贵州贵能黑拉嘎煤业有限公司六枝特区中寨乡聚鑫煤矿 贵州 553406
摘要:目前在煤炭企业的生产过程中,95%以上的煤矿都实现了综合机械化开采,特别是在一些大开采高度都破碎了,在一些综合放顶煤中,瓦斯涌出量非常大,但有的煤矿仍采用传统的瓦斯治理方案,治理效果相对较差,通风系统没有及时优化,给煤矿的安全生产带来了极大的挑战。因此,分析煤矿瓦斯治理方案和通风系统优化具有重要意义。
关键词:煤矿井下;瓦斯治理;通风系统优化
1 煤矿井下瓦斯治理方案
首先,应加强对异常区域的检测。矿井内的构造比较复杂,部分区域容易出现瓦斯聚集的现象。针对矿井内易出现瓦斯聚集的区域,应给予重点检查,配备专门的瓦斯检测器,对该区域的瓦斯浓度进行动态化监测,以便于及时发现及时给予防控治理,将该区域的瓦斯浓度控制在安全范围之内。其次,在容易出现瓦斯聚集的区域,提前设置好预防性的干预措施,如可增加排气风量来降低该区域瓦斯的浓度,预防安全事故。通常来说,应将矿井内的瓦斯浓度控制在0.8%以下。如果超过限定范围,则可能引起安全事故,必须组织人员撤离,并采取有效的处理措施。最后,为有效预防由于瓦斯而导致的安全事故,应建立有效的预警系统。综合运用多种现代技术,如计算机、大数据、遥感技术、网络技术等,在矿井中建立完善的预警网络,若是井下存在安全隐患,那么预警系统便能迅速作出反应、发出警示,以便于工作人员及时撤离或做出处理。如,井下瓦斯浓度超标时,预警系统发出警告,工作人员在接收到警告后,及时采取应对措施,如调整通风系统的风量等,来降低矿井内瓦斯的浓度,并告知相关人员从矿井内撤离,以避免安全事故的出现,或者是减少安全事故带来的危害。
2 煤矿通风系统的问题
瓦斯是影响煤矿生产安全的主要因素之一,为了对煤矿内的瓦斯浓度、含量进行检测,需要建立瓦斯监控系统,若是瓦斯浓度超标,瓦斯监控系统便会做出预警,以便于相关人员及时处理,保障煤矿井下作业安全。瓦斯监控系统的作用原理是,全面收集煤矿井下数据,传输给监控系统,监控系统进行数据分析,判断是否需要发出预警;如果数据分析结果显示瓦斯浓度超过预定值,那么监控系统便会报警,促使井下作业人员及时撤离。但目前,瓦斯监控系统还存在一定的问题,特别是瓦斯检测器,无法准确对矿井内的瓦斯浓度进行准确检测,无法保障井下作业安全。煤矿井下瓦斯治理工作中,通风系统发挥着重要的作用,通风系统可以通过连续不间断的排风,来稀释瓦斯浓度,但其耗电量较大、成本较高,且无法满足紧急排风要求。同时,通风系统还存在设置不合理的问题,在经过一段时间的运行之后,煤矿通风系统出现老化、故障或薄弱点,通风效果变差,无法发挥稀释瓦斯的作用。此外,近年来,煤矿开采深度不断增加、开采环境的恶劣程度不断加大,瓦斯排放量也大幅度提高,因此需要提高通风系统的风量,才能确保其瓦斯排放效果。但是目前很多煤矿,尤其是规模较小的煤矿,存在资金不足的问题,配置的通风设备技术含量不高、质量较差,无法满足提高通风系统风量的要求。也有一些煤矿企业,为了得到更多的利润,不重视通风系统,导致通风系统不能发挥其应有作用,给煤矿井下生产作业带来了诸多安全隐患。
3 煤矿井下瓦斯治理方案及通风系统优化策略
3.1 对煤矿掘进巷道通风系统进行全面优化
掘进巷道的特殊性,决定了掘进巷道瓦斯治理工作与通风系统优化整体的难度较高,特别是当前很多煤矿井下掘进工作面仍旧选择使用的炮掘,整体给施工人员身体健康及安全带来的威胁较大,全面对掘进巷道通风系统进行优化非常关键,在具体实施时,需要充分考虑掘进巷道的实际情况,对局部通风系统的通风方法进行选择,可选择使用混合式通风、抽出式通风及压入式通风方式,对不同类型的通风方式,应当结合炸药使用量、粉尘数量及瓦斯浓度等方面,对具体的风量进行选择。
