浅谈独头巷道瓦斯排放方法、措施及注意事项
王国庆
开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司救护队 河北省唐山市 063108
摘要:独头巷道作为煤矿中一种特殊的巷道类型,其只有一个出入口的特点使得通风条件较差,容易积聚瓦斯,给矿山安全生产带来严重隐患。因此,针对独头巷道的瓦斯排放工作显得尤为重要。合理的瓦斯排放不仅能改善作业环境,降低事故发生率,同时也是保障矿工生命安全和矿井稳定运行的必要条件。本文将对独头巷道瓦斯排放的方法、措施及注意事项进行浅谈,为相关领域的研究和实践提供参考。
关键词:独头巷道;瓦斯排放;安全措施
在煤炭开采过程中,独头巷道因其特殊的构造和通风限制,极易形成瓦斯积聚现象,一旦处理不当,极易引发瓦斯爆炸等严重安全事故,对矿工生命安全构成极大威胁。因此,掌握有效的瓦斯排放技术和方法,实施严格的安全管理措施,是确保煤矿安全生产、维护作业环境稳定性的基础
一、瓦斯排放方法
(一)局部通风机排放法
局部通风机排放是最直接和常用的方法。该方法是将局部通风机(局扇)的风延伸至独头巷道内,启动局扇后,新鲜空气被送入巷道,推动瓦斯外排。为了控制排放速度,保证局扇的安全性,可以进行如下操作:
扎风筒法,在开启局部通风机前,要先将部分封闭风筒的一端,留一个细小的通气口,可以根据瓦斯浓度逐步增大通风开口,直至全部打开。
挡局扇法,采用阶段式挡板控制技术,可以先在局扇入口处安置调挡板,限制初始风量,随着排放过程的推进,慢慢提升挡板开度,最终撤除挡板实现全风量的运行。
三叉风筒法,设计风筒要设置三个分支,主分支负责向工作区域输送风流,辅助分支在初期,要保持封闭状态,从而更好的调控排风速率。随着需求逐渐提升,需要逐步开放辅助分支,以此来实现全风量的排放。
(二)全风压排放法
当独头巷道距离较长或瓦斯积聚量大时,需借助矿井全面通风系统的威力提升排烟效率。在该过程中,还要优化主通风系统,提升独头巷道入口的风压与风量,加速瓦斯排放进程。在执行前,要估算风量,避免影响其他工作区域的通风,同时,还要严密监控瓦斯的浓度,确保这一浓度始终低于安全阈值。
(三)抽放管路排放法
对于高瓦斯矿井,常设有瓦斯抽放系统。在独头巷道排放瓦斯时,可以通过临时或永久安装的抽放管路,利用抽放泵将瓦斯从巷道直接抽出。抽放系统能持续监测并控制瓦斯浓度,尤其适用于长距离或复杂巷道的排放。此方法能够精确控制排放速率,但需要预先规划和布置抽放设施。
(四)分阶段排放与稀释排放
对于瓦斯浓度极高的巷道,采取分阶段排放策略更为安全。首先,利用上述任一方法以低风量排放,逐步稀释瓦斯,待瓦斯浓度降至安全范围内,再逐步增加风量,直至完全排放[1]。此方法需密切监控瓦斯浓度,避免“一风吹”现象,即风速过快导致巷道末端瓦斯浓度瞬间增高,超出爆炸界限。
二、安全措施
(一)风电闭锁与瓦斯电闭锁
为了有效预防电气火花引发瓦斯爆炸,风电闭锁和瓦斯电闭锁装置构成了至关重要的安全防护体系。风电闭锁装置在局部通风机停转或风量不达标时,会自动切断巷道内非安全电器的电源。瓦斯电闭锁在瓦斯浓度超标时,会立即启动断电功能。两种闭锁机制的紧密配合,构成防止瓦斯爆炸的首要防护措施。
(二)监测与报警系统
