浅谈矿井瓦斯治理及防突对策
宋亚飞 张亚楠
平顶山天安煤业股份有限公司一矿 河南省平顶山市 467000
摘要:在煤炭开采过程中,煤矿瓦斯问题一直是困扰行业发展的重要难题。瓦斯不仅威胁着矿工的生命安全,还对环境造成了严重的污染。因此,煤矿瓦斯治理及防突对策的研究显得尤为重要。本文将从煤矿瓦斯的影响因素、治理方法及防突对策等各方面进行深入地探讨。
关键词:煤矿企业;瓦斯治理;防突对策
随着市场对煤炭需求的持续增长,煤矿企业纷纷将产能提升至极限。与此同时,随着矿井开采强度的不断加大,井下瓦斯的产生量也在不断增加,导致瓦斯事故呈现出逐年上升的趋势,这严重威胁到矿工的健康与生命安全。因此,煤矿企业的管理层必须对瓦斯治理和预防措施的研究给予足够的重视,以确保矿井的高效开采,并提升安全管理的水平,从而减少瓦斯事故的发生。
1煤矿瓦斯的概述
煤矿瓦斯,又称煤层气,是赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。这些气体在煤矿开采过程中,由于煤层的压力变化和透气性增强,会逐渐释放出来,形成煤矿瓦斯。瓦斯具有比空气高出1.6倍的扩散能力,随着浓度的增加,它能在封闭空间内导致氧气稀薄,引发窒息。此外,在特定条件下,瓦斯浓度的升高还可能引发爆炸,给矿井作业带来严重的人员伤亡和财产损失。煤矿瓦斯的存在,虽有其消极的一面,但也有其积极的一面。煤矿瓦斯是一种清洁能源,具有高热值、低污染等特点,是一种极具潜力的能源资源。通过合理地开采和利用,可以为社会提供大量的清洁能源,促进能源结构的优化。
2煤层瓦斯含量变化影响因素
2.1 瓦斯的影响
在煤矿企业中,瓦斯问题尤为突出,是安全管理的核心关注点。因此,必须采取有效措施,强化煤矿瓦斯治理和防突工作。煤层厚度直接关系到瓦斯含量;在采掘作业中,煤层越厚,瓦斯含量越高,相应的安全防范措施也需更加严密。瓦斯事故的主要原因在于其易燃易爆特性,而地质结构变化如褶曲或断层则是次要因素。在复杂地质条件下,瓦斯容易积聚,而大规模的开采作业亦可能增加瓦斯含量。井下巷道的不平整,尤其是凹凸不平的部位,会严重阻碍瓦斯流通,成为瓦斯聚集的区域。一旦达到瓦斯爆炸的三个条件,就可能引发重大事故。煤层结构受走向直接影响,若煤层结构中出现夹角,瓦斯便易于在此处积聚。
2.2 管理方式的不科学性
随着矿井中煤层的不断深入,瓦斯抽采工作变得愈加困难,井下瓦斯积聚问题日益严重。这要求防突部门增加人员,以加强瓦斯治理和防突工作。然而,如果管理方式不当,将严重限制井下安全生产,并可能引发新的安全问题。目前,一些煤矿企业在发展过程中存在认知缺陷,缺乏专业技术培训和专业人才选拔,过分重视产量而忽视了整个生产系统的管理。特别是在使用劳务派遣人员方面,缺乏必要的条件限制和选拔标准,只要有人愿意工作就提供岗位,且在签约后未进行系统的专业知识培训就让其上岗,导致这些人员的技术能力水平不高,对操作要求不熟悉。他们往往无法及时发现瓦斯泄漏情况,面对安全隐患缺乏应对策略,在瓦斯治理和防突工作中未能采取正确的抽采方法和工具,对煤炭开采工作的安全性能造成严重影响。
3加强瓦斯治理的措施
3.1 加大监管力度
煤矿企业必须建立防突科和安监科的联合监管机制,严格监控矿井通风状况、现场作业技术及瓦斯含量变化,确保施工质量和人员安全。在联合监管过程中,针对瓦斯超限问题,必须及时对瓦斯浓度数据进行科学分析,找出问题根源,并采取针对性措施进行处理,从而从根源上预防瓦斯事故。政府部门也应加强对煤矿企业的监管,仔细核对煤矿企业定期上报的井下瓦斯含量与瓦斯动态监测系统数据,严肃处理数据造假或瓦斯超限瞒报行为。对于存在重大瓦斯超限隐患且未及时整改的井下区域,应对相关责任人进行严格追责。
3.2 建立责任体制
