梁 鑫
(山西焦煤集團有限責任公司屯蘭礦, 山西 古交 030206)
在開采過程中,瓦斯問題是煤礦安全生產的第一大隱患,直接影響和制約著煤礦安全生產。礦井通風機是煤礦的重要機電設備,在井下掘進巷道、硐室和聯絡巷等局部位置,一般利用局部通風機進行強制通風,若局部通風出現故障,輕則導致該區域內瓦斯氣體聚集超限,重則引發瓦斯爆炸、煤炭自燃等事故。尤其對于煤與瓦斯突出礦井,煤層瓦斯涌出量較大,因此,局部通風機的管理顯得更為重要[1-3]。
按工作方式劃分,局部通風機主要分為壓入式、抽出式和混合式三種[4],其優缺點分別如下:
1)壓入式通風機。一般安裝在距局部通風口10 m位置的進風巷道內,直接將風筒內的新鮮風流以射流方式輸出,其射程范圍大、安全性高,因此是目前使用較為普遍的局部通風方式,但也存在粉塵污染大等缺點。
2)抽出式通風機。一般安裝在距局部通風口10 m位置的回風巷道內,主要利用通風負壓將指定區域內的污風由風筒抽出,其通風衛生條件好,但有效吸程較短、安全性較差。
3)混合式通風兼具壓入式和抽出式通風方式的優點,但成本較高、管理困難。
1)保證“雙風機、雙電源”配置。要保證通風機運轉平穩,必須做到保護設備齊全、保護動作靈敏可靠,最基本的是實現“雙風機、雙電源”[5-6]。“雙風機”是指要有兩臺風機,互為備用,在一臺局部通風機停止運轉時,必須能自動切換至另一臺局部通風機。“雙電源”是指采用兩趟供電電源,雙回路供電,一趟為專用供電線路,不可搭載其他用電負荷,另一趟為工作面動力電源,與工作面各機電設備共用,兩趟線路互為備用,在運行風機停止工作后,備用風機能在10 min 內自動切換,能夠及時向工作面迎頭供給新鮮風量。以上措施可基本保障局部通風機的不間斷持續工作。
2)滿足“三專、三閉鎖”要求。“三專”是指專用變壓器、專用開關、專用供電線路。“三閉鎖”包括局部通風機的甲烷電閉鎖、風電閉鎖、故障閉鎖。甲烷電閉鎖是指工作面甲烷傳感器監測到瓦斯濃度超限時,能自動切斷工作面其他設備電源,實現瓦斯超限自動斷電功能,防止因電氣開關失爆造成瓦斯爆炸事故。另外,局部通風機開關要完善過流、接地、漏電等保護功能。任何一項電氣保護失效,都可能造成局部通風機運轉中斷,或引發其他電氣事故。
3)保證風機質量安全可靠。完善局部通風機的保護,還應從質量源頭抓起。首先,要確保每臺通風機在入井前,經過檢驗,風機完好,電機無失爆,機械性能完好。對于國家明令禁止使用的淘汰落后設備,要嚴格把關,杜絕類似設備下井;其次,每臺局部通風機的開關,入井前都要檢查,確保各類電氣保護功能齊全,且試驗有效;最后,在風機運輸中,要避免因運輸不當造成電纜擠壓損壞或風筒損壞而引起的人為性停風。
1)日常保養規范。對于局部通風機的日常保養,必須做到專人負責,尤其是瓦斯治理巷、底抽巷、空頭巷道等高瓦斯區域的局部通風機,必須嚴格按照局部通風機的檢修標準,實行日檢、周檢和月檢計劃。另外,在局部通風機的保養過程中,應將周邊環境列入檢查范圍。周邊空氣潮濕,將導致開關受潮,易發生絕緣降低漏電事故,影響局部通風機的正常運轉。因此,需要定期對開關接線腔進行防潮處理,定期更換干燥劑。
2)通風路徑清理。通風機附近,尤其通風口位置,嚴禁存放各種施工材料。材料堆積,可能影響局部風流,增大風阻,造成通風機吸風口風量減少,影響通風效果。
3)風機吊掛檢查。對于局部通風機的吊掛,需要定期檢查吊掛是否牢靠,防止井下震動和材料腐蝕導致的吊掛松動、失穩,進而引起設備墜落、傷人事故,且影響正常通風。
1)提高業務能力。機電管理部門要定期組織風機檢修人員進行集中培訓,對于業務能力,不僅要進行理論知識考核,還應進行實操演練,保證每名局部通風機檢修人員熟悉通風機設備性能、熟練操作流程、熟悉應急預案。在局部通風機切換時,必須按照標準作業流程進行操作。對于切換過程中容易出現的各種問題,必須制定相關的應急預案。另外,對于非計劃性的停電、停風等狀況,要有專人現場看守,在恢復供電并接到送電通知后,應按操作流程開啟局部通風機進行排瓦斯作業。
2)提升責任意識。局部通風機檢修人員必須要有高度的責任心,發現問題隱患要及時處理,無法現場處理的必須向主管單位請示匯報。嚴格執行交接班制度,對于本班的遺留問題,要認真記錄,并向接班人員交代清楚。同時,對工作要認真負責,發現問題判斷精準、處理問題迅速果斷,做到對所管設備檢查到位、檢修到位、管理到位,不留盲區。
風機檢修是否按期、檢修是否到位,是確保局部通風機正常運行的關鍵。風機檢修應實行屬地管理,做到誰使用,誰管理。對于不定期巡查中發現問題不及時處理的單位,要進行問責。
對于局部通風機的巡查,重點是偏遠巷道、長期不使用巷道,以及無相關隊組施工的備用巷道,應安排專職人員進行巡查和檢修。加強沿線風筒的巡檢,發現有刮破的風筒,要及時補口,防止長期漏風,導致送風量不夠。
局部通風機在礦井下的分布較廣,單純依靠人力進行日常巡查具有較大的不確定性,而通過礦井工業環網,加快數字化監控平臺建設,實現局部通風機及礦井通風系統的遠程在線監測,可實現對井下所有場所局部通風機運行參數的實時監控,從而確保在任意一臺局部通風機出現故障后,能夠第一時間發現,并在第一時間組織人員進行搶險。同時,實現局部通風機遠程自動檢測、遠程故障診斷及故障處理,也是較為高效的現代機電設備管理方式。在日后的礦井建設和發展過程中,應極力推廣,將局部通風機數字化管理列入數字礦山建設的重要內容,逐步完善管理平臺功能,為礦井安全通風打下堅實基礎。
局部通風機是否被有效管理是制約礦井安全生產的關鍵環節,對于煤與瓦斯突出礦井更是尤為重要。進一步加強和完善高突礦井局部通風機的管理措施,杜絕瓦斯超限,已經成為現代礦井安全管理的重中之重。各煤礦應形成一套科學有效的局部通風機現場管理方法,實現規范管理,施行專人專機負責制,同時,通過在線監測與現場巡查相結合的方式,確保煤礦的安全生產。