樊潤明
(太原南峪煤業有限責任公司,山西 太原 030054)
礦井通風是保證煤礦安全生產的重要技術手段,礦井通風的主要任務有:①向井下各個場所不斷連續地輸送足夠的新鮮空氣,保證井下人員生存所需的氧氣。②沖淡并排除井下煤巖層中涌出的各種有毒有害氣體、粉塵。③調節煤礦井下的氣候條件,給井下的工人創造好的工作環境,保證井下的設備、儀表、儀器的正常運轉。④保證井下工人的身體健康和生命安全,并且使工人們能夠充分地提高勞動效能,提高勞動生產率,以達到高效、健康、安全的目的。
礦井通風系統中的井巷連接關系一般比較復雜,為了便于分析通風系統中各個井巷間的連接關系及特點,把礦井中分流分岔、匯合線路的結構形式和控制風流的通風構筑物統稱為通風網絡。
在礦井正常生產中,為保證風流按設計的路線流動,在災變時期仍能保持正常通風,而在通風系統中設置的一系列構筑物,叫通風設施。
在掘進巷道時,為了供給工人們新鮮空氣,沖淡有毒、有害氣體和粉塵,并創造良好的氣候條件,必須對掘進工作面進行通風,這種通風叫局部通風。局部通風機通風是礦井大量采用的局部通風方法,采用最多的局部通風機是軸流式,優點是體積小、安裝方便、易串聯使用等。
礦井反風是礦井發生災變時所采取的一項重要的控制風流救災措施。生產礦井的反風有全礦性反風和局部反風兩種形式。為確保每個生產礦井具備全礦性反風能力,生產礦井主要通風機必須有反風設施,必須能在10min內改變巷道的風流方向。當風流方向改變后,主要通風機供給風量不小于正常風量的40%。對于反風設施,每季度至少檢查一次,每年應進行一次反風演習,當礦井通風系統有較大變化時,也應進行一次反風演習,北方地區礦井應在冬季結冰期進行反風演習。反風演習持續時間不應小于礦井最遠地點撤到地面所需的時間,且不得少于2 h。
礦井瓦斯是成煤過程中的一種伴生氣體,是煤礦井下已甲烷為主的有害、有毒氣體的總稱,瓦斯在煤層及圍巖中的賦存狀態有兩種,一種是游離狀態,一種是吸附狀態。當煤層被開采時,煤體受到破壞,賦存在煤體內的部分瓦斯就會離開煤體而涌入采掘空間,這種現象就是瓦斯涌出。礦井瓦斯涌出分為:普通涌出和特殊涌出。礦井瓦斯涌出的來源,按照瓦斯涌出地點和分布狀況可分為:煤巖壁瓦斯涌出、采落煤炭瓦斯涌出、采空區瓦斯涌出和臨近煤層瓦斯涌出等。
通風是防止瓦斯積聚的主要措施。加強通風管理,使井下各處的瓦斯濃度符合要求,這是防止礦井發生瓦斯爆炸事故的可靠保證。加強掘進工作面的通風管理和加強采煤工作面的通風管理,應特別注意回風角的瓦斯,采煤工作面采用的是全負壓通風,合理的通風系統是保證工作面風量充足的基礎。
礦井粉塵是指煤礦生產過程中所產生的各種礦物細微顆粒。礦塵的危害很大,不僅污染作業環境,影響工人的健康,而且還有礦塵爆炸造成重大人身傷亡事故的危險。采煤工作面的產塵工序有采煤機落煤、裝煤、運煤、爆破及放煤口放煤等。掘進工作面的產塵工序有機械破煤、裝煤、煤矸運輸轉載機錨噴等。其他地點的產塵有:巷道維修的錨噴現場、煤炭的裝卸點等都產生高濃度的礦塵,尤其是煤炭裝卸時的瞬間礦塵濃度,十分危險,應予以充分重視。
礦塵不僅污染作業環境,而且還降低了生產場所的能見度。對工人的身體健康危害極大,長期吸入礦塵后會引起身體器官的病變,輕者能引起呼吸道炎癥、慢性中毒和皮膚病,重者可以導致塵肺病。礦塵中的煤塵,有的還具有燃燒爆炸性,在一定的條件下可以發生煤塵爆炸。礦塵還會加速電氣設備、機械的損壞,縮短儀表儀器的使用壽命等。因此,應加強明火管理,提高防火意識。防止爆破火源,井下爆破作業必須使用取得產品許可證的煤礦用雷管和炸藥,使用合格的發爆器爆破,禁止使用閘刀開關等明電爆破,井下爆破工必須由專職爆破工擔任,爆破前必須充填好炮泥,嚴禁放明炮、糊炮、連環炮,防止電器火花和靜電火花等。
煤礦安全監控系統是煤礦安全高效生產的重要保證。目前已經廣泛應用于生產調度、井下人員跟蹤、地測管理、環境安全、軌道運輸、輸送帶運輸、提升運輸、供電、壓風、排水、火災、水災與瓦斯突出、大型機電設備健康狀況等監控系統,提高了生產率和設備利用率,增加了煤礦的安全性。礦井安全監控系統一般由傳感器、執行機構、分站,電源箱、主站、主機,打印機、管理工作站,服務器、路由器和接線盒等組成。
高瓦斯礦井,煤與瓦斯突出礦井,必須裝備礦井安全監控系統。沒有裝備礦井安全監控系統的礦井的煤巷、半煤巷和有瓦斯涌出的巖巷和有瓦斯涌出的巖巷的掘進工作面,必須裝備甲烷風電閉鎖裝置或甲烷斷電儀和風電閉鎖裝置。沒有裝備礦井監控系統的無瓦斯涌出的巖巷掘進工作面,必須裝備風電閉鎖裝置。
煤礦安全監控設備,必須符合國家標準和行業標準,通過煤炭行業標準化審查,并且必須取得MA標志,并取得防爆合格證。煤礦安全監控設備之間,必須使用專用電纜連接,嚴禁與調度電話線、動力電纜等連接,確保其本質安全防爆性能。
礦井安全監控系統必須具備甲烷斷電儀和甲烷風電閉鎖裝置的全部功能。當系統發生故障時,必須保證實現甲烷斷電儀和甲烷風電閉鎖裝置的全部功能。
瓦斯爆炸事故的防治是煤礦安全工作的一個系統工程,除了完善可靠的安全裝備和采取有效的措施外,還應加強安全管理和安全監督,重視員工安全意識的培養。只有把安全放在首位,認真落實瓦斯治理的“十二字”方針,健全各項規章制度,合理加大安全投入,瓦斯爆炸事故及其他災害事故才能大幅度地減少,煤礦的安全狀況才能得到根本好轉。