煤礦瓦斯治理及防突對策探討

宋海洲

摘? 要：瓦斯問題一直是在煤礦開采活動中最重要的安全問題，隨著社會經(jīng)濟不斷變化與發(fā)展，為了使煤炭開采有一個安全保障，就需要對瓦斯的治理及防治不斷加強。在治理瓦斯的過程中要對開采現(xiàn)場嚴格控制以及治理時落實開采管理的制度。相關(guān)人員要對管理瓦斯中的特征和參數(shù)進行準確分析和研究，做到在治理瓦斯時各個步驟都具有嚴謹性，對開采現(xiàn)場的整體進行把握并制定有效管理措施。文章通過對防治瓦斯進行概述，分析瓦斯爆炸的形成條件及危害，探究事故中所存在的問題，提出對應(yīng)的解決措施，為煤礦安全開采提供借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦瓦斯;治理;防突對策

中圖分類號：TD712 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）30-0137-02

Abstract： Gas problem has always been the most important safety issue in coal mining activities. With the continuous change and development of social economy， in order to ensure the safety of coal mining， it is necessary to strengthen the control and prevention of gas. In the process of gas control， the mining site should be strictly controlled and the mining management system should be implemented. The relevant personnel should accurately analyze and study the characteristics and parameters in the management of gas， so that all steps of gas control are rigorous， grasp the overall mining site and formulate effective management measures. Through an overview of gas prevention and control， this paper analyzes the formation conditions and harm of gas explosion， probes into the problems existing in the accident， and puts forward the corresponding solutions， so as to provide reference for coal mine safety mining.

Keywords： coal mine gas; control; outburst prevention countermeasures

前言

煤礦開采是一個十分復(fù)雜的工作，在挖掘作業(yè)中，瓦斯問題始終出現(xiàn)在挖掘過程中，嚴重威脅了煤礦的生產(chǎn)安全，所以，防治瓦斯是煤礦安全生產(chǎn)的首要任務(wù)，而且也是一個重大難題。瓦斯跟煤石緊密聯(lián)系，其危險系數(shù)極高，稍微不注意就有可能侵害到人的生命安全，因此瓦斯的防治刻不容緩，保證煤礦內(nèi)的安全，才能使煤石行業(yè)更好的發(fā)展，才能讓工人的生命得到保證，進而大力支持煤石行業(yè)，投身其中，為其發(fā)展做出有力貢獻。

1 煤礦瓦斯概述

1.1 煤礦瓦斯概念

煤礦瓦斯是從圍巖和煤石中溢出的混合氣體，以游離狀態(tài)或者是吸著狀態(tài)出現(xiàn)，是一種無色無味的氣體，但是有時也能夠聞到像蘋果一樣的味道。在空氣中瓦斯的相對密度為0.554kg/m3，標準狀態(tài)下的密度是0.716kg/m3，瓦斯的滲透能力是空氣的1.6倍，達到一定濃度時，不僅會使人缺氧窒息，還會在煤礦中產(chǎn)生爆炸，釀成事故，威脅生命安全[1]。

1.2 瓦斯爆炸條件

通常情況下，瓦斯發(fā)生爆炸需要三個存在條件：第一，瓦斯達到一定濃度。一般來說，瓦斯氣體積累到一定濃度后才有可能引起爆炸事故。一般瓦斯爆炸的濃度臨界值在6%-15%間，將瓦斯?jié)舛认薅ㄔ谂R界值以下就可以保證安全，但是，這一標準被諸多環(huán)境因素所影響，所以，要對周圍環(huán)境進行充分考慮再判斷臨界值。第二，溫度達到燃燒點。燃燒點就是瓦斯的爆炸點，與周圍環(huán)境有關(guān)，一般情況下，煤礦內(nèi)的電壓、火力等都會影響瓦斯最低的燃燒點。瓦斯通常在650℃進行燃燒，煤礦內(nèi)產(chǎn)生摩擦及自然現(xiàn)象都有可能引起瓦斯爆炸。第三，煤礦內(nèi)氧氣濃度。氧氣是助燃氣體，而且煤礦的通風、工人的呼吸等都需要充足的氧氣，所以氧氣問題很難避免，一般對瓦斯爆炸都是控制前兩個因素[2]。

