王顯臣,方曉蕾,王澤峰
(1.朱集西煤礦生產技術部,2.朱集西煤礦瓦斯綜合治理辦公室,安徽 淮南 232098)
談瓦斯治理與利用如何走向標準化
王顯臣1,方曉蕾2,王澤峰2
(1.朱集西煤礦生產技術部,2.朱集西煤礦瓦斯綜合治理辦公室,安徽淮南232098)
摘要:瓦斯抽采技術是防治瓦斯事故的有效途徑,然而隨著我國瓦斯抽采技術的飛速發展和中央財政的巨額投入,瓦斯防治的任務卻未因此而減輕,主要原因就是我國在瓦斯的治理利用方面仍未形成一套系統、完善、可操作的標準化體系。
關鍵詞:瓦斯治理與利用;標準化;探討
在近年來發生的重特大事故中,有65%以上屬于瓦斯事故,煤礦行業一度被認為是高危行業,但事故頻發并不意味著必發,只要我們進行有效治理和防治,許多災難是可以避免的。從環保的角度來看,瓦斯的主要構成是甲烷(CH4),與煤炭、天然氣、石油等燃料相比,其C、H原子比重最低,所含氮、硫等雜質最少,是一種環保型的清潔能源。因而,加快推進瓦斯治理和利用走向標準化不僅能為煤炭企業帶來巨大的經濟效益,更能成為煤炭行業新的經濟增長點。
眾所周知,瓦斯抽采技術是防治瓦斯事故的有效途徑,它不僅降低了瓦斯在井下和地面的排放量和濃密,減少了空氣污染,有效控制了因濃度超標而引發事故的可能,同時也可變害為利,使通過專用管路抽采至地面的煤炭伴生資源加以開發利用。煤礦瓦斯抽采技術在我國已歷經多年的探索和研究,從50年代的高透氣性煤層瓦斯抽采、鄰近層卸壓瓦斯抽采,到60年代開始的低透氣性煤層強化抽采,再到80年代開始的綜合抽采瓦斯階段,隨著抽采技術的發展和提高,其使用性和針對性越來越強,對于煤層不同的深度、不同的結構、不同的透氣性有選擇地使用不同的瓦斯抽采技術,因此,我國已經具備了研究推進瓦斯治理和利用走向標準化的首要條件。2013年12月,煤礦瓦斯治理與利用標準化委員會正式成立,在成立大會上,主任委員袁亮強調了瓦斯的治理利用與標準的確立密不可分,而標準的建立必須有大量的科學研究作支撐,這些一定要結合我國的實際情況,要有針對性。
雖然我國的瓦斯抽采技術已取得飛速發展,中央財政的巨額投入也已見直接成效,但對于瓦斯防治的任務仍未因此而減輕。據統計,我國的煤礦經過多年開采,深度不斷增加,許多轉變為高瓦斯礦井和突出礦井,這些高危礦井數量占我國礦井總數的27.8%。在煤標委成立之前,我國也曾出臺過如《煤礦瓦斯防治工作“十條禁令”》等瓦斯治理標準,但這些規定均側重于安全生產方面,對于瓦斯的提純、液化、地溫治理、地壓治理等相關標準尚未形成。目前,我國煤礦作業機械化程度不高,絕大多數礦井仍采取“千軍萬馬”的傳統作業方式,對于瓦斯突出等事故的監測缺少先進設備投入,不能做到定時、定位,無法完全杜絕事故的突發。在地壓治理方面,雖然我國在安全和降低成本等方面已積累了一些經驗,但缺少相應的可操作性標準。因此,標委會成立后,瓦斯治理利用標準體系的建設任重而道遠,不僅需要對以前已出臺的一些標準進行校準和完善,更要加大研究力度和深度,全方位、全過程地對標準化體系加以補充,保障煤炭行業的健康持續發展。
瓦斯治理利用標準體系應以我國煤礦生產的全方位、全過程的內容要求為切入點,具有針對性和可操作性,依據相關法律、法規、條例、行業規范,在現有研究成果和科學技術的基礎上,建立層次明析、條理化、系統化、配套、完整的標準體系,每一個標準應具有可操作性、先進性和針對性的特點,參考相關國標的結構層次模式,對瓦斯治理利用標準化體系作出以下初步探討:
標準化體系可由三個層次構成,“子系統”、“主題標準”、“系列配套標準”。下面對其分別加以介紹:
3.1第一個層次——子系統
子系統共有10項,是表示瓦斯治理利用技術的某一方面,包括:基礎參數測定、涌出量測定、相關通風技術、抽放技術、局部瓦斯積聚及噴出防治技術、防止引爆火源及抑隔爆技術、檢測和監控技術、突出防治技術、礦井裝備及開采安全技術、煤礦瓦斯管理。
3.2第二個層次——主題標準
主題標準共有37項,每個子系統下對應若干個主題標準,主題標準是對子系統的細化和對某一類型專業技術的反映。下面對其中若干項進行詳細介紹:“基礎參數測定”子系統下包括“含量測定技術”、“壓力測定技術”、“抽放難易程度測定技術”三個主題標準;“涌出量測定”子系統包括“統計法下涌出量測定”、“分源法下涌出量測定”兩個主題標準;“相關通風技術”子系統包括“風量計算方法和通風能力的核定”、“高瓦斯采區及工作面通風系統”、“掘進通風技術”、“通風設施和裝備的技術要求”四個主題標準;“抽放技術”子系統包括“抽放瓦斯技術規范”、“抽放方法”、“瓦斯抽放的管理及利用”三個主題標準;“局部瓦斯積聚及噴出防治技術”包括“隅角積聚瓦斯的處理技術”、“掘進巷道局部積聚瓦斯的處理”、“采空區積聚瓦斯的處理”、“局部瓦斯噴出的防治”、“在井下采掘時相關設備附近積聚瓦斯的處理”五個主題標準;“防止引爆火源及抑隔爆技術”包括“爆破火源的防止”、“電氣火花的防止”、“靜電和沖擊摩擦火花的防止”、“礦井中及井口明火的防止”、“對混合性氣體色險性的鑒別和瓦斯抑隔爆技術”五個主題標準。
3.3第三個層次——系列配套標準
系列配套標準是整個標準體系的主干和主要內容,是對相應主題標準的技術性設定。比如:“基礎參數測定”子系統中“含量測定技術”主題標準下現有標準有1994年建立的煤層氣測定方法、2004年建立的煤層氣含量測定方法,應在此基礎上設置“地勘鉆孔煤層瓦斯含量”、“井下煤層瓦斯含量測定方法”、“間接法測定含量方法”等配套標準。
參考文獻:
[1]康小兵.隧道工程瓦斯災害危險性評價體系研究[D].成都:成都理工大學,2009
[2]陳謹,付俊江,隋陽等.基于PDCA理論創建礦山安全標準化系統的研究[J].中國安全科學學報,2010,20(4)49-54
[3]謝雄剛.順層鉆孔預抽突出煤層瓦斯技術研究[J].煤炭科學技術.2013.41(1):78-81
作者簡介:王顯臣(1989-),男,安徽淮南人,安徽理工大學學士,朱集西煤礦生產技術部助理工程師,研究方向:采礦設計與研究。