淺談黃陵礦業公司一號煤礦選煤廠煤倉瓦斯災害的治理

摘 要：針對黃陵礦業公司一號煤礦選煤廠煤倉瓦斯災害的實際情況，結合瓦斯的特性及危害、國內選煤廠煤倉瓦斯災害的案例，闡述了該選煤廠治理煤倉瓦斯災害的一些措施和經驗。

關鍵詞：煤倉瓦斯；災害；措施

引言

對于高瓦斯礦井選煤廠來說，煤倉普遍存在著瓦斯積聚和超限問題，有時煤倉瓦斯濃度遠遠超過《煤礦安全規程》的規定標準，極大地威脅著選煤廠的安全生產。井下煤炭采掘后經運輸系統進入選煤廠貯煤倉后，堵嚴煤倉下口，貯煤倉上倉口到煤倉貯煤位間形成盲倉，瓦斯能長時間、均勻地從煤體中釋放出來，加之倉內空氣流通性差，極易造成煤倉上部瓦斯積聚。另外，由于倉內貯煤時間長且多，煤倉下部壓力大，煤中瓦斯不易釋放，因而當倉下放煤時，瓦斯就會隨煤在出煤口釋放，往往導致煤倉下部倉口處瓦斯濃度較大，故而在高瓦斯礦井選煤廠中，煤倉瓦斯是十分重大的危險源。陜西陜煤黃陵礦業公司一號煤礦屬于高瓦斯礦井，瓦斯絕對涌出量已達100m3/分鐘，其配套的選煤廠設計有3個三萬噸煤倉、3個一萬噸煤倉，煤倉總貯煤量達到12萬噸。其中3個三萬噸煤倉倉直徑達30米，倉內凈高達60米，其倉容和倉高在國內較為少見，屬特大型煤倉。因此，一號煤礦選煤廠煤倉的瓦斯災害較為嚴重，必須采取有效措施進行治理。

1 瓦斯的特性及危害

1.1 瓦斯的物理特性

瓦斯是一種無色、無味的氣體，密度約為0.554g/cm3。瓦斯難溶于水，比空氣輕，擴散性比空氣高1.6倍，雖然無毒，但當其濃度高時，會使人因缺氧而窒息。瓦斯不助燃，但當其在空氣中有一定濃度并遇到高溫時，能引起爆炸。

1.2 煤體中瓦斯的貯存和解吸

瓦斯通常是以游離狀態和吸附狀態存在于煤體的裂隙和孔隙內。游離狀態和吸附狀態的瓦斯處于不斷變換的動平衡狀態。在壓力降低、溫度升高或煤體結構受到破壞時，部門吸附狀態的瓦斯就輕化為游離狀態，即發生解吸現象。煤炭被采掘出后以及在隨后的轉運過程中，吸附狀態的瓦斯因煤體結構被破壞，外界壓力減小和溫度升高等因素，一直處于解吸狀態，因此吸附的瓦斯不斷地從煤體中逸出，散發到空氣中，當處于通風不暢通的地點，瓦斯便很容易積聚。

1.3 瓦斯爆炸的條件及危害

瓦斯爆炸必須同時具備三個條件：一是要有一定濃度的瓦斯，瓦斯爆炸的濃度界限一般為5%-16%，但煤塵的混入則可以降低瓦斯的爆炸下限；二是要有一定溫度的引火源，通常為650-750℃，電氣火花、明火、煤自燃、撞擊及摩擦火花等都足以引爆瓦斯；三是要有足夠的氧氣。瓦斯爆炸時，瞬間溫度可達到1850-2650℃，爆炸壓力可達0.75-1.03Mpa，是正常大氣壓力的7-10倍。這種高溫、高壓的氣流，形成強大的爆炸沖擊波，以極快的速度自爆炸點向四周沖擊，可直接摧毀設備，并造成巨大的人員傷亡。

2 國內選煤廠煤倉瓦斯災害的案例

我國高瓦斯礦井選煤廠發生瓦斯事故的案例也很多，在此列舉幾個典型案例。

2.1 案例1

山西焦煤集團屯蘭煤礦屬于高瓦斯礦井，屯蘭礦選煤廠是一座設計入選原煤能力4Mt/a的大型煉焦煤選煤廠，有原煤倉4個，產品倉4個。2001年5月，屯蘭選煤廠焊工在產品倉上部對刮板運輸機橫梁的插板進行電焊作業時，在沒有任何安全措施的情況下，致使電焊火花掉入產品倉內，引起瓦斯爆炸，造成該電焊工重傷。

2.2 案例2

1991年至今，山西陽泉煤業集團選煤廠共發生瓦斯事故11起，其中新景礦選煤廠發生4起煤倉瓦斯事故，分別是1997年11月、1997年12月、1998年4月、1999年5月。

