在采煤生產(chǎn)中預(yù)防瓦斯爆炸的措施研究

馮先鋒

(七臺(tái)河市吉祥煤炭有限責(zé)任公司，黑龍江 七臺(tái)河 154600)

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在采煤生產(chǎn)中預(yù)防瓦斯爆炸的措施研究

馮先鋒

(七臺(tái)河市吉祥煤炭有限責(zé)任公司，黑龍江 七臺(tái)河 154600)

本文主要研究了防止瓦斯積聚的措施、瓦斯積聚的處理措施、防止瓦斯引燃措施、防止瓦斯爆炸范圍擴(kuò)大的措施。

采煤生產(chǎn)；預(yù)防瓦斯爆炸；措施

預(yù)防煤礦瓦斯爆炸是從技術(shù)上、行為上和管理上消除瓦斯爆炸條件中任何一個(gè)條件的存在，使其不能發(fā)生瓦斯爆炸事故。由于礦井正常條件下始終滿足充足的氧氣條件，預(yù)防瓦斯爆炸只能從防止瓦斯積聚和控制引燃熱源方面入手。

1 防止瓦斯積聚的措施

1.1 加強(qiáng)通風(fēng)

加強(qiáng)通風(fēng)是預(yù)防瓦斯積聚的最根本措施。礦井要采用機(jī)械通風(fēng)，礦井必須有獨(dú)立、合理的通風(fēng)系統(tǒng)；各水平、各采區(qū)布置單獨(dú)回風(fēng)巷，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)；風(fēng)流便于調(diào)節(jié)和控制，保證風(fēng)流的連續(xù)、穩(wěn)定，保證足夠的風(fēng)速、風(fēng)量。

1.2 瓦斯抽放

瓦斯抽放是瓦斯治理的基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性措施，也是我國(guó)大多數(shù)高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井預(yù)防煤與瓦斯突出的主要措施之一，煤礦應(yīng)采取抽放瓦斯措施，以降低煤(巖)層瓦斯含量，減小煤層開采時(shí)的瓦斯涌出量。

1.3 合理安排生產(chǎn)，防止盲巷出現(xiàn)

由于盲巷容易積聚瓦斯，引起事故，因此，必須在采掘生產(chǎn)安排上防止盲巷出現(xiàn)。獨(dú)頭掘進(jìn)巷道若臨時(shí)停風(fēng)等形成盲巷時(shí)，要按照有關(guān)規(guī)定及時(shí)予以密閉并懸掛警標(biāo)，恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)要按照有關(guān)規(guī)定排放瓦斯。

1.4 及時(shí)有效地處理局部積聚瓦斯

生產(chǎn)中容易積聚瓦斯的地點(diǎn)有采煤工作面上隅角、采煤機(jī)附近、臨時(shí)停風(fēng)的掘進(jìn)工作面、頂板冒落的空洞內(nèi)、低風(fēng)速的頂板附近、打鉆施工時(shí)的鉆眼附近及工作面采空區(qū)邊界等?？杉哟箫L(fēng)量，提高風(fēng)速，引導(dǎo)風(fēng)流沖淡排出，必要時(shí)采取抽放等措施予以處理。

2 瓦斯積聚的處理措施

2.1 采煤工作面上隅角積聚瓦斯的處理

上隅角瓦斯積聚的預(yù)防與處理措施有:a.引導(dǎo)風(fēng)流沖淡排出。這種方式簡(jiǎn)便易行，使用廣泛。b.尾巷排放法。對(duì)于沒(méi)有煤炭自然發(fā)火危險(xiǎn)的煤層，當(dāng)工作面雙巷布置或布置有尾巷時(shí)，與工作面回風(fēng)巷平行布置。當(dāng)尾巷排放效果不好時(shí)，可通過(guò)在工作面回風(fēng)巷設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)門等措施，增大工作面與尾巷間的壓力差和漏風(fēng)量，提高排放效果。采用尾巷排放時(shí)，要加強(qiáng)尾巷風(fēng)流中瓦斯的檢查和監(jiān)控，保證回風(fēng)流中瓦斯不超限。c.通風(fēng)設(shè)備排出法。當(dāng)上隅角瓦斯積聚較嚴(yán)重、引導(dǎo)風(fēng)流沖淡排出效果不能滿足要求時(shí)，可在上隅角附近設(shè)置風(fēng)、水引射器，將上隅角積聚的瓦斯排至工作面缺口以外的回風(fēng)流中。d.瓦斯抽放。可利用礦井瓦斯抽放系統(tǒng)或瓦斯抽放移動(dòng)泵站，在上隅角采空區(qū)中布置管道進(jìn)行瓦斯抽放。此外，若條件許可時(shí)，上隅角采取超前放頂、超前充填等措施，也能有效預(yù)防瓦斯積聚。