1.3 瓦斯危害

（1）產(chǎn)生有毒氣體：因為瓦斯無味無色，很難被發(fā)現(xiàn)。在開采煤礦時，如果開采工人不能夠及時發(fā)現(xiàn)瓦斯泄露，就會因為大量吸入瓦斯氣體而造成工人中毒甚至死亡，更加嚴重的是如果瓦斯氣體達到一定濃度，就會引發(fā)煤礦爆炸，摧毀挖煤設(shè)備，引起火災(zāi)，不僅為煤礦帶來巨大的經(jīng)濟損失，還會損害煤礦工人的生命安全。（2）高溫危害：瓦斯發(fā)生爆炸時，會在瞬間產(chǎn)生高溫熱量，特別是煤礦內(nèi)發(fā)生瓦斯爆炸的時候，在爆炸瞬間，可將溫度提升到186℃，嚴重可以達到260℃高溫。不但可能引起煤礦內(nèi)坍塌，還會對工人產(chǎn)生灼傷，威脅工人生命。（3）沖擊波危害：瓦斯發(fā)生爆炸會產(chǎn)生爆炸沖擊波，有著極大的沖擊威力，可以直接對附近環(huán)境和人身體造成傷害，并且隨著超音波的增多，其破壞力和沖擊力會進一步加大[3]。

2 影響煤層瓦斯含量發(fā)生變化的因素

瓦斯是一個極易發(fā)生燃燒、爆炸的有毒氣體，因為瓦斯的物理性質(zhì)特別不穩(wěn)定，很容易發(fā)生意外。由于重型煤礦設(shè)備的應(yīng)用，加上越來越大開采煤礦的強度，以前的煤礦生產(chǎn)是根據(jù)風定產(chǎn)，現(xiàn)如今的煤礦定產(chǎn)是根據(jù)瓦斯的抽采量定產(chǎn)。所以，越來越看重煤礦中瓦斯的防突工作，這是保障煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵所在。開采煤礦時，煤層越厚瓦斯的含量越多，這在很大程度上為巷道挖掘增添了難度。最近幾年，煤礦中頻繁發(fā)生瓦斯事故，這跟瓦斯性質(zhì)有很大關(guān)系，也與開采煤礦時遇到的褶曲、斷層結(jié)構(gòu)、煤塵等有關(guān)[4]。褶曲的質(zhì)地結(jié)構(gòu)嚴重影響著瓦斯的存在含量，瓦斯大量堆積在背斜、軸部、向斜等地方，因此開采煤礦時，要注意這些地段的瓦斯含量。

在地質(zhì)結(jié)構(gòu)里，斷層的密封性質(zhì)也對瓦斯的堆積有影響。封閉性斷層會堆積大量瓦斯，且有較大的安全危害;透氣性強斷層，即使煤層受到巨大壓迫也不會造成瓦斯含量增多。在煤層地質(zhì)條件復(fù)雜情況下，不同斷層互相擠壓，導(dǎo)致煤層分布情況產(chǎn)生變化，破壞了煤層結(jié)構(gòu)，增加了瓦斯含量。

3 加強煤礦瓦斯治理

3.1 加大監(jiān)管力度

治理煤礦中的瓦斯事故，應(yīng)該按照實際情況制定具有針對性的策略，不能盲目跟從成功案例。對煤礦開采的技術(shù)、煤礦內(nèi)的通風情況、瓦斯含量、現(xiàn)場施工等進行嚴格管理，保證現(xiàn)場施工的質(zhì)量以及工人的安全。當?shù)氐恼块T要對煤礦的施工進行密切監(jiān)督，并不斷加強監(jiān)督力度。監(jiān)管人員要及時發(fā)現(xiàn)煤礦內(nèi)存在的安全問題并立刻整頓，并按照我國的法律法規(guī)對相關(guān)單位及人員做出懲罰。避免有不良企業(yè)在瓦斯含量高的礦區(qū)開采，從根源上杜絕瓦斯事故的產(chǎn)生。對于一些企業(yè)不如實上報煤礦內(nèi)真實的瓦斯含量，出現(xiàn)隱瞞超限瓦斯或是數(shù)據(jù)作假情況，上級相關(guān)的管理部門應(yīng)該對其嚴肅處理，追究單位及人員的責任。對于已經(jīng)發(fā)生較大瓦斯爆炸的煤礦，政府部門應(yīng)勒令關(guān)閉。對于一些明明知道存在重大安全隱患卻仍然開采的煤礦，也應(yīng)進行關(guān)閉。

3.2 建立責任體制

因為治理煤礦瓦斯需要許多不同種類的工作人員，為了嚴格把掌控開采及治理時存在的質(zhì)量問題，煤礦管理人員需要建立一定的責任體系，對人員進行約束，讓參與此項煤礦工作的底層員工和部門管理者共同成為責任體，共進退，不至于上層領(lǐng)導(dǎo)將責任推卸給下層員工，下層員工之間互相推卸責任。不但如此，煤礦單位要結(jié)合自身的實際開發(fā)情況以及治理進度，制定合理的獎懲制度，獎勵貢獻大的員工，相反則需受到懲罰，通過這種方式，激發(fā)出員工對于工作的積極性和熱情，為強化煤礦治理瓦斯，促進煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打下厚實基礎(chǔ)[5]。

