的影响范围和影响程度,尤其是针对那些具有衍生性特点的煤矿瓦斯灾害,更是要进行深入的分析,通过对实际勘察所得到的数据进行详细化记录,为防治煤矿瓦斯灾害的发生奠定坚实的基础。此外,煤矿企业要在瓦斯灾害防治工作中增加资金投入,将瓦斯灾害防控意识看作为管理工作中的关键部分,并结合是实际情况对相应的制度体系进行改进,不断优化矿井瓦斯的防控措施,增强煤矿企业管理人员安全管理意识。

2.2 改造矿井通风系统

结合矿井通风系统的现状及改造所遵循的原则,对当前通风系统进行改造,旨在解决当前工作面通风量不足、通风线路过长及负压过高等问题。为此,具体可以选择如下的改造方案:

1)保持通风方式不变,更换当前通风系统中的主通风机,对瓦斯集中巷道进行扩修,增大其断面面积。

2)将原一进一回的通风方式改为二进一回,其中在原通风方式的基础上在煤矿西边界新增一个进风井。

3)增加对工作面煤层瓦斯的抽采力度,降低煤层瓦斯的涌出量;将并列式通风系统改造为对角式通风方式。

2.3 打钻抽采精细化

“打钻抽采精细化”是指对钻孔施工、瓦斯抽采工作精细化管理,提高钻孔施工精准性与瓦斯抽采效果,进一步确保防突措施落实到位。具体要根据法律法规要求及安全生产标准化标准,参照其他煤矿企业管理规定,制定符合本矿的打钻、抽采精细化管理规定,明确技术资料、现场管理等要求。打钻抽采从设计开始直至工程结束,全部按照标准要求施工、管理、验收,确保按照设计施工到位,提高管理水平和抽采效果。

煤矿根据已批准的区域防突措施,制定钻孔施工与抽采专项设计,包括钻场施工、钻孔布孔方式、开孔位置、孔径、钻孔角度、预计见煤点、终孔位置、煤层增透措施、施工钻机型号、排渣方式、防喷装置安设、施工要求、测定钻孔轨迹、封孔要求、数据记录、视频监控、钻孔验收等施工要求及钻孔接抽、负压浓度等参数观测、抽采自动计量装置的位置、孔板流量计位置、管路吊挂要求、放水器安装位置等抽采要求。钻孔施工前,对地质情况不清的,先施工2 个定位钻孔确定煤层情况,再修改原设计参数。测定钻孔轨迹后,发现钻孔偏离较大时要及时补孔。钻孔施工与抽采按照安全标准化的要求进行管理,包括现场文明生产、挂牌管理等。

2.4 日常瓦斯通风管理

日常矿井管理中要由矿总工程师牵头,每天对通风系统、瓦斯涌出量、采掘工作面地质、防突指标及措施落实情况、瓦斯抽采系统、防灭火系统、安全监控系统及前期日分析会议意见落实情况进行分析,通过日分析掌握矿井每天瓦斯治理工作变化情况,提前发现问题,及时采取措施,做到瓦斯零超限、煤层零突出、煤层零发火、矿井零着火。要求任一地点的甲烷浓度当班或上下两个班次浮动达到或超过0.2%时,必须进行分析、查明原因、采取措施,并在通风瓦斯日分析记录中进行说明。凡发生瓦斯超限的,上级公司的通防、安全管理等部门要现场核查原因、制定防范措施,并督促落实。量化分析参数包括采掘工作面风量、绝对瓦斯涌出量、一氧化碳浓度、防突预测指标、防突允许采掘距离、抽采量等,分析中必须汇报量化参数。通风瓦斯日分析会议必须明确专人负责记录,对分析中发现的问题及原因、制定的整改措施、追究责任情况等都要以文字记录清楚,并留有资料,资料保存时间不少于3 个月。

结论:

综上所述,煤矿企业在经营发展过程中,要加强开采区域的瓦斯勘查工作,面对瓦斯事故易发区域,可针对性的对通风系统进行改造,并且在日常管理中要对瓦斯的通风管理到位,明确防突技术路线,落实防突制度,将矿井瓦斯事故消灭在萌芽状态中。

参考文献:

[1]赵鹏飞.矿井瓦斯防治及通风控制系统的研究[J].机械管理开发,2021,36(04):230-231+259.

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