3 一號煤礦選煤廠煤倉瓦斯災害預防和治理的具體措施

陜西陜煤黃陵礦業公司一號煤礦井下瓦斯的絕對涌出量在100m3/min左右，屬高瓦斯礦井，其配套的選煤廠是一座設計入選能力為6Mt/a的特大型選煤廠，建有原煤倉3個，單倉倉容為3萬噸，另外還有3個地銷產品倉，單倉倉容為1萬噸。這些煤倉自2011年3月份建成投用以來，發現煤倉的瓦斯涌出量較大，尤其是三個3萬噸的大型煤倉放煤時，煤倉下部倉口的瓦斯涌出量很大，并在倉口上方的隅角積聚，這些部位的瓦斯濃度已超過1%，有時甚至達到2%左右，給選煤廠的安全工作帶來了很大隱患。為了有效的預防和治理煤倉的瓦斯災害，我們結合具體情況，采取了以下一些具體措施。

3.1 加強瓦斯災害的宣傳教育，強化職工的瓦斯意識

針對地面職工對瓦斯的危害認識不到位，瓦斯事故安全意識淡薄的現實狀況，我們狠抓宣傳教育工作。一是組織全體職工學習煤礦瓦斯的基本知識，認清選煤廠煤倉瓦斯的危害。二是搜集了大量國內選煤廠瓦斯事故的案例，在班前會上給職工講解。三是從礦上職教部門借來瓦斯爆炸事故的光碟，在學習室播放組織職工觀看，通過強烈的視覺沖擊和慘痛的事故現場，震撼教育職工。

3.2 防止瓦斯積聚

防止瓦斯積聚可采取自然通風、強制通風和強制抽放等措施。一是加強各處煤倉上部抽放風機的管理。我們將煤倉上部抽放風機的運行監護工作落實到每班的崗位工，作為其設備監護和班后交接的一項工作，發現故障及時上報廠部，迅速安排人員解決，并且落實專人（安監員）對各風機實行定期倒換運轉，對停運風機強制進行維護和檢修。二是針對煤倉下部瓦斯涌出較大的情況，我們首先加強倉體周圍換氣扇的運行管理，要求所有換氣扇頭必須24小時開啟運行，出現問題及時修復；其次要求倉體四周的所有門窗全部打開，加強自然通風；再是對煤倉放煤口上部的各處盲區、隅角進行填充、封堵，消除易發生瓦斯積聚的通風死角；另外針對放煤時倉上瓦斯涌出大的情況，我們在煤倉下皮帶間安裝了兩臺11千瓦的局部風機，當放煤時將風機開啟，用風筒對倉口上方強制通風，將瓦斯吹散，以防止發生積聚。

3.3 設計、安裝抽放設施

為從根本上解決三個3萬噸大型煤倉下部的瓦斯隱患，我們又在每個煤倉下部增加安裝了兩臺抽放風機，并配套了抽放管路至每個放煤倉口的上方，及時抽排放煤時涌出的瓦斯。這樣，在冬季來后，即使倉體四周的門窗關死，也能保證瓦斯的抽放，防止瓦斯積聚。

3.4 嚴管火源

火源是引發瓦斯事故的一個重要原因，必須從嚴管理。

（1）防止明火。煤倉上下禁止使用明火、吸煙、無安全措施施工等現象，一經發現嚴肅追查，從重處理。

（2）杜絕失爆。煤倉上下各類電氣設備全部按防爆標準進行管理，杜絕各類失爆現象。我們與施工方配合，對煤倉上下所有電氣設備逐臺進行了防爆標準整改，并定期檢查。

（3）防止其他火源。主要是防止機械設備運轉和檢修安裝過程中產生的摩擦、撞擊火花，對有可能出現的這類火源及時預防。

3.5 建設和完善瓦斯的自動監控系統

可靠的瓦斯監控系統是全天候監控瓦斯濃度是否超標的重要保證，為更好的防治煤倉瓦斯，在完善抽放系統的同時，我礦正在積極籌備建設選煤廠瓦斯監控系統，并將并入全礦井的瓦斯監控系統，進行統一管理。

4 結束語

通過以上瓦斯治理措施的實施，收到了良好的效果，消除了一號煤礦選煤廠煤倉瓦斯的積聚現象，保證了安全生產的需要。我們將繼續改進和完善選煤廠煤倉瓦斯治理的方法和措施，為建設本質安全型礦井而努力。

作者簡介：岳麗（1983，3-），女，陜西富平人，2003年畢業于陜西能源職業技術學院，機電專業，助理工程師。