3.3 開展巷道通風技術(shù)

巷道是煤礦內(nèi)主要的通風途徑，所以優(yōu)良的巷道布置，可以有效防止瓦斯事故的發(fā)生。一般來說，現(xiàn)在的煤礦通風大多是中央并列式，就是在布置巷道時使用兩個通風巷、兩個回風巷形式。這種巷道方式，會讓各個施工點都有充足的風量且風速適宜。在巷道通風過程中，使用的是模式是雙向風機自動切換，就是一旦主風機產(chǎn)生問題故障，備風機會自動開始工作。這樣的雙風機模式對煤礦內(nèi)的通風性給出了最大保障，讓巷道里的瓦斯含量保持在安全范圍內(nèi)，避免發(fā)生中毒、爆炸事故。除此之外，巷道內(nèi)局部的通風機使用的是其它線路和開關(guān)，可以最大程度地保障風機的正常運轉(zhuǎn)，將巷道通風的可靠性提高。在煤礦內(nèi)，會設(shè)置兩條排瓦斯回風巷，在回風巷內(nèi)，嚴禁任何生產(chǎn)活動，也不可隨便堆放雜物。為了使巷道的安全得到保證，要用不易燃的材料建成巷道，在巷道的頂部安裝瓦斯警報，一旦巷道里的瓦斯含量超過正常范圍，警報就會響起，工作電源就會被切斷。當煤礦內(nèi)瓦斯含量到達0.8%，所有設(shè)備都會斷電。由專業(yè)人員每周對瓦斯警報器進行質(zhì)量檢查，保證警報可以正常發(fā)揮作用，使煤礦工人的生命安全得到保證[6]。

3.4 抽放技術(shù)

煤礦的瓦斯抽放是防治瓦斯危害的重要技術(shù)手段，可以有效減輕煤礦內(nèi)涌出瓦斯的含量，防止瓦斯發(fā)生爆炸，與此同時，也可以實現(xiàn)瓦斯的有效開發(fā)和利用。在瓦斯鄰近層可以使用低位段鉆孔的抽放瓦斯技術(shù)，相比于傳統(tǒng)順層長鉆孔技術(shù)而言，可以減少工作量，提高瓦斯的抽放數(shù)量。

3.5 培養(yǎng)專業(yè)開采人員

對煤礦的工作人員進行定期培訓，確保其工作的專業(yè)性和設(shè)備工具的掌握程度，保證在挖掘煤石時不會出現(xiàn)技術(shù)性問題，避免發(fā)生生命危險。在煤礦入職后，需要先對其進行入職前的培養(yǎng)與考核，首先培養(yǎng)工人對煤礦的了解、可能發(fā)生的危險、瓦斯危害、急救措施、規(guī)避手段等，讓工人可以保證自己的人身安全;其次教會工人使用煤礦所需要的設(shè)備工具，保證工人對所有設(shè)備都足夠了解并可以熟練使用，避免出現(xiàn)差錯造成危險;最后，在培訓完成后對工人進行考核，成績符合上工標準后才能讓工人到煤礦的崗位中，這不但是對煤礦行業(yè)的負責，更是對生命的負責[7]。

4 結(jié)束語

總而言之，瓦斯是煤礦安全問題最大的影響因素。雖然瓦斯事故有一定的突發(fā)性和隱秘性，但是在煤礦的實際工作中，還是可以對瓦斯問題進行防范。只要對煤礦進行嚴格的監(jiān)管，做好措施，應(yīng)用好設(shè)備，使用專業(yè)的工人，對瓦斯進行有效預(yù)測，就可以避免在煤礦內(nèi)發(fā)生瓦斯事故問題，完成安全開采的目的，讓煤礦企業(yè)可以在實現(xiàn)安全生產(chǎn)的同時也達到經(jīng)濟效益的豐收。

參考文獻：

[1]耿文斌.水力壓裂技術(shù)在煤礦瓦斯治理中的應(yīng)用分析[J].石化技術(shù)，2020，27（05）：249+252.

[2]秦艷紅.淺析煤礦礦井通風和瓦斯防治[J].石化技術(shù)，2020，27（02）：297-298.

[3]李金友.煤礦瓦斯治理及防突問題應(yīng)對措施[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2019（21）：261-262+265.

[4]黎宇.煤礦瓦斯治理及防突對策[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2019（18）：121-122.

[5]楊柳.貴州煤礦防突工作中存在的問題及對策分析[J].煤炭技術(shù)，2019，38（08）：124-127.

[6]高磊.煤礦瓦斯治理及防突對策研究[J].能源與節(jié)能，2018（02）：8-9.

[7]楊鍵.煤礦瓦斯治理及防突對策探討[J].煤，2014，23（08）：73+85+92.