煤矿瓦斯防治技术研究

发表时间:2020/12/24   来源:《中国电业》2020年26期   作者:汪亚军
[导读] 针对瓦斯严重威胁工作面开采和作业人员人身安全的问题,急需一套有效的防治措施解决工作面瓦斯突放事故的发生。
        汪亚军
        淮河能源煤业分公司 朱集东煤矿    232000
        摘要:针对瓦斯严重威胁工作面开采和作业人员人身安全的问题,急需一套有效的防治措施解决工作面瓦斯突放事故的发生。以某矿为研究对象,在分析其煤层、地质、瓦斯等情况的基础上,提出将保护层先行开采和预抽放技术应用于防治工作的思路,并确定了具体防治方案。
关键词:煤矿企业;瓦斯综合防治;井下开采;技术应用

1 瓦斯危害性
        瓦斯是一种混合气体,它的主要成分是甲烷和一氧化碳,这种其中自身具有高度的可燃性,由于煤炭资源是古代的植物经过发杂的变化形成的自然资源,在形成的过程中,瓦斯就是其中的伴生物,在煤矿层中比较常见。这些瓦斯的存在,给煤矿的生产带来了许多的安全隐患,在煤炭资源的开采过程中,由于瓦斯的高度可燃性,很可能会引发火灾,这给工作人员会带来极大的灾难,除了会造成烧伤意外,火灾会消耗掉地下大量的氧气,造成严重的人员伤亡。就当前的情况看,现阶段大部分的煤矿中都有瓦斯聚集的情况出现,这些瓦斯一旦遇到了明火,就会瞬间爆发;另外,瓦斯过量会造成人员的窒息,给工作人员的健康带来威胁,严重的会导致人员的死亡。瓦斯中的甲烷气体和一氧化碳都具有一定的毒性,这些瓦斯大量的聚集在地下,会降低地下氧气的含量,如果在煤炭开采的过程中,通风条件不佳的话,就会造成工作人员的窒息;地下瓦斯的浓度如果过大,在遇到明火的时候,如果温度不能及时的发散,就会引发爆炸。正常情况下,如果地下瓦斯的浓度占据了空气比例的百分之十五左右,就存在爆炸的风险,如果瓦斯的浓度小于百分之五或者大于百分之二十,爆炸发生的几率会降低,发生火灾的可能性比较高。通过上述分析,瓦斯的存在会给煤炭开采带来许多的安全隐患,企业必须要对瓦斯的危害给予充分的认识和高度的重视,降低瓦斯爆炸和火灾的发生,给工作人员创造一个安全的工作环境。
2 煤矿瓦斯综合防治技术的应用
2.1 控制瓦斯的积聚
        地下采矿应确保通风条件,并应加强瓦斯抽放。为了确保安全生产,必须有一个科学有效的通风系统,该系统应确保设计合理,运行可靠,气流压力稳定,并消除串联通风和循环通风的不利影响。借助合理的排水系统,可以减少气体排放,并控制爆炸和窒息的可能性。当地的天然气积累应及时处理。按照《煤矿安全条例》的有关规定,加强对可能积聚瓦斯的区域的监测,按照瓦斯巡回检查制度,确保检查频次,防止空转,漏失等问题的发生。检查时,虚假检查和少检查,对于发现瓦斯浓度应予以预警,要立即停止开采,人员应及时撤离,结合情况采取有效措施进行处理。为保证气体有序排放,应在气体浓度易超过标准的区域采取安全措施,以保证气流强度,并按照要依据“断电、撤人、警戒、限量”的原则,以确保瓦斯得以有序排放。
2.2 防止瓦斯引爆
        燃气区域无明火。特别是井口室,电风扇室等区域,禁止明火生产,严禁在地下开采携带易燃物品,穿着化学纤维衣服。严格管理爆破作业,严格按照制度管理采矿中使用的炸药和雷管,以确保炸药和雷管的使用标准化,满足地下安全开采的要求。爆破作业应按照规定进行,以确保孔深,封泥长度的准确性,不能使用敞口接头,裸露母线进行爆破作业。喷砂母线与喷砂机的连接应牢固,避免电火花的影响。严格控制其他火源。不能拆卸和检查地下矿灯或撞到矿灯。当采矿过程中需要对硬岩进行爆破处理时,有必要通过喷水降低装置牙齿表面的温度,应采取措施消除雷击和突然电对气体的危害。
2.3 煤矿瓦斯治理抽采
        煤矿瓦斯抽采技术通常用于模块化抽采。大多数普通矿井都适合长距离勘探钻探,地质模块简单,煤矿硬度高,易变质等。固定模块后,可通过钻成羽状公里来改善瓦斯抽采工作一公里钻孔。要注意分支孔的成孔方法,成孔方法的原理以及采用模块化抽气的技术要求。(1)形成分支孔的方式。目前,模块化提取中只有两种侧向分支孔,一种是后向分支孔,另一种是前向分支孔。螺旋钻是侧面跟踪分支孔中最长的工具。在实际操作中,悬挂式螺旋钻是侧向跟踪分支中一种相对简单的操作方法,其工作原理是将钻具预先放置在导向钻具上,并将分支点的位置提前3m以上,然后要精确调整钻孔工具的位置和角度,请确保在准备工作完成后进行钻孔,直到出现新的分支孔为止。(2)成孔原理。用螺丝钻具发现钻孔后,可通过多方位角的判断推导出外管弯曲的原因,进而实现多方位角的定位。另外,为了保证井眼的位置和角度与技术要求相符,在进行调整时需要比较井眼的轨迹,可以通过调整井眼信息来满足技术要求。


