武 兵(國投新集能源股份有限公司新集一礦,安徽 淮南 232001)
淺析高瓦斯煤礦通風技術
武 兵
(國投新集能源股份有限公司新集一礦,安徽 淮南 232001)
在我國日益增長的能源需求市場中,煤炭占有很大比重。煤礦企業在各類能源企業中也占有很重要的地位,備受關注的煤礦生產事故也是國家安全生產工作的難題之一。瓦斯經常是煤礦事故尤其是造成重大生命財產損失的煤礦事故的誘因,高濃度瓦斯遇火會引起火災甚至引發爆炸,而先進的通風技術則是排除瓦斯安全隱患,保障人員安全的關鍵。本文主要探討高瓦斯煤礦常用通風排除瓦斯隱患技術,現在常用的通風技術為B型通風,根據該技術的通風原理制定通風方案,并提出相關建議。
高瓦斯;煤礦;通風技術;B型通風
煤礦井下作業的程序是通過對煤層的開采取得煤礦資源,采掘時會破壞巖層和煤層的結構,而瓦斯則是附存在煤、巖層中的一種無色、無味、無臭的天然混合氣體,俗稱甲烷。瓦斯會污染巷道中空氣質量,當瓦斯濃度達到10%左右是是爆炸威力最大的,此時的瓦斯涌出遇到明火,會發生瓦斯爆炸,造成重大損失的嚴重后果。若相對涌出量于10m3/t的礦井,則是高瓦斯煤礦,治理高濃度瓦斯的方法是瓦斯的風排和抽放,煤礦要解決高瓦斯礦井安全問題關鍵是通風技術,做好通風是確保井下人員安全和順利采礦的重要前提,所以煤礦企業從根本上保證煤礦作業安全,采取有效通風措施,將瓦斯濃度降到安全濃度以下是必行之路。
瓦斯是天然氣,俗稱甲烷,瓦斯爆炸濃度界限4%-15%左右,當瓦斯濃度達到10%左右時爆炸的威力最大,給井下作業人員的安全帶來嚴重后果,煤礦在應對瓦斯爆炸的控制中采取過很多種辦法,但瓦斯隨著煤礦開采不斷涌現,無法徹底清除瓦斯氣體,因此加強通風,快速疏散井下因為挖掘而產生的瓦斯氣體為處理和預防瓦斯危害的最有效措施。
(1)井下常用的通風技術之一是均壓通風技術,原理是通過降低通風通道兩端的風壓,減少漏風,改善巷道風壓分布,依靠通風通道兩端風壓的平衡穩定來降低和減少井下瓦斯的濃度,減少瓦斯向采煤作業面的涌出,通過提高工作面風壓,緩解外部漏風問題,調節兩端氣壓給礦井工作面的影響,保護工作區不受有害氣體侵害,確保工作面人員的安全生產。
(2)均壓通風的注意事項和技術要點。首先要保證風機的均壓,在煤礦通風是預防發生瓦斯爆炸的關鍵,而煤礦均壓通風技術的前提是風機的絕對均壓,礦井下風機均壓運行能避免瓦斯涌入開采面,風機均壓技術安全可靠,操作簡單,當風機出現故障主扇在負壓作用下也可以正常工作,保證風機兩端風壓均勻,保障采掘工作面內的瓦斯含量短時間內不升高,當回風側人員撤入進風側,就可以保障生命安全短時間內不受威脅。
風窗一風機聯合均壓技術是均壓技術中常用的方式,應有具體操作技術,在治理瓦斯時要求工作人員時刻保持警惕,配備完整的管理措施;首先當需要使用停風措施時,應盡快開放回風道的調量門,若未及時開放回風道,會使得瓦斯瞬間涌入巷道中,易發生瓦斯爆炸,給人員安全造成威脅;其次,應保證進風巷的風門封閉嚴實,拉開工作面與風筒出口的距離,不要靠的太近,避免出現自燃。第三、煤礦企業應科學合理的調節回風道,使用均壓通風技術時,防止均壓風機因不同位置而造成的不穩定,需要相關人員時刻保持警惕。
(1)高瓦斯礦井B型通風技術是煤礦工作層面與回風巷頂板形成瓦斯排放通道,綜合一通三防的綜合性通風技術,在保證通風條件的前提下,起到防止瓦斯、火災和防塵等污染的控制,保證煤礦通道內安全,該技術適合于高瓦斯煤礦并起到良好的效果。與傳統通風方式不同,傳統U型風只考慮工作面通風量的大小,而B型通風技術是通過聯絡回風巷頂板排放道進行排放,B型通風方式是新型通風方式的統一體,利用煤礦礦井的通風技術,將瓦斯的排放和通風相結合,能夠疏導瓦斯聚集在工作面區域。
(2)B型通風技術的技術關鍵。1)巷道瓦斯的涌出。綜放工作面瓦斯主要有煤壁、巷道及采空區的瓦斯涌出;煤壁瓦斯涌出受煤質、通風條件等影響,傳統工作難以降低煤壁開采產生的瓦斯,而B型通風技術可以增設風門,增加巷道局部通風阻力以達到控制煤壁瓦斯的涌出。此時需要注意的是風門的位置應靠近回風巷巷道為最佳,若安裝不合理會起到反作用。2)采空區瓦斯涌出。采空區瓦斯涌出可以通過B型通風技術降低采空區瓦斯涌出,不僅可以減少漏風帶,使得風向快速向弱漏風帶發展,由強帶弱,為采空區抽放瓦斯創造條件,促使瓦斯向裂隙帶和采空區冒落帶轉移,降低瓦斯危害,確保瓦斯抽放時的安全。控制瓦斯運移工作在傳統工作布置中由于工作面兩端的風壓差大導致在瓦斯管理方面存在采空區或死角,傳統工作面布置只有一條回風巷,而B型通風模式有兩條回風巷且能有效管理死角。為保證煤礦在高瓦斯排放時需要利用風差控制風道的壓力,從而控制采空區的瓦斯濃度,使得高瓦斯通過頂板排放。通過這種方式管理死角和排放高濃度瓦斯能夠有效緩解工作面上隅角及回風巷瓦斯頻繁超限的問題,ss使得瓦斯從排放道順利排出,達到降低、消除瓦斯,保障安全生產的目的。
(3)B型通風技術的不足和解決措施。B型通風技術在應用中存在一定的不足,當排放巷的正前方工作區域處于不穩定狀態下,布置在頂板的排放道會受到影響,使得采空區和排風巷之間的通暢度發展變化,會增加高瓦斯排放的難度,解決這一問題,可以采用排放巷局扇正壓通風技術,降低排放道瓦斯濃度。
本文主要描述通風技術是礦井瓦斯治理的關鍵,有效的通風技術對降低、排放或消除瓦斯有重大意義。穩定有效的通風技術對瓦斯事故的避免和預防有重要作用。煤礦在作業過程中存在的各種問題應該通過科學合理有效的技術手段,做到防患于未然,預防和控制瓦斯濃度。做好通風工作的管控,為井下作業人員提供安全良好的工作環境,掌握和加強通風管理,應成為每個煤礦企業研究和保障安全生產的重要工作。
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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.184