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高瓦斯煤礦采掘工程中通風技術(shù)與安全管理研究

2017-10-21 04:45姜守桂
名城繪 2017年6期

姜守桂

摘要:煤礦產(chǎn)業(yè)往往伴隨高風險,尤其是常見的高瓦斯環(huán)境,稍有不慎即可導致嚴重的安全事故,造成人員傷亡和經(jīng)濟損失。在高瓦斯煤礦的采礦環(huán)境中,通風系統(tǒng)是很好地排除瓦斯因素的利器,也是在未知環(huán)境中緩解各種無形有毒或者易爆炸的空氣環(huán)境威脅因素,為煤礦工人和機械的運行提供一個安全可靠的運作空間。本文將結(jié)合實例討論通風技術(shù)在煤礦中的運用和安全管理,分析當前煤礦通風技術(shù)的理論依據(jù)和應(yīng)用層面。

關(guān)鍵詞:煤礦產(chǎn)業(yè);煤礦安全管理;通風技術(shù)的應(yīng)用

正如大家都知道的一樣,瓦斯是一種易燃易爆炸的氣體,由于其無色無味(偶爾帶有芳香族的碳氫氣體的蘋果味)才給人類無形中的威脅,一旦疏忽就很有可能處理不當導致爆炸,這樣的煤礦實例有很多。而瓦斯又是與煤礦相伴相隨的,很多煤礦開采時要面臨高瓦斯氣體的威脅,因此煤礦的通風技術(shù)具有很大的安全意義,能夠完美解決瓦斯含量過高的問題。同時,通風技術(shù)的研究仍是一門值得深究的具有現(xiàn)實意義的學科。

一、實例

某煤礦企業(yè)于2014年3月對新疆地區(qū)一處煤礦進行采掘,在采掘中,發(fā)現(xiàn)礦區(qū)瓦斯?jié)舛容^高,危險系數(shù)陡然增加。未對礦井內(nèi)的瓦斯處理,憑借豐富的采礦經(jīng)驗,工作人員開始準備挖掘設(shè)備的安裝和運轉(zhuǎn),并打開了通風設(shè)備,安全措施充足。但是工作中意外出現(xiàn)了一處瓦斯?jié)舛雀叨燃鄣默F(xiàn)象,導致資金損失,造成十名工人的傷亡,引發(fā)國內(nèi)高度重視。后經(jīng)過事故調(diào)查發(fā)現(xiàn),當時的通風系統(tǒng)運轉(zhuǎn)不暢,并沒有很好地改善煤礦采集空氣環(huán)境,對瓦斯的處理也沒達到標準。再加上地面風力并不足,通風設(shè)備的調(diào)動沒有很好運行,工作人員也忽視這個環(huán)節(jié),回采的時候?qū)е峦咚節(jié)舛雀?,發(fā)生事故。

通過該實例,我們可以深刻認知到通風系統(tǒng)對整個煤礦安全的重要性,在井下封閉的開采環(huán)境,如遇到瓦斯涌出來的情況,沒有一個先進且運行通暢的通風系統(tǒng),避免危險的幾率很低。而在挖掘煤礦的過程中,高濃度的瓦斯泄露到井下工作環(huán)境中是不可避免的,瓦斯存在于巖層之間,煤礦挖掘往往需要破壞巖層與煤層的結(jié)構(gòu),一旦破壞了結(jié)構(gòu),瓦斯就從破壞中釋放出來,污染井內(nèi)空氣。如果將瓦斯排出到井外,將對地面空氣造成更大的污染,因此通風系統(tǒng)在煤礦采集中有著不可言說的重要性,整個煤礦采集過程中都要不間斷使用通風系統(tǒng)抽放污染氣體,保證工作環(huán)境的安全。

二、應(yīng)用

(一)完善通風技術(shù)

通風系統(tǒng)的完善對煤礦安全是最大的保障措施。煤礦井下的特殊環(huán)境促使采煤工作依賴通風技術(shù)。但是通風系統(tǒng)不僅僅只需要改善氣體環(huán)境,減少危險因素,通風技術(shù)本身也可以作為一個監(jiān)控氣體環(huán)境的儀器,將其抽到的氣體進行精密化分析,檢測其中粉塵、有毒氣體、一氧化碳、瓦斯等含量是否達到標準,同時在檢測系統(tǒng)中應(yīng)用警報,對超標氣體采取反饋觸發(fā)警報,讓工作人員注意及時處理和撤離。另外井下地形不盡相同,在下井采掘前,要仔細考察井下的地形地勢,合理布置通風系統(tǒng),并在地面布置合適的風量,考察天氣風力風向等因素,及時調(diào)整通風系統(tǒng)參數(shù)。為了防止斷電、故障原因?qū)е峦L系統(tǒng)中斷工作,電源應(yīng)采取備用電源,通風系統(tǒng)也要備有第二套緊急系統(tǒng),以防不時之需。當井下空氣測出超標氣體,井下工作人員應(yīng)該立即有序安全撤離,等到警報完全解除再重新下井。