2.2 采煤機(jī)截割部附近瓦斯積聚的處理

采煤機(jī)截割部附近易發(fā)生瓦斯事故，其主要原因有:a.新破落煤炭且生產(chǎn)能力大，瓦斯涌出量也大。b.通風(fēng)不好，瓦斯易積聚。c.采煤機(jī)等電器設(shè)備有發(fā)生電火花的可能。d.截齒與堅(jiān)硬夾石易發(fā)生摩擦火花等。

采煤機(jī)截割部附近瓦斯積聚的處理措施主要有: a.降低瓦斯涌出量不均衡性。b.加大工作面進(jìn)風(fēng)量。機(jī)采工作面生產(chǎn)能力大，瓦斯涌出量也大，如:在條件許可時(shí)，采用W型通風(fēng)系統(tǒng)。c.加強(qiáng)采煤機(jī)附近的通風(fēng)。如:在采煤機(jī)搖臂附近安設(shè)水風(fēng)扇，不僅可吹散滾筒附近的瓦斯，而且又可起到防塵的效果。d.瓦斯抽放。

2.3 掘進(jìn)工作面瓦斯積聚的處理

掘進(jìn)工作面易發(fā)生瓦斯事故的主要原因有: a.巷道處于先揭露的煤體中，瓦斯涌出量大。b.局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，風(fēng)流不穩(wěn)定。c.掘進(jìn)工作面電器設(shè)備多，易產(chǎn)生電火花。d.掘進(jìn)工作面經(jīng)常爆破，易發(fā)生爆破火源等。掘進(jìn)工作面預(yù)防瓦斯事故的根本性措施在于全面貫徹落實(shí)掘進(jìn)工作面安全裝備系統(tǒng)化標(biāo)準(zhǔn)和《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。此外，對(duì)工作面穿過(guò)的老巷、老空區(qū)和瓦斯涌出異常區(qū)，要編制專門的防瓦斯安全技術(shù)措施，對(duì)大斷面掘進(jìn)巷道可適當(dāng)加大風(fēng)量，對(duì)裂隙發(fā)育的涌出異常區(qū)及時(shí)封堵，等等。

2.4 頂板附近層狀瓦斯的處理

對(duì)于大斷面、低風(fēng)速的巷道，往往容易在頂板附近形成層狀瓦斯流。a.加大巷道風(fēng)速，使瓦斯與風(fēng)流充分混合。防止瓦斯層狀積聚的風(fēng)速不應(yīng)小于0.5～1 m/s。b.加大頂板附近風(fēng)速。對(duì)于設(shè)置防爆棚挑頂或因其他原因斷面局部擴(kuò)大的巷道，可在其頂板附近設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板，以吹散頂板附近積聚的瓦斯。c.密閉隔絕瓦斯涌出源。當(dāng)瓦斯通過(guò)頂板裂縫涌出且涌出量不大時(shí)，可用木板、黃泥、注漿等方法封堵。

2.5 頂板冒落空洞內(nèi)瓦斯積聚的處理

由于瓦斯較空氣輕，易上浮，頂板高冒空洞內(nèi)是瓦斯最容易積聚的地方。對(duì)于放頂煤開采工作面，一般設(shè)專用排瓦斯巷。對(duì)于巷道高冒處，可將冒落區(qū)用不燃性材料填實(shí)或用擋風(fēng)板、風(fēng)袖等引導(dǎo)風(fēng)流設(shè)施將風(fēng)流引至瓦斯積聚區(qū)。值得注意的是，當(dāng)冒落空洞高時(shí)，采用填實(shí)法處理施工前，必須對(duì)冒落空洞內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)，否則有瓦斯暈人或燃燒爆炸的危險(xiǎn)。

