高瓦斯礦井瓦斯防治技術(shù)分析

郭志和

摘要：隨著我國礦井逐漸向深部延伸，礦井瓦斯問題日益嚴重，成為制約礦井安全高效生產(chǎn)的重要因素。如何有效防治瓦斯事故的發(fā)生，應防微杜漸，找出瓦斯事故發(fā)生的原因，從技術(shù)層面展開深入探討，提出瓦斯事故防治技術(shù)的建設性意見。

關(guān)鍵詞：礦井;瓦斯防治;礦井作業(yè)

在煤礦資源的實際開采過程中，礦井下不僅蘊含了大量的煤礦資源，還存有相應濃度的瓦斯氣體。這部分瓦斯氣體是存在于煤炭資源的表層和煤炭顆粒的縫隙之中。但隨著煤炭資源的實際開采數(shù)量增加，導致瓦斯氣體被釋放出來，使得礦井內(nèi)部瓦斯氣體的實際濃度增大，甚至濃度達到限值時，遇到明火之后，就會發(fā)生瓦斯爆炸問題，為煤礦資源的開采帶來嚴重的安全危害。因此，研究礦井瓦斯防治技術(shù)十分有必要。

一、礦井瓦斯事故發(fā)生的原因

在不同地點出現(xiàn)的瓦斯爆炸事故其原因也是多種多樣的，但是對過去瓦斯爆炸事故的成因進行統(tǒng)計和分析，我們?nèi)匀粫l(fā)現(xiàn)一些共同點，例如瓦斯爆炸往往會引起特大事故，造成巨大損失;而在事故地點方面，也大多集中于采煤面和掘進工作面，同時由于瓦斯爆炸會造成嚴重破壞，所以波及范圍也較廣泛，所以對瓦斯爆炸相關(guān)成因進行分析極為關(guān)鍵。

一般來說，瓦斯爆炸最主要原因就是煤塵引燃，如果瓦斯積累較多，一旦出現(xiàn)煤塵引燃，就會造成爆炸事故。而瓦斯積聚則一般由于巷道通風不暢，縱觀過去發(fā)生過的瓦斯爆炸事故，其大多都是由于通風不暢導致的瓦斯積聚問題。對礦井而言，通風設備是必不可少的，如果安裝數(shù)量不足、安裝位置不當，就會導致風量不足，進而形成瓦斯積聚。舉例來說，風筒沒有延伸到指定地點，就會影響有效風量。所以對礦井來說，要做好通風處理，同時也要重視瓦斯抽放，這樣才能有效降低瓦斯?jié)舛龋@一點在高瓦斯煤礦尤為重要。

另外，管理的不善也是瓦斯事故發(fā)生的原因之一。例如，放假、臨時性關(guān)閉、停產(chǎn)造成局部不同程度停風，停風則造成加成反應和過氧化反應不同步，過氧化反應不到位。停風后由于煤體與水分處于干濕兩個極端，煤體在不采動前提下是固態(tài)，會對動態(tài)的水和水蒸汽始終進行吸收，生成大量甲基與亞甲基，停風后過氧化反應未能完成。下次恢復通風時，過氧化反應的基礎能量成倍增加，而一時從煤體排出量有限，導致煤體內(nèi)形成高壓瓦斯區(qū)，深部則達到沸點發(fā)生突出。由于部分礦井未能嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》中的“停工不停風”的規(guī)定，導致瓦斯事故的突發(fā)。

二、礦井瓦斯防治措施

2.1 加強煤礦開采區(qū)域的瓦斯勘查工作

在煤礦資源開采之前，是要針對開采區(qū)域范圍內(nèi)的地質(zhì)情況進行全面勘查和對比分析，有效的預防瓦斯事故發(fā)生。所以，在煤礦地質(zhì)勘查過程中，勘查工作人員要對煤礦瓦斯含量進行全面分析，預估瓦斯災害發(fā)生帶來的影響范圍和影響程度，尤其是針對那些具有衍生性特點的煤礦瓦斯災害，更是要進行深入的分析，通過對實際勘察所得到的數(shù)據(jù)進行詳細化記錄，為防治煤礦瓦斯災害的發(fā)生奠定堅實的基礎。此外，煤礦企業(yè)要在瓦斯災害防治工作中增加資金投入，將瓦斯災害防控意識看作為管理工作中的關(guān)鍵部分，并結(jié)合是實際情況對相應的制度體系進行改進，不斷優(yōu)化礦井瓦斯的防控措施，增強煤礦企業(yè)管理人員安全管理意識。

