關于煤礦盲巷瓦斯檢查時濃度異常的探討

苗萌

（山東省天安礦業集團有限公司山東濟寧273155）

關于煤礦盲巷瓦斯檢查時濃度異常的探討

苗萌

（山東省天安礦業集團有限公司山東濟寧273155）

本文通過實例對煤礦盲巷瓦斯檢查時不同檢測儀器的誤差分析，找出了檢測儀器之間誤差的原因，并提出了措施和建議。

瓦斯檢測儀器

1　概述

在煤礦日常的瓦斯檢查工作中，根據國家的相關規定，安全監控系統的實時監測、相關人員隨身攜帶的便攜式甲烷檢測儀和瓦斯檢查員的專用光干涉式瓦斯檢測儀是煤礦檢查瓦斯的主要手段，正常的采掘活動下，三者監測的瓦斯濃度相差不大。但在一些特殊的情況下，例如啟封密閉時，由于缺少氧氣，二氧化碳濃度相對較高，烷烴類氣體密度較大的情況下，這三種檢測儀器會產生差別很大的結果。容易因錯誤的判斷而留下隱患。

2　事故案例

某礦井田地處華北沖擊平原，地形平坦，開采深度-200～-700m。主要開采煤層為二22煤層。安全監控系統的使用完全符合《國家煤礦安全規程》和《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范（AQ1029-2007）》的標準，完全滿足各采掘工作面的需求和安全生產要求。

2.1瓦斯含量

（1）礦井瓦斯等級

區內以往未發生過瓦斯突出和爆炸事故。礦井每年進行礦井瓦斯等級鑒定。詳見表1。

表1　礦井瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定審批表

（2）影響瓦斯賦存的主要地質因素

①斷層和含水層對瓦斯賦存的影響：由于斷層裂隙帶較為密集，水文地質條件極為復雜，煤層瓦斯沿裂隙逸散，因此，該地段瓦斯含量相對較小。②巖漿巖對瓦斯賦存的影響：礦井巖漿巖侵入二2煤層中，使原來低變質的煤層變質程度急劇增高，達到高變質無煙煤，雖然增加了瓦斯含量，但也使其迅速逸散，這也是該礦井瓦斯成分和含量較小的原因之一。

2.2實際井下安全監控系統的數據

從2011年到2014年12月，安全監控系統中顯示，除甲烷超限斷電試驗外，其他甲烷傳感器顯示值均在0.03%以下，屬于安全儀器儀表誤差范圍之內，沒有發現瓦斯。

2.3井下便攜式瓦斯檢測儀和光干涉檢測儀監測情況

井下采用便攜式甲烷檢測儀和光干涉檢測儀檢查瓦斯，正常采掘活動顯示值均在0.03%以下。

2.4異常情況的監測

2014年6月，在位于二2煤層的某采區啟封密閉時，救護隊員使用CLG10型光干涉式瓦斯檢測儀和CJC4型便攜式甲烷檢測儀檢查瓦斯，發現數據異常。詳見表2。

表2　救護隊現場所測數據

我們及時采取措施，并對相關設備和氣體進行實驗。

（1）井上實驗

我們在井上做了光干涉瓦斯檢測儀、甲烷傳感器、便攜式瓦斯檢測儀讀數的對比實驗，實驗過程如下：把濃度為2.0%的甲烷氣體充入到一個密封的塑料袋內，分別用光干涉式瓦斯檢測儀、甲烷傳感器、便攜式甲烷檢測儀測量塑料袋內的瓦斯濃度，實驗結果如下：

實驗結果顯示：光干涉瓦斯檢測儀、甲烷傳感器、便攜式甲烷檢測儀的實驗讀數差別不大。

（2）氣體檢測

我們將采集的氣體使用氣相色譜儀進行檢測，結果如下：

表3　井上實驗結果

通過對比現場檢測數據和氣體化驗分析數據，我們發現，現場用光干涉瓦斯檢測儀檢測的數據和氣體分析的數據有很大差別。分析如下：

表4　相關部門檢測報告

①用光干涉瓦斯檢測儀檢測瓦斯濃度時，它所測的為混合氣體濃度（主要包括水分、二氧化碳），且在檢測密閉、盲巷這些地點時，由于空氣成分變化較大，儀器內所裝藥品（二氧化硅、鈉石灰）不能將水分和二氧化碳過濾干凈，又加上其他烷類氣體（比如乙烷）的影響，此時儀器所測為混合氣體濃度，因此讀值比實際濃度偏大。

②甲烷傳感器、便攜式甲烷檢測報警儀的工作原理為催化燃燒，在檢測瓦斯時，不受水分和二氧化碳影響，只要氧氣充足，就能檢測出瓦斯濃度。而在缺氧區域，則由于不能充分燃燒，顯示數據比實際濃度低，且氧氣越低，偏差越大。

③引起本次氣體檢測異常的氣體是以二氧化碳為主的混合氣體，甲烷實際濃度和平時正常風流中所測濃度基本吻合。

3　采取的措施和建議

（1）仔細研究煤礦瓦斯產生原因，堅決抵制因火成巖侵入或水文地質復雜造成瓦斯含量較低的麻痹思想，嚴格執行瓦斯檢查制度，避免事故的發生。

（2）嚴格執行《煤礦安全規程》的相關規定，加強儀器儀表的校檢工作。

（3）在現場檢測及瓦斯排放過程中，充分掌握各儀器的自身特性，嚴格做好各項儀器的對比工作。發現誤差及時分析處理。

（4）在盲巷、采空區、啟封密閉等非正常區域內監測，建議及時對現場氣體進行氣相色譜分析，提高信息的準確性，防止因誤判造成事故的發生。

X752[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-411-1

苗萌（1985～），男，助理工程師。

[1]《礦井通風》.王永安主編.

[2]《礦井瓦斯防治》.國家煤礦安全監察局組織編寫.