劉家梁礦2214工作面高瓦斯回采中的通風(fēng)技術(shù)與安全管理

劉愛文

（大同煤礦集團(tuán)軒崗煤電有限責(zé)任公司， 山西 忻州 034114）

引言

煤礦開采過程中，礦井內(nèi)部通常會伴隨有大量的粉塵、有毒有害氣體[1-2]。對于這些氣體，如果不采取措施進(jìn)行處理，就有發(fā)生爆炸的危險，威脅礦井內(nèi)部工作人員的安全[3]。基于通風(fēng)技術(shù)可以將礦井外部的新鮮空氣輸入到礦井內(nèi)部，并將礦井內(nèi)有毒有害氣體、粉塵等物質(zhì)及時排出，確保礦井安全[4]。可以看出，通風(fēng)技術(shù)在保障礦井安全方面有著非常重要的作用，通風(fēng)系統(tǒng)自身的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，所以有必要強(qiáng)化通風(fēng)技術(shù)的安全管理工作[5-6]。

1 劉家梁礦2214工作面通風(fēng)技術(shù)概述

1.1 劉家梁礦基本情況

劉家梁礦設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力為每年2.4 Mt，開采的煤層主要有2號煤層、3號煤層和5號煤層。其中2號煤層厚度平均值約為5.7 m。劉家梁礦2214工作面屬于常見的“三軟”煤層，煤層相對比較松軟，具有較差的透氣性。在煤礦開采過程中，隨著開采的不斷推進(jìn)，導(dǎo)致工作面內(nèi)涌出的瓦斯越來越多、濃度越來越高。為了解決工作面內(nèi)瓦斯?jié)舛冗^高的問題，工作面同時使用了瓦斯抽采技術(shù)和通風(fēng)機(jī)風(fēng)排技術(shù)。本研究主要對2214工作面的通風(fēng)技術(shù)進(jìn)行分析。工作面頂板圍巖性質(zhì)比較軟弱，在掘進(jìn)過程中容易發(fā)生垮落現(xiàn)象，另外劉家梁礦不同煤層間的距離也相對較小，可能會發(fā)生漏風(fēng)通道。

1.2 B型通風(fēng)技術(shù)在劉家梁礦2214工作面中的應(yīng)用

1）回采工作面瓦斯涌出情況。在安裝通風(fēng)設(shè)備過程中，對礦井內(nèi)的瓦斯涌出量進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)結(jié)果為17 m3/min。隨著工作面不斷往前開采，礦井內(nèi)的瓦斯涌出量越來越多、速度越來越快，檢測發(fā)現(xiàn)達(dá)到了27 m3/min。隨著采空寬度的進(jìn)一步增大，瓦斯涌出速度最大時達(dá)到了51 m3/min。可以看出工作面的瓦斯涌出量非常大，使得礦井內(nèi)的瓦斯?jié)舛染痈卟幌隆Ｔ跊]有使用B型通風(fēng)技術(shù)前，穩(wěn)定狀態(tài)下工作面的瓦斯涌出量大約在23～25 m3/min。

2）B型通風(fēng)技術(shù)的使用。在深入分析工作面瓦斯涌出規(guī)律后，認(rèn)為如果只是增加通風(fēng)量，還無法有效降低工作面內(nèi)的瓦斯?jié)舛取榱藦母旧辖鉀Q工作面瓦斯?jié)舛冗^高造成的各種危害問題，有必要采取措施從源頭上降低瓦斯涌出量，實(shí)現(xiàn)礦井瓦斯?jié)舛鹊挠行Э刂啤３浞挚紤]工作面實(shí)際情況，最終選用B型通風(fēng)技術(shù)來控制礦井內(nèi)的瓦斯?jié)舛取Ｈ鐖D1所示為2214工作面中使用的B型通風(fēng)技術(shù)示意圖。

在確保礦井瓦斯?jié)舛仍诎踩秶那疤嵯拢瑧?yīng)該盡可能降低通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)量，以節(jié)省能源。這就要求對通風(fēng)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時對礦井內(nèi)的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行監(jiān)測，找到最合適的技術(shù)參數(shù)。經(jīng)過大量的實(shí)踐測驗(yàn)，最終確定最優(yōu)通風(fēng)機(jī)參數(shù)為800 m3/min，此時礦井內(nèi)各監(jiān)測點(diǎn)的瓦斯涌出量均得到了有效控制，完全在安全范圍內(nèi)。