(二)局部通風技術(shù)

煤礦挖掘中,由于其密閉環(huán)境,和挖掘中的因素,導致氣體并不是均勻分布于井內(nèi),大多數(shù)情況下,氣體如上述例子一樣處于集聚狀態(tài),濃度異常增高,很容易對周圍的工作人員帶來窒息等致命傷害,為了解決這一狀況,通風系統(tǒng)并不能整體一概而論,要積極考慮局部通風技術(shù)。在處理過程中,可以重點關(guān)注幾個容易積聚的角落,如回采工作面的洞穴和拐角、密封墻等。不同地方要根據(jù)地形采取最佳最簡便的方法。對隅角的瓦斯積聚可以利用擋風板等,將巷道的風引入角落,稀釋瓦斯?jié)舛龋瑳_散氣體,有效降低瓦斯?jié)舛?。對于密封墻,要著重從根源的泄露入手,做好堵漏工作,防止源頭泄露高濃度氣體。另一方面,提升聽風系統(tǒng)的風壓導風,有效緩解當時的氣體致命濃度。

(三)通風技術(shù)的選擇

常用的煤礦通風系統(tǒng)有“U”和“Y”兩種,前者適合簡單結(jié)構(gòu)上的采煤工程,能夠有效避免氣體積聚過高產(chǎn)生自燃,經(jīng)常被高瓦斯工程所應(yīng)有。但是由于結(jié)構(gòu)過于簡單,著重于整體考慮,對細節(jié)之處有所缺乏,容易造成角落氣體濃度過高。后者則相反,在角落細節(jié)之處效果較好,但是技術(shù)要求高,對環(huán)境也有一定的要求,需要事先挖掘出一條順暢的工作面,還要做好維修維護工作。還有一種應(yīng)用于大型采掘系統(tǒng)的通風設(shè)備“W”,“W”型適用于工程面大的工程,供風系統(tǒng)也相比其他兩種耗能更多,輸送風力要求更高,對瓦斯的涌出量也有一定的影響?!癢”型系統(tǒng)需要在平巷的位置進行鉆孔,為瓦斯排放提供通道,選鉆孔點也要注意避免安全事故的發(fā)生。煤礦企業(yè)要根據(jù)自身煤礦需求,選用適合的通風方式。

(四)均壓技術(shù)

均壓技術(shù)是降低兩端風壓,使漏風量在最大限度上減少的技術(shù),主要用于通風技術(shù)調(diào)整。在高瓦斯工作環(huán)境中,可以運用均壓技術(shù)是兩端高瓦斯?jié)舛葴p少進入工作環(huán)境區(qū)域,再適時提高中間工作區(qū)間的風壓,進一步緩解有害氣體漏風問題,有效控制井內(nèi)瓦斯等有害氣體的范圍和濃度,保障工作環(huán)境安全進行。應(yīng)用均壓技術(shù)時,要注重風機的風壓調(diào)整,確保風壓朝著正確的方向進行,尤其是兩端的風壓。一旦兩端風壓控制不好,風壓不相等,會導致瓦斯等氣體不受控制,進入操作區(qū)域,造成不可挽回的后果。另外風機和通風系統(tǒng)是獨立的兩個系統(tǒng),當風機出現(xiàn)故障停止工作時,通風系統(tǒng)仍可以運行,工人只需暫時撤離到進風區(qū)域,就可以有效保證生命安全。

三、安全管理

加強煤礦的安全管理,提高工作人員安全意識,讓煤礦生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)每一個部門都時時刻刻注重。通風系統(tǒng)的安全管理在于控制風向風力風壓,當風窗與風機聯(lián)合時,工作人員需要更加提高警惕,防止停風時操作不及時造成的風險,隨時都要注意各種參數(shù)和警報感應(yīng)系統(tǒng)。通風系統(tǒng)的安全管理與工作人員的責任感不可分割,注重員工安全教育的培訓,實行嚴懲賞罰分明的規(guī)范條款,是安全管理的有效手段。

四、結(jié)束語

對于煤礦內(nèi)有害氣體指標的排查和解決,現(xiàn)有的通風系統(tǒng)應(yīng)該更加細致化和實用化,積極靈活的保障工作井區(qū)域的安全。煤礦企業(yè)應(yīng)該將生產(chǎn)安全置于首位,加強煤礦生產(chǎn)的安全措施和防范。同時放眼于世界先進科學技術(shù)中,有針對性引入更有保障的安全技術(shù)和設(shè)備,提高煤礦生產(chǎn)的安全和效率。

參考文獻:

[1] 張立國. 高瓦斯礦井極近距離煤層開采復(fù)合采空區(qū)自然發(fā)火綜合防治技術(shù)[J]. 煤礦安全, 2017, 48(9):145-148.

[2] 郭江峰. 夯實基礎(chǔ) 提升能力 努力實現(xiàn)高產(chǎn)高效礦井瓦斯“零超限”目標[J]. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟, 2018, No.254(09):106-107+145.

(作者單位:山東能源臨礦集團古城煤礦)

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