2.2 改造礦井通風系統(tǒng)

結(jié)合礦井通風系統(tǒng)的現(xiàn)狀及改造所遵循的原則，對當前通風系統(tǒng)進行改造，旨在解決當前工作面通風量不足、通風線路過長及負壓過高等問題。為此，具體可以選擇如下的改造方案：

1）保持通風方式不變，更換當前通風系統(tǒng)中的主通風機，對瓦斯集中巷道進行擴修，增大其斷面面積。

2）將原一進一回的通風方式改為二進一回，其中在原通風方式的基礎上在煤礦西邊界新增一個進風井。

3）增加對工作面煤層瓦斯的抽采力度，降低煤層瓦斯的涌出量;將并列式通風系統(tǒng)改造為對角式通風方式。

2.3 打鉆抽采精細化

“打鉆抽采精細化”是指對鉆孔施工、瓦斯抽采工作精細化管理，提高鉆孔施工精準性與瓦斯抽采效果，進一步確保防突措施落實到位。具體要根據(jù)法律法規(guī)要求及安全生產(chǎn)標準化標準，參照其他煤礦企業(yè)管理規(guī)定，制定符合本礦的打鉆、抽采精細化管理規(guī)定，明確技術(shù)資料、現(xiàn)場管理等要求。打鉆抽采從設計開始直至工程結(jié)束，全部按照標準要求施工、管理、驗收，確保按照設計施工到位，提高管理水平和抽采效果。

煤礦根據(jù)已批準的區(qū)域防突措施，制定鉆孔施工與抽采專項設計，包括鉆場施工、鉆孔布孔方式、開孔位置、孔徑、鉆孔角度、預計見煤點、終孔位置、煤層增透措施、施工鉆機型號、排渣方式、防噴裝置安設、施工要求、測定鉆孔軌跡、封孔要求、數(shù)據(jù)記錄、視頻監(jiān)控、鉆孔驗收等施工要求及鉆孔接抽、負壓濃度等參數(shù)觀測、抽采自動計量裝置的位置、孔板流量計位置、管路吊掛要求、放水器安裝位置等抽采要求。鉆孔施工前，對地質(zhì)情況不清的，先施工2 個定位鉆孔確定煤層情況，再修改原設計參數(shù)。測定鉆孔軌跡后，發(fā)現(xiàn)鉆孔偏離較大時要及時補孔。鉆孔施工與抽采按照安全標準化的要求進行管理，包括現(xiàn)場文明生產(chǎn)、掛牌管理等。

2.4 日常瓦斯通風管理

日常礦井管理中要由礦總工程師牽頭，每天對通風系統(tǒng)、瓦斯涌出量、采掘工作面地質(zhì)、防突指標及措施落實情況、瓦斯抽采系統(tǒng)、防滅火系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)及前期日分析會議意見落實情況進行分析，通過日分析掌握礦井每天瓦斯治理工作變化情況，提前發(fā)現(xiàn)問題，及時采取措施，做到瓦斯零超限、煤層零突出、煤層零發(fā)火、礦井零著火。要求任一地點的甲烷濃度當班或上下兩個班次浮動達到或超過0.2%時，必須進行分析、查明原因、采取措施，并在通風瓦斯日分析記錄中進行說明。凡發(fā)生瓦斯超限的，上級公司的通防、安全管理等部門要現(xiàn)場核查原因、制定防范措施，并督促落實。量化分析參數(shù)包括采掘工作面風量、絕對瓦斯涌出量、一氧化碳濃度、防突預測指標、防突允許采掘距離、抽采量等，分析中必須匯報量化參數(shù)。通風瓦斯日分析會議必須明確專人負責記錄，對分析中發(fā)現(xiàn)的問題及原因、制定的整改措施、追究責任情況等都要以文字記錄清楚，并留有資料，資料保存時間不少于3 個月。

結(jié)論：

綜上所述，煤礦企業(yè)在經(jīng)營發(fā)展過程中，要加強開采區(qū)域的瓦斯勘查工作，面對瓦斯事故易發(fā)區(qū)域，可針對性的對通風系統(tǒng)進行改造，并且在日常管理中要對瓦斯的通風管理到位，明確防突技術(shù)路線，落實防突制度，將礦井瓦斯事故消滅在萌芽狀態(tài)中。

參考文獻：

[1]趙鵬飛.礦井瓦斯防治及通風控制系統(tǒng)的研究[J].機械管理開發(fā)，2021，36（04）：230-231+259.