同时,结合局部通风机的实际工作性能和与其他设备之间的联合运行情况,对通风设备的安装等进行优化确定,这个过程中需要将漏风情况、通风阻力及通风种类等全部考虑到其中。在选择使用混合式通风方式时,具体是抽出式通风与压入式通风的综合使用,根据通风风筒与通风机位置的不同,技术人员应当选择使用长抽长压、长抽短压及长压短抽等三种方式,在井巷掘进中,常采用长压短抽和长抽短压两种方式,由于现用抽出式除尘的风机的通风能力小,伸缩风筒阻力大,长抽短压通风方式仅适用于长度600m以下掘进巷道,而长压短抽通风方式可用于1000m以上、大断面掘进巷道,无论从适应性或经济效益,长压短抽通风方式都优于长抽短压。
3.2 最大限度降低通风阻力
根据相关理论,煤矿井下通风阻力和巷道断面平方有着反比的关系,所以,为了将煤矿井下通风阻力降低到最低,在煤矿井下巷道掘进时,对于巷道断面出现的突然缩小或者扩大的情况,应当最大限度的避免,若出现了巷道与巷道之间的断面出现了较大的悬殊,则应当最大限度的防止出现直角转弯,可以将转弯的位置设置为有一定曲率半径的圆弧。同时,最大限度的降低巷道内出现随意堆放各种类型物料的概率,对于出现的物料堆积的问题,应当及时清理到位,防止出现堵塞的情况。通过采取上述措施,对于提升煤矿井下整体的通风效果有着非常明显的作用。
3.3 对煤矿井下瓦斯治理制度进行完善
针对当前煤矿井下瓦斯涌出量不断增加的问题,从制度层面上对相关的做法和流程进行规定非常关键。在具体实施中,应当对当前的瓦斯治理制度进行全面的梳理研究,全面做好查漏补缺工作,形成完善且严格的隐患检查制度,对煤矿开采活动中存在的各类问题进行全面的梳理分析,建议事故树体系,对其中出现的问题能够做到及时发现,结合实际情况,采取针对性的处理措施。对煤矿瓦斯检查制度进行完善,采取定期与动态相互结合的方式,对瓦斯含量进行测定,形成严格的压力检查制度,推动煤矿企业能够及时检查瓦斯含量,结合实际,对瓦斯含量进行严格控制,确保瓦斯含量在规范的范围内,落实煤矿瓦斯含量责任制度,对于出现的瓦斯超标的情况,应当给予责任追究,严格奖惩机制,全面提升煤矿瓦斯治理实效。制定出严格的煤矿通风系统管理制度,从煤矿的实际情况出发,对通风系统管理制度进行完善,促进煤矿瓦斯抽采工作与通风系统运行工作更为高效开展。
3.4 持续不断增强对通风、瓦斯抽采等人员的培训力度
针对当前对煤矿通风及瓦斯抽采工作要求不断增加的实际,持续不断的增强对相关人员的培训工作力度非常关键。在具体实施中,不但要重视理论培训,同时还应当持续强化实践培训,在具体培训时,对于理论培训,应注重提升培训工作实效,不能仅仅采用传统的灌输式理论培训的方式,同时还应当注重将一些当前取得较好培训效果的培训手段应用到具体培训工作中,例如,座谈会、交流会及邀请专家讲座等有效应用到培训中。对于实践培训的内容,应当与理论培训形成相互匹配的培训模式,推动理论培训与实践培训相互融合发展。此外,形成对应的培训考核机制非常关键,不仅要注重对具体理论的考核还应当加大对具体操作的考核,更好提升培训工作的质量和效果。
结束语
综上所述,在煤矿井下瓦斯治理过程中,不仅要加强对异常区域的探测,对易瓦斯聚集区域提前设置预防性干预措施,建立有效的预警系统,还要对通风系统进行优化。使用新的热效率气体传感器改善气体探测的准确性,使用变频控制系统风险,提高通风系统的有效性,针对气体含量高的地区,利用钻探管排水技术可以有效地确保地下煤矿的安全操作。
参考文献:
[1]班耀武.煤矿井下通风机变频调控方案的应用研究[J].机械管理开发,2020,35(07):247-248.
[2]任婧.煤矿井下通风及瓦斯爆炸的防治措施探究[J].内蒙古煤炭经济,2019(21):144+19.