2.6 刮板輸送機(jī)底槽瓦斯積聚的處理

刮板輸送機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，底槽往往容易積聚瓦斯，刮板輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的摩擦火花可引起瓦斯的燃燒或爆炸。采取的防治措施有:清除底槽殘存煤，保證底槽暢通；保證輸送機(jī)經(jīng)常性運(yùn)轉(zhuǎn)，以防瓦斯積聚；將風(fēng)流引至底槽，吹散積聚的瓦斯。

2.7 預(yù)防鉆孔施工時(shí)引燃瓦斯的措施

在高瓦斯煤(巖)層中打孔時(shí)，往往鉆孔附近瓦斯超限，稍有不慎就會(huì)引起瓦斯燃燒等事故。

2.8 盲巷瓦斯積聚的處理

盲巷恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)，必須首先排除積聚的瓦斯。由于排除瓦斯是一項(xiàng)十分復(fù)雜、危險(xiǎn)的工作，稍有疏忽就會(huì)造成事故。因此，排除瓦斯時(shí)必須制定安全技術(shù)措施。全礦突然停電是煤礦安全生產(chǎn)的重大隱患，必須采取安全措施預(yù)防事故的發(fā)生。安全措施應(yīng)包括: a.停止工作，切斷電源，撤出人員。受停風(fēng)影響區(qū)域必須立即停止工作，將人員撤至進(jìn)風(fēng)巷，必要時(shí)撤至地面。b.打開防爆門(蓋)和有關(guān)風(fēng)門，充分利用自然通風(fēng)。c.加強(qiáng)瓦斯、爆破和電氣設(shè)備的檢查。各作業(yè)地點(diǎn)必須停止爆破，瓦斯檢查員要加強(qiáng)瓦斯的檢查和匯報(bào)，同時(shí)檢查各電氣設(shè)備是否處于斷開狀態(tài)，否則必須予以斷開，以防自動(dòng)恢復(fù)送電。d.救護(hù)隊(duì)?wèi)?yīng)加強(qiáng)瓦斯涌出異常區(qū)、采空區(qū)和火區(qū)的瓦斯檢查，特別是封閉火區(qū)有害氣體的檢杳。e.井上來(lái)電后，關(guān)閉防爆門(蓋)，及時(shí)啟動(dòng)主要通風(fēng)機(jī)，恢復(fù)礦井通風(fēng)。f.制定安全技術(shù)措施，按照由近及遠(yuǎn)的原則排除井下積聚的瓦斯，只有確認(rèn)井下處于安全狀態(tài)后，方可向井下采區(qū)、采掘工作面等逐級(jí)恢復(fù)送電。

3 防止瓦斯引燃措施

防止瓦斯引燃就是消除或控制各種熱源，嚴(yán)禁各種非生產(chǎn)性熱源進(jìn)入井下。礦井引燃瓦斯的熱源主要是明火。a.防止明火。b.加強(qiáng)爆破管理。c.防止電火花。d.嚴(yán)防摩擦火花和撞擊火花的發(fā)生。e.防止靜電火花的產(chǎn)生。

4 防止瓦斯爆炸范圍擴(kuò)大的措施

由于煤礦生產(chǎn)的特殊性，雖然采取了各種預(yù)防措施，但事故仍不能完全杜絕。為了將災(zāi)害控制在盡可能小的區(qū)域內(nèi)，預(yù)防瓦斯、煤塵爆炸事故擴(kuò)大的措施為: a.分區(qū)通風(fēng)。b.設(shè)防爆門和反風(fēng)系統(tǒng)。c.設(shè)置隔爆棚，限制爆炸范圍擴(kuò)大。d.編制災(zāi)害預(yù)防與處理計(jì)劃和事故應(yīng)急預(yù)案。

[1] 周英.采煤概論[M].北京:煤炭工業(yè)出版社，2013.

[2] ?，F(xiàn)聯(lián)，馮擁軍.煤礦安全[M].北京:煤炭工業(yè)出版社，2011.

[3] 蔣承林，楊勝?gòu)?qiáng)，等.礦井瓦斯災(zāi)害防治與利用[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2013.

Study on measures to prevent gas explosion in coal production

FENG Xian-feng

(Qitaihe Jixiang Co., Ltd., Qitaihe 154600, China)

This paper mainly studies the measures to prevent the accumulation of gas, the measures of gas accumulation, the measures to prevent gas ignition and prevent the expansion of gas explosion.

Coal production; Prevention of gas explosion; Measures

2017-03-01

馮先鋒(1980-)，男，助理工程師。

TD712

B

1674-8646(2017)10-0112-02