圖1 2214工作面使用的B型通風(fēng)技術(shù)示意圖

2 2 2 1 4工作面回采通風(fēng)技術(shù)管理存在的安全隱患分析

在開采煤礦時首先需要挖掘巷道，但在巖石內(nèi)部通常會包含有瓦斯等易燃易爆氣體，這些氣體會從巷道表面涌出，并在巷道內(nèi)部匯集。當(dāng)不同巷道進(jìn)行連通后，這些易燃易爆氣體就會全部匯集在一起。當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到一定程度，遇到火花或明火時就非常容易發(fā)生爆炸問題，嚴(yán)重時可能會導(dǎo)致巷道發(fā)生垮塌。為避免上述情況的出現(xiàn)，就需要利用通風(fēng)技術(shù)對巷道內(nèi)部的瓦斯進(jìn)行處理，盡可能降低瓦斯?jié)舛龋蛊涮幱诎踩秶鷥?nèi)。可見，礦井通風(fēng)技術(shù)在確保高瓦斯工作面安全方面有非常重要的作用，而做好通風(fēng)管理工作是確保通風(fēng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。結(jié)合2214工作面實(shí)際情況，認(rèn)為存在如下兩個通風(fēng)技術(shù)管理安全隱患。

2.1 煤礦開采環(huán)境存在安全隱患

煤礦開采中瓦斯是重要的危險源，當(dāng)?shù)V井內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到一定程度就有發(fā)生爆炸的危險。礦井內(nèi)瓦斯?jié)舛扰c煤礦開采環(huán)境有非常重要的關(guān)系，礦井所在區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境、褶皺、斷層等都會對瓦斯含量產(chǎn)生重要影響。劉家梁礦2214工作面煤層比較軟弱，所處環(huán)境比較復(fù)雜，巷道圍巖也存在斷層的問題。因此煤礦開采環(huán)境是威脅2214工作面通風(fēng)安全的隱患之一。所以當(dāng)開采到不同階段時，尤其是在出現(xiàn)斷層位置時，需要重點(diǎn)監(jiān)測礦井內(nèi)的瓦斯?jié)舛龋鶕?jù)瓦斯?jié)舛葘νL(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)量和通風(fēng)速度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

2.2 監(jiān)督和管理力度薄弱

我國對煤礦資源的依賴程度相對較大，為順應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國每年都需要開采大量的煤礦資源。很多礦井在煤礦安全監(jiān)督和管理方面有所松懈，劉家梁礦2214工作面同樣面臨著這樣的問題。煤礦企業(yè)將更多的財(cái)力、時間和精力放在能夠提升煤礦開采效率的設(shè)備方面，而在通風(fēng)技術(shù)方面的投入相對較少。實(shí)際上，為了提升煤礦安全，監(jiān)管人員應(yīng)該定期對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，確保其安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時應(yīng)該將先進(jìn)的安全技術(shù)與通風(fēng)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，提升通風(fēng)系統(tǒng)的安全性。

3 提升2 2 1 4工作面通風(fēng)技術(shù)安全的管理措施研究

3.1 建立通風(fēng)技術(shù)安全管理制度

系統(tǒng)完善的規(guī)章制度是做好通風(fēng)技術(shù)安全管理的基礎(chǔ)和前提，所以劉家梁礦需要充分結(jié)合工作面的實(shí)際情況，結(jié)合實(shí)踐制定并完善通風(fēng)技術(shù)安全管理規(guī)章制度體系，更重要的是要在實(shí)踐中嚴(yán)格貫徹落實(shí)安全管理制度。通風(fēng)系統(tǒng)作為礦井重要的安全保障，如果通風(fēng)技術(shù)在實(shí)踐中存在缺陷可以及時發(fā)現(xiàn)并提出，進(jìn)而進(jìn)行完善和改進(jìn)。另一方面，劉家梁礦在對通風(fēng)技術(shù)開展安全管理工作時還需要明確安全管理目標(biāo)和責(zé)任，將目標(biāo)進(jìn)行量化，將責(zé)任進(jìn)行落實(shí)。通過對目標(biāo)的量化能夠?qū)崿F(xiàn)更加科學(xué)的管理，提升通風(fēng)系統(tǒng)安全管理的效率和質(zhì)量。