在排放作业中,持续监控瓦斯浓度并迅速响应任何异常情况是至关重要的。安装高精度瓦斯探测器,持续监控工作区及其周边瓦斯浓度,一触即发5%爆炸下限警报(标准阈值)。立即启动声光警报并触发应急疏散计划,确保人员迅速撤离,执行应急减压措施,最大程度保障人员生命安全。
(三)通风管理优化
有效通风是降低瓦斯浓度的关键措施。在进行开采作业前,务必对矿井通风系统进行全面细致的检查与调试,确保高效稳定地运行[2]。针对独头巷道特性,精细调节风门和风窗的开启状态与尺寸,精确导向风流路径,既要确保排放区域风量充足以快速排除瓦斯,又要防止对其他工作区域通风产生干扰,保持矿井整体通风系统的稳定均衡。
(四)人员培训与应急准备
所有参与瓦斯排放的人员需接受严格的专业训练,确保他们不仅熟知排放操作流程和安全规定,还能应对各种紧急情况的处理策略。培训课程全面,包括瓦斯性质理解、排放技术讲解、个人防护装备操作指南以及自救互救实战技巧。确保现场备有充足自救设备如呼吸器,设置专门应急救援队伍,并制定详尽的应急计划,定期组织演练,从而提升团队的即时响应和协同应对效能。
三、注意事项
(一)确保通讯畅通
在执行独头巷道瓦斯排放任务时,确保现场与地面指挥中心的通信流畅无比至关重要[3]。这能实时传输瓦斯浓度、排放动态及安全状态数据,确保地面指挥中心能依据实时情况给予有效支援与指导。还要定期对通讯设备进行检查与维护,保持设备处于高效运作状态。
(二)分阶段排放
针对瓦斯浓度异常高的孤立巷道,应实施分步骤逐级排放的管理措施,防止大规模瓦斯忽然排放,降低突发爆炸或窒息性事故的发生。在排放流程中,要全程启用瓦斯检测仪进行实时监控,掌控瓦斯的浓度,每次排放后要确保数值降至安全阈值,方可进行下一轮排放操作。
(三)禁止火源
在独头巷道瓦斯排放区域内及其周边,严格禁止一切火源。这包括吸烟、使用非防爆电器等任何可能引发瓦斯爆炸的行为。为此,应加强对作业人员的安全教育,确保他们充分认识到火源对瓦斯安全的潜在威胁,并在作业区域内设置明显的禁烟和禁火标志,还要应对进入排放区域的作业人员进行安全检查,确保他们不携带任何火种。
(四)环境恢复与评估
独头巷道瓦斯排放结束后,应对巷道环境进行彻底的检查和评估,以确保恢复正常生产条件[4]。这包括对瓦斯浓度、氧气浓度、二氧化碳浓度进行检测,以及对巷道的支护情况进行检查。如果发现巷道内存在支护损坏或其他安全隐患,应立即采取措施进行修复,确保巷道的稳定和安全。
结束语:
总之,独头巷道瓦斯排放是一项技术性强、风险高的工作,要求矿井管理层和作业人员具备高度的责任心和专业的操作技能。通过科学的方法、严格的措施和周到的注意事项,有效地控制排放过程中的风险,保障煤矿的安全生产。
参考文献:
[1]李克相,杨建坤,周文斌,et al.一种矿井煤层巷道的瓦斯排放装置及方法:CN202210701462.0[P].CN114837734B[2024-05-27].
[2]何十美,张行道,郑彬,等.一种瓦斯隧洞的施工方法:CN202211550623.7[P].CN115680752A[2024-05-27].
[3]王松,张恩恒.TBM高浓度瓦斯洞段钻孔排放治理施工技术研究[J].云南水力发电, 2023, 39(8):57-60.
[4]刘文珍.保安3108底抽巷排放瓦斯安全技术措施分析[J].能源与节能, 2023(2):147-149.