矿井通风及瓦斯治理探讨

发表时间:2020/7/21   来源:《工程管理前沿》2020年3月第9期   作者:李振波
[导读] 近年来,我国的经济发展迅速,人们生产生活对能源的需求不断增多。煤矿开采量逐年增多。
        摘要:近年来,我国的经济发展迅速,人们生产生活对能源的需求不断增多。煤矿开采量逐年增多。煤矿开采过程中经常会出现瓦斯事故,影响到煤矿生产和工人的安全,需要加强矿井通风,通过有效措施减低瓦斯含量,保障矿井的安全生产。
        关键词:矿井;通风;瓦斯治理
        引言
        对于煤矿井下生产作业而言,瓦斯事故长期以来一直是威胁生产安全的主要因素,特别是对于高产高效回采作业面而言,虽然其瓦斯含量偏低,但由于机械化程度较高、开采强度大,在回采作业中反而会伴随着较突出的瓦斯涌出,进而诱发回风巷或上隅角瓦斯浓度超限。根据不完全统计,中国超过60%以上的高产高效回采面存在瓦斯浓度超限的情况,加之瓦斯浓度超限对回采作业的时长影响往往能够达到正常作业的10%左右,使得瓦斯浓度超限成为制约生产高效开展的主要因素之一。鉴于此,有针对性地开展作业面通风优化,实现局部瓦斯积聚问题的有效解决,对于提升矿井生产综合效益意义重大。
        1矿井通风与瓦斯治理的必要性
        随着我国社会经济和重工业的发展,目前对于能源的需求量也越来越大,致使部分开采单位为了加快开采速度及增加收益而降低对煤矿开采的安全管理,造成瓦斯安全事故的频发。瓦斯事故在危害社会经济的同时也威胁着开采工人的生命安全,瓦斯事故频发严重阻碍了煤矿开采行业的进步。为确保我国煤矿开采业的持续稳定发展,目前我国针对瓦斯事故给予了高度关注,同时制定了相关规章制度来进行瓦斯事故的治理,以此来管理煤矿开采单位及开采过程,尽量降低煤矿开采期间瓦斯事故的出现。煤矿开采过程中,随着掘进深度的加深,瓦斯含量也逐渐增加,同时瓦斯治理难度也随之加大,在治理过程中约束条件也逐渐增多。因此,为了有效的解决瓦斯事故的出现可以采取矿井通风措施,但是在治理过程中必须严格遵守相关制度,确保煤矿施工设计合理,才能保证煤矿开采过程中的安全性。
        2常用通风技术
        在进行采煤的过程中,要想保证采煤的安全性,有效的提高生产效率,需要确保施工安全,通风在煤矿中就显得至关重要了。本文主要根据进风井以及回风井的位置来采用通风技术,在我国的目前采煤业中,通风的方式主要有以下几种。
        2.1中央式
        在煤矿进行采煤的过程中,虽然进风井以及回风井都是在井田的内部,但它们的位置发布都有着明显的差异,相关技术人员就需要充分地根据它们的具体情况进行设计。中央式主要有2种方式:一是中央边界式,这种方式主要就是运用于瓦斯多,并且煤层离水平面的距离较近的情况的使用;二是中央并列式,这种布置的方式一般都位于瓦斯比较少,并且与煤层的水面的角度都比较大,除此之外,井田径向长度小于4000m,而且深度埋藏的环境下都比较深[2]。2.2对角式
        这种方法与中央式有着相同之处,进风井以及回风井的位置都有不同,主要分为分区对角式以及两翼对角式。它们也都是应用在不同的环境之中,分区对角式主要是用在地表滚动大,并且煤埋藏比较浅的地方;两翼对角式的使用情况与这种截然的不同,主要是运用于井田径项距离大,容易发生瓦斯以及火灾的矿井之中。
        2.3区域式
        这种趋势的通风方式主要是应用于特大型矿井之中,在特大性的环境之中,为了可以保证每个区域的施工安全,为了可以最大程度的保证有独立的进风井以及回风井,形成1个独立的生产回风系统,这时候就需要充分地利用区域式通风技术。这种技术可以最大程度地保证施工安全以及提高生产效率,促进煤矿的健康持续发展。