2.4 完善事故应急救援体制
        完善瓦斯事故应急救援预案,有利于将事故损失控制在最低程度。应急救援体系应按照“政府主导,企业承担主要责任,社会参与”的原则发挥社会力量的作用。建议建立企业燃气管理安全管理信息系统,实现信息共享。信息系统应包括企业的基本信息,产品类型,工厂结构,应急资源等。应急救援系统应将瓦斯监测纳入重点应急环节,实现相关部门的协同配合。要加快安全生产应急响应专家小组的建设,为事故抢险提供有效支持,制定瓦斯安全管理应急抢险计划,确定职责分工,分配抢险。物资和设备,并定义救援程序,可以有效地控制事故损失。根据现场管理的特点灵活运用管理方法。现场经理应具备万事俱备的能力,可以根据实际问题有效应对紧急情况。
2.5 强化煤炭生产监管工作
        在煤炭企业生产的过程中,企业必须要把煤炭生产监管工作作为企业生产的重点内容,加强对生产过程的监督管理,管理的重点在于井下作业,把瓦斯造成的危害降到最低。煤矿企业要加强与地方监管部门的合作,积极配合监管部门,对企业自身存在的漏洞不断的进行完善,听取地方监管部门的意见和建议,加强安全管理工作,通过内部和外部的有机结合,提升瓦斯综合管理工作的开展效果;煤矿企业要加强设备的检修工作,及时的处理各种设备中存在的故障,对于一些老化的或者过于陈旧的设备要及时的进行更换,保证设备可以一直处于正常运行的状态。煤炭的管理人员要定期的进入到地下进行检查,对工作人员实际的工作状态和工作环境进行查探,及时的发现各种危险因素,采用合理的手段,对这些风险因素进行排除,通过这样的方式,把各种危险扼杀在萌芽中,减少瓦斯事故发生的几率,达到安全生产的目的。煤炭企业要加强在瓦斯管理工作上的资金投入,增加在安全管理工作中的资金投入,对设备进行及时的更新,引入更多的先进设备,比如通风设备,来提升地下的生产环境。
2.6 建立完善瓦斯监控体系
        要建立相对完善的瓦斯监控体系,这样才能确保瓦斯防治工作得到进一步落实。由于我国煤矿瓦斯事故的发生率很高,相应的监督和管理力度不到位,因此需要建立完善的瓦斯监控和预测系统,及时对井下的各项参数进行全面监测,使工作人员能够在第一时间内掌握井下的情况,一旦发现瓦斯有超限问题,就可以采取针对性的解决对策,避免出现事故。为了提高煤矿瓦斯预测结果的准确性,还要根据煤炭的分布情况与形态,以及地形特征等内容,科学分析瓦斯的含量,使开采工作可以顺利进行。要确保监测手段更加先进,及时了解煤矿开采的情况,保证开采工作更加安全。
2.7 培养专业开采人员
        对煤矿工作人员进行定期培训,确保其工作的专业性和设备工具的掌握程度,保证在挖掘煤石时不会出现技术性问题,避免发生生命危险。在煤矿入职后,需要先对其进行入职前的培养与考核,首先培养工人对煤矿的了解、可能发生的危险、瓦斯危害、急救措施、规避手段等,让工人可以保证自己的人身安全;其次教会工人使用煤矿所需要的设备工具,保证工人对所有设备都足够了解并可以熟练使用,避免出现差错造成危险;最后,在培训完成后对工人进行考核,成绩符合上工标准后才能让工人到煤矿的岗位中,这不但是对煤矿行业的负责,更是对生命的负责。
2.8 合理选择煤矿瓦斯抽放技术
        为了进一步降低瓦斯事故发生的可能性,要确保煤矿瓦斯抽放技术得到充分利用。近几年来,我国煤矿开采技术日益先进,与此同时,会导致煤矿瓦斯的涌出量不断增大,这就需要有效控制开采区的瓦斯平衡。只采用某一种瓦斯抽采方式并不能解决实际问题,尤其在开采量不断扩大、瓦斯涌出源不断增大的情况下,必须要保证抽样瓦斯技术得到多元化利用,才能确保问题得到解决。要结合矿井的地质条件,采用综合抽采瓦斯技术,为瓦斯抽采创造更多便利条件。可在一个开采区域内使用多种抽采技术,这样不仅可以提高抽采效率,还可以降低由于瓦斯涌出量增大所产生的一系列风险。可以将钻孔抽采与巷道抽采技术相结合,还要将井下抽采技术于地面钻孔抽采技术相结合,总之,需要保证抽采技术不再单一,善于将各类抽采技术的优势有机结合,就可以进一步增加瓦斯的抽采量,降低抽采成本。综合抽采技术主要是针对瓦斯涌出源特征所使用的一种多元化抽采方式。
3 结束语
        一直以来,工作面煤层的瓦斯突出事故是影响工作面安全性的主要因素之一,而且其危害强度也非常大。因此,对矿井工作面瓦斯的治理工作及其治理效果尤为重要。对于多煤层工作面而言,可通过采用保护层先行开采,煤层预抽放瓦斯等技术实现对工作面煤层瓦斯的治理工作,为工作面的安全生产奠定基础。
参考文献:
[1]刘欣欣.抽采利用技术在煤矿瓦斯防治中的有效应用[J].矿业装备,2020(04):22-23.
[2]李明建,赵旭生,谈国文,宋志强,廖成.区域煤矿瓦斯灾害风险预警数据采集技术研究[J].工矿自动化,2020,46(07):57-63.
[3]徐永忠.煤矿瓦斯防治技术研究[J].当代化工研究,2020(09):155-156.
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