李金友
(中煤科工集團重慶研究院有限公司,重慶400037)
煤礦生產過程中經常出現瓦斯威脅安全生產的問題,當前企業進行瓦斯治理的措施是采用通風和抽放方式進行處理。這2 種方式雖然能夠獲取一定的治理效果,但無法進行全面預防,為此,企業必須從本質上開展煤礦瓦斯治理,做好防突工作。
瓦斯易燃易爆、無色無味,這種情況導致瓦斯具有較大的危險。在煤礦生產、開采過程中,若不能有效解決瓦斯問題會嚴重影響企業安全生產,造成一系列的事故問題。因此,需要社會和企業都加以重視。當前,我國煤炭生產過程中開采強度逐年提升、設備配置越來越多,已經從傳統的以風定產模式轉變為以瓦斯抽采量定產,這充分說明了煤炭開采過程中的瓦斯治理及防突工作的重要性。而瓦斯含量會隨著礦山企業開采深度的增加不斷增長,這種趨勢極大地影響了日常工作進度和安全工作的開展。而瓦斯事故的出現不僅與瓦斯自身的危險特性有關,還與地層結構存在一定關聯,巷道瓦斯含量與地質褶曲構造有緊密聯系,在開采過程中,瓦斯事故在背斜、向斜及傾伏段等部分發生概率較大。當煤層走向發生較大變化時,煤層結構變化,在頂板與底板之間形成較大夾角,提高煤體中瓦斯含量與壓力[1]。
隨著煤礦生產工作的深入推進,煤層當中會出現含量及壓力更高的瓦斯氣體,這對于煤礦瓦斯治理及防突工作是非常不利的。在日常生產過程中,由于礦井地質結構復雜、開采工作不規范、安全生產體系不完善、管理人員不足、管理制度缺失,都會對礦井瓦斯治理及防突工作產生較大影響,嚴重者會制約煤礦安全生產,這給瓦斯治理工作提出了更高的要求,因此,瓦斯治理工作刻不容緩,十分必要。
2.3.1 爆炸危害
造成瓦斯爆炸的條件主要包括瓦斯濃度、氧氣含量、點火源,一般瓦斯濃度在7%~8%時,存在一定的點火能量,氧氣濃度超出12%時,瓦斯都會出現燃燒爆炸問題。在瓦斯出現爆炸事故后,現場溫度瞬間飆升,同時產生能量巨大的沖擊波,對現場的各類設備、設施、人員產生強烈沖擊,甚至完全摧毀、死亡。
2.3.2 突出危害
煤與瓦斯突出是開采煤炭過程中必然出現的復雜動力現象。這種現象出現的時間較短,能夠在瞬間散發出大量瓦斯氣體,并伴隨強烈的沖擊波,造成各類設備、設施的損失,嚴重者會造成礦井風流逆轉。若井下工作人員撤離不及時,會出現掩埋和窒息風險,而且在礦井風流當中,包含大量瓦斯氣體,若濃度過高接觸火源后會引發爆炸事故[2]。
在煤礦井下環境當中,當瓦斯濃度為7%~8%時最容易出現瓦斯燃燒爆炸事故。瓦斯的引火溫度在650℃~750℃,當空氣中氧含量低于12%時,瓦斯不會發生燃燒和爆炸,而造成瓦斯爆炸的主要因素包括引燃溫度、氧氣濃度、瓦斯含量,通過控制這些反應條件實現瓦斯的綜合治理。要想控制引燃溫度,需要對井下生產人員進行嚴格管控,并嚴格進行管控,確保工作人員了解相應的安全生產知識,在日常工作過程中能夠依照標準進行操作,避免井下出現明火,降低瓦斯安全事故風險。要想控制瓦斯濃度,煤礦企業要依照嚴格的安全生產標準,對各類生產設備進行檢查檢修,特別是礦井通風系統,必須采取有效措施保證正常通風工作,降低井下各個區域的瓦斯濃度,相關企業還要設置專門的人員對瓦斯異常的區域進行有效檢查,及時發現存在的問題,避免瓦斯積聚造成安全事故問題,同時,安排專人對通風設備、區域進行巡查,確保通風設備的有效性。
煤礦安全生產監管機構要及時對礦井資料、設備等情況進行掌握,及時督促企業更換老舊或存在問題的設備,按照計劃做好瓦斯監控設備的日常維修、檢查,確保煤炭企業日常生產安全。在企業內部,相關管理機構要結合企業自身實際情況,制訂嚴格的安全生產管理制度,針對各類細節性問題、常態化問題進行管理,建立合理、完善的安全管理責任制,做好安全生產獎罰工作,通過完善的制度來規范現場施工、管理等工作,確保各類人員能夠嚴格遵循相應的操作規程,煤礦企業還要加大安全資金和人員投入,積極引進先進技術、裝備,確保日常生產安全。
瓦斯治理工作中要堅持先抽后采原則,實踐證明,先抽后采是防治瓦斯災害的有效方法,能夠從根本上杜絕瓦斯事故,進行開采部署工作中,要充分利用當前條件,將各處的瓦斯進行抽排,減少其對煤礦生產安全的不利影響,提升煤礦日常生產效率,保證人員生命、財產安全。堅持先抽后采原則,能夠充分降低煤層中瓦斯含量,降低區域內瓦斯的壓力,避免瓦斯突出事故的發生,解決因開采區瓦斯壓力過大造成的瓦斯事故,提高開采安全性。
在開展煤礦瓦斯治理及防突工作過程中需要建立完善的監控體系,以便提升日常生產的安全性,減少瓦斯事故的發生。監控體系的建立需要實時采集對應區域的瓦斯濃度數據,當超出預定值,就可以發出相應的報警并切斷該區域內所有設備電源,避免瓦斯事故的發生。監控體系的建立是做好瓦斯防治工作的重要環節,同時,也是提升礦井信息化水平的措施,通過監控設備將生產過程中的各類數據進行收集、整理、儲存,為后續瓦斯治理及防突工作提供有效依據,促進相關治理和預防工作的有效開展,并為煤礦企業制訂瓦斯治理計劃提供良好依據。
煤礦工作人員應加強對瓦斯治理工作的重視,并做好自身安全知識的培養。使每個生產人員都能夠按照規范進行操作,避免產生煤礦瓦斯爆炸事故。煤礦要對各級生產人員進行培訓教育,確保其充分了解瓦斯及事故的危害性和嚴重性。樹立良好的安全防護意識,在發現瓦斯問題之前就能提前預判,針對存在較高危險性的區域,要定期對其濃度進行監測、抽放,以便更好地提升管理工作成效。各區位的瓦斯監管人員必須具備豐富的經驗和扎實的知識,通過培訓教育不斷完善自身知識體系,確保煤礦生產中的瓦斯治理及防突工作能夠順利開展[3]。
煤礦瓦斯治理及防突工作是一項復雜的系統性工作,需要企業始終關注并加以重視,通過建立完善的監督管理體系,積極引進新技術、新裝備,并做好人員的培訓教育,才能更好地控制煤礦瓦斯造成的災害事故,進而確保井下人員生命安全,保證企業經濟效益和社會效益。