        2.4混合式
        在施工环境比较复杂的情况中利用混合式的通风技术可以有效地解决并且适应各种复杂的矿井环境,以及应对瓦斯浓度较高的生产环境。
        3常见通风方式优缺点分析
(1)中央式通风方式有两种:边界式和并列式。边界式的优势是通风阻力小、通风需要的建筑物少,这样的风流比较新鲜难被污染;不好的地方是需要更大的风量使风流流动。而并列式的两个通风在井田中部,这样建井便利、花钱少、产煤多和管理方便;但是中央式并列式通风也有不好之处,矿井下的折返式风流会造成井底车场漏风并且新鲜风流可能被污染。(2)对角式通风有两种:分区对角式和两翼对角式。对角式通风的优势在于矿区内部每个部分都配备独立的通风线路,相互之间没有关系,出煤速度快并且使得建井的周期缩短;缺点是这样的通风方式需要占用较多的通风设备,这样就使得反风困难并且难于管理。两翼对角式通风系统的线路短、阻力小、排风口多,井下有稳定的风压,还能调整风的多少;缺点是刚开始建井时需要大量资金,井筒周围安全煤柱的压煤量多。(3)区域式通风,这种通风方式具有以下几个优点:能够提升井下的通风与生产条件;建井时间短;系统易懂;通风阻力小不漏风;随时控制风流。不好的地方是通风设备占用的地方大,不好调度。
        3从井下通风系统入手治理瓦斯
        井下通风系统的设计与管理的优劣决定了矿井企业的瓦斯管理能力,通风系统是治理瓦斯的重要突破口,关于瓦斯问题,要从通风系统进行考虑。(1)矿井必须有完整的、独立的通风系统,通风机需要安装在地面上,装有通风机的进口要进行严格的密封;(2)矿井通风系统图要明确风流的方向、通风设施的安装地点、风量的安装地点,按照季度绘制通风系统图,每月进行补充修改;(3)多个煤层同时开采的矿井,要绘制多层系统图与矿井通风网络图;矿井要采取机械通风的方式,安装2套具有同样能力的通风机械设备,目的是为了保证通风机一旦出现故障能够正常运转;(4)通风机需要具备反风功能,要在规定的时间之内改变巷道中的风流方向,风流的方向改变之后,供给的风量要大于正常的风量;反风措施要按照规定的时间进行检查,并进行反风演习;(5)通风机的日常管理要有专人负责,对通风机的运行情况进行记录,一旦发现异常要立即报告总调度室。装有通风机的主要通风口要安装防爆门,并定期进行检查与维修;(6)最新安装的通风机在投入使用之前,对通风机的性能进行检测,符合标准才可投入使用;进回风井和主要的通风巷道之间要砌筑挡风墙,安装正反风门,防止风流短路;(7)矿井在投入运行之前,要对矿井进行通风阻力测试,当改变一冀通风时,要重新对矿井的通风阻力进行测试,不断完善通风系统以保证巷道的畅通;(8)通风机如果出现故障要制定相应的停风措施,并向上级部门报备,通风机要在停止运行期间打开相关的风门,保证自然通风;每月都要对通风机进行检查,当通风机的转数有所改变时,要记录相关的数据,并由相关部门配合执行。
        结语
        瓦斯是煤矿开采过程中产生的一种有毒有害气体,对煤矿的安全生产有着不可忽视的影响。随着我国煤矿矿井开采深度的加大,矿井瓦斯问题显得日益突出。治理瓦斯不仅关系着煤矿生产效益,更关系着煤矿的安全生产。大多数矿井通过通风来治理瓦斯,因此,提高通风的有效性对于瓦斯治理显得十分重要。矿井通风虽然在一定程度上能治理瓦斯,但是只对矿井瓦斯涌出量比较小的矿井具有很好的使用性。矿井瓦斯治理是一个复杂的系统工程,需要多方面配合才能达到较好的效果。
        参考文献
        [1]户金保.通风技术在瓦斯治理中的应用[J].内蒙古煤炭经济,2018(16):82-83
        [2]赵春湛.矿井瓦斯治理中通风技术的应用分析[J].技术与市场,2019,26(7):122.
        [3]任利.解析高瓦斯煤矿通风技术[J].山西化工,2019,39(03):140-143.
        [4]耿丹.矿井通风及瓦斯综合治理技术研究[J].山东煤炭科技,2019(4):55-57.
       
       
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