瓦斯治理和防突工作是煤矿企业中一项系统性任务,需要多部门、多专业、多岗位人员共同协作完成。为严格控制治理过程中的质量问题,煤矿必须建立完善的责任体系,约束相关人员行为,杜绝责任推诿现象。此外,煤矿企业应结合工作实际,制定奖惩政策,根据治理进度及效果给予相应的物质和精神奖励,反之则实施严厉惩罚,以激发职工的积极性和主动性,提升矿井瓦斯治理水平,为安全生产打下坚实基础。
3.3 加强巷道通风
在矿井生产中,巷道是确保高效通风的唯一途径。因此,必须对巷道进行科学布置与优化,以最大限度降低瓦斯事故的发生率。通常情况下,煤矿采用中央并列式通风方式,即在巷道内布置两个回风巷和两个通风巷,确保充足且适宜风速的风量送达各个施工点。在巷道通风过程中,常用双向风机自动切换模式,一旦主风机发生故障,备风机将自动启动。双风机模式的运用能显著保障矿井通风系统的性能,确保巷道内瓦斯浓度控制在安全范围内,从而降低爆炸事故和中毒问题的发生概率。
3.4 实施抽放技术
煤矿瓦斯抽放是防治瓦斯危害的关键技术手段,能有效降低矿内瓦斯含量,预防瓦斯爆炸,并实现瓦斯的有效开发和利用。在瓦斯邻近层,可采用低位段钻孔地抽放瓦斯技术,与传统顺层长钻孔技术相比,该技术能减少工作量并提高瓦斯抽放效率。
4. 煤矿瓦斯防突对策
4.1 区域瓦斯防突对策
在防突过程中,相关人员需持续提升瓦斯抽采效率,有效降低瓦斯积聚。同时,应在生产区域对空气中的瓦斯浓度和压力进行实时监控。一旦监测到异常高压或高浓度,必须立即采取预防措施,以防止煤层中出现瓦斯突出问题。在区域防突措施中,应精确定位瓦斯抽采孔的位置,并合理设计钻孔尺寸,以减少瓦斯的赋存。在开始抽采前,还需对煤层进行检查,确认其安全性和瓦斯含量,然后根据实际情况进行钻孔抽采。注水措施亦能显著降低区域瓦斯含量,实施时需严格控制。首先,注水的煤层水含量应适宜,达到湿润状态即可;其次,注水过程中要确保各处湿润度一致。合理布置钻孔,使水流能均匀地通过平行孔渗入煤层。由于煤层具有一定的渗水性,这种注水方式能直接影响煤层的湿润度,因此还需科学控制注水时间和水量。有效管理注水压力,以避免对煤层造成过大压力。抽采孔与注水孔在尺寸和规模上存在差异,因此还需进行细致的检查工作。
4.2 局部瓦斯防突对策
局部煤层也可能出现瓦斯含量过高的问题。对此,相关人员应制定局部防突措施,以最大限度地降低局部区域的瓦斯赋存量。首先,从源头上消除瓦斯问题,合理控制并减少瓦斯产生或增加的影响因素,从而减少瓦斯积聚,及时排除安全隐患。疏松煤层是减少瓦斯赋存的有效方法,放炮振动、爆破松动、注水松动、加压松动等措施均可实现此目的。其次,当瓦斯无法完全消除时,应提高瓦斯的利用效率,广泛采用抽采钻孔等措施。随着瓦斯抽采量的增加,煤层中剩余的瓦斯量会减少,煤层瓦斯压力也会降低,最终消除瓦斯突出的条件。此外,超前钻孔措施主要用于减少煤层中的瓦斯压力,使瓦斯通过孔隙消散,从而显著减少局部聚集的瓦斯量。
5结束语
综上所述,煤矿瓦斯治理与防突工作是一项长期、复杂且至关重要的任务,它直接关系到矿井的安全生产和矿工的生命安全。因此,各级领导干部和技术人员必须给予高度重视,并采用先进的治理设备与技术。通过提升通风管理的质量,并从区域性与局部性两个维度采取有效的预防瓦斯突出策略和方法,确保瓦斯防突工作无懈可击。这样,我们就能为煤矿企业的安全、高效和长远发展打下坚实的安全基础。
参考文献:
[1]任乾.我国煤矿瓦斯防治技术的研究进展及发展方向[J].当代化工研究,2019(08):106-107.
[2]孙剑峰.煤矿瓦斯治理及防突对策分析[J].当代化工研究,2019(10):75-76.
[3]高天才.煤矿瓦斯治理及防突问题应对措施[J].化工管理,2018(24):159-160.