3.2 優(yōu)化煤礦通風(fēng)技術(shù)管理工作

第一，使用最先進(jìn)、最適合的礦井通風(fēng)技術(shù)。劉家梁礦2214工作面當(dāng)前階段使用的B型通風(fēng)技術(shù)，就是在充分考慮實(shí)際情況基礎(chǔ)上選用的最先進(jìn)、最適合的通風(fēng)技術(shù)。如果使用其他類型的通風(fēng)技術(shù)，可能無法滿足實(shí)際使用需要，導(dǎo)致礦井內(nèi)的瓦斯涌出量相對較高，瓦斯?jié)舛染痈卟幌拢瑢ΦV井安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。但必須清醒認(rèn)識到，B型通風(fēng)技術(shù)在2214工作面中的應(yīng)用，并不一定是最優(yōu)的，還有進(jìn)一步提升的空間。因此煤礦企業(yè)需要重視通風(fēng)技術(shù)方面的創(chuàng)新與發(fā)展，基于實(shí)踐應(yīng)用效果對通風(fēng)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和改善，進(jìn)一步提升通風(fēng)技術(shù)的安全性能。

第二，優(yōu)化回采工作面施工環(huán)境。良好的回采工作面施工環(huán)境可以降低通風(fēng)系統(tǒng)的壓力。當(dāng)回采工作面環(huán)境較好時，空氣中包含的粉塵、有害氣體含量相對較低，則只需要基本的通風(fēng)量即可滿足實(shí)際使用需要，確保礦井安全。相反的，當(dāng)?shù)V井環(huán)境較差，空氣中包含有大量的粉塵、有毒有害氣體時，則需要通風(fēng)系統(tǒng)提供更大的通風(fēng)量和通風(fēng)速度才能夠?qū)⒌V井內(nèi)的空氣質(zhì)量控制在安全范圍內(nèi)。

第三，重視通風(fēng)技術(shù)管理工作，增加資金投入。煤礦企業(yè)應(yīng)該重視通風(fēng)技術(shù)管理工作，在這方面投入更多的時間、精力和財(cái)力，引進(jìn)綜合素質(zhì)人才，確保通風(fēng)技術(shù)安全。

3.3 對通風(fēng)技術(shù)設(shè)備定期組織維護(hù)保養(yǎng)

劉家梁礦應(yīng)該定期組織對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)檢修，且在實(shí)際執(zhí)行過程中嚴(yán)格貫徹落實(shí)相關(guān)的維護(hù)檢測標(biāo)準(zhǔn)，對通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)給出客觀、科學(xué)的判斷。對通風(fēng)技術(shù)安全管理人員執(zhí)行獎懲制度，即表現(xiàn)優(yōu)異的員工及時進(jìn)行獎勵，表現(xiàn)不良的員工按照實(shí)際情況對其進(jìn)行處罰。通過獎懲措施能夠提升通風(fēng)安全管理人員的工作熱情和積極性，從而更好地完成礦井通風(fēng)技術(shù)管理工作。

4 結(jié)語

對于高瓦斯回采工作面而言，合理利用通風(fēng)技術(shù)是降低礦井瓦斯?jié)舛鹊闹匾胧＿x用通風(fēng)技術(shù)是第一步，還需要充分結(jié)合煤礦開采實(shí)際環(huán)境對通風(fēng)技術(shù)存在的安全隱患進(jìn)行分析，劉家梁礦2214工作面存在的通風(fēng)技術(shù)安全隱患主要包含兩個方面，分別為煤礦開采環(huán)境復(fù)雜、監(jiān)督管理工作不到位。對于存在的安全隱患，需要采取針對性的通風(fēng)技術(shù)安全管理措施，以提升劉家梁礦高瓦斯工作面的通風(fēng)技術(shù)安全。