浅谈打钻施工防止瓦斯预警或超限管理
刘玉矿
淮北矿业工程处
一、引言
在煤矿开采、隧道挖掘等涉及打钻施工的工程中,瓦斯问题始终是威胁施工安全的关键因素。瓦斯预警或超限一旦发生,可能引发瓦斯爆炸、人员窒息等严重事故,造成巨大的人员伤亡和财产损失。随着我国基础设施建设和能源开采行业的不断发展,打钻施工规模日益扩大,对防止瓦斯预警或超限管理的要求也越来越高。因此,深入研究打钻施工中防止瓦斯预警或超限管理具有重要的现实意义。
二、打钻施工中瓦斯预警或超限的成因分析
(一)地质因素
不同地质条件下,煤层或岩层中的瓦斯含量和赋存状态存在较大差异。在地质构造复杂区域,如断层、褶皱发育地带,瓦斯容易积聚和运移。当打钻施工穿越这些区域时,原本封闭的瓦斯储集空间被破坏,大量瓦斯迅速涌入施工空间,从而导致瓦斯浓度急剧上升,引发预警或超限 。例如,在一些煤矿开采过程中,当打钻遇到断层时,瓦斯涌出量可能瞬间增加数倍甚至数十倍。
(二)打钻工艺因素
打钻设备的性能和打钻工艺参数对瓦斯涌出有重要影响。如果打钻设备功率不足,钻进速度慢,会延长打钻时间,使得瓦斯有更多的时间涌出;而钻进速度过快,又可能破坏孔壁,导致瓦斯大量释放。此外,钻头的类型和质量也会影响破岩效率和瓦斯涌出量。例如,使用不适合的钻头,在破岩过程中不能有效控制瓦斯的释放速度,容易造成瓦斯超限。
(三)通风系统因素
良好的通风系统是稀释和排出瓦斯的关键。若通风系统不合理,如通风风量不足、通风阻力过大、通风设施损坏等,无法及时将打钻过程中涌出的瓦斯排出,就会导致瓦斯在施工区域积聚,进而引发瓦斯预警或超限。在一些老旧矿井或通风系统不完善的隧道施工中,经常会出现因通风不畅而导致瓦斯浓度超标的情况。
(四)管理因素
部分施工单位安全管理制度不完善,对瓦斯监测和管理重视程度不够。例如,瓦斯监测设备配备不足或设备老化、故障,不能及时准确监测瓦斯浓度;现场管理人员安全意识淡薄,对瓦斯隐患排查不彻底,未能及时发现和处理潜在的瓦斯问题,都增加了瓦斯预警或超限的风险 。
三、打钻施工防止瓦斯预警或超限管理现状
(一)技术应用现状
目前,在打钻施工中已经应用了一些防止瓦斯预警或超限的技术,如预抽瓦斯技术、随钻抽采技术等。预抽瓦斯技术通过提前对煤层或岩层中的瓦斯进行抽采,降低瓦斯含量和压力,减少打钻过程中的瓦斯涌出量。随钻抽采技术则是在打钻过程中同步进行瓦斯抽采,及时将涌出的瓦斯抽出。然而,这些技术在实际应用中还存在一些问题,如预抽效果不稳定、抽采设备适应性差等,影响了防止瓦斯预警或超限的效果。
(二)管理体系现状
虽然大多数施工单位都建立了瓦斯安全管理体系,但在实际执行过程中存在诸多漏洞。一些单位的管理制度缺乏针对性和可操作性,对打钻施工各环节的瓦斯管理规定不够细化;同时,安全监督考核机制不健全,对违反瓦斯管理规定的行为处罚力度不够,导致管理体系难以有效落实。
(三)人员素质现状
打钻施工一线人员普遍存在文化水平较低、专业技能不足的问题。部分人员对瓦斯的危害性认识不足,缺乏防止瓦斯预警或超限的基本知识和技能。在遇到瓦斯异常情况时,不能正确应对,容易导致事故扩大。此外,一些管理人员也存在安全管理经验不足、应急处理能力欠缺等问题。
四、打钻施工防止瓦斯预警或超限的管理措施
(一)优化打钻施工技术
1.选择合适的打钻设备和工艺参数
根据施工区域的地质条件和瓦斯赋存情况,选择功率匹配、性能良好的打钻设备。合理调整钻进速度、转速等工艺参数,在保证打钻效率的同时,控制瓦斯涌出量。例如,在瓦斯含量较高的区域,适当降低钻进速度,减少对瓦斯储集空间的扰动。
2.推广先进的瓦斯抽采技术
加大对瓦斯抽采技术的研发和应用力度,不断改进预抽瓦斯技术和随钻抽采技术。例如,采用定向钻孔抽采技术,提高瓦斯抽采效率和效果;
研发新型瓦斯抽采设备,增强设备的适应性和可靠性,确保在不同地质条件下都能有效抽采瓦斯。
3.应用瓦斯监测新技术
引入先进的瓦斯监测设备和技术,如激光瓦斯传感器、无线监测系统等。激光瓦斯传感器具有精度高、响应速度快、稳定性好等优点,能够实时准确监测瓦斯浓度。无线监测系统可以实现瓦斯数据的远程传输和实时监控,便于管理人员及时掌握瓦斯动态,做出科学决策。
(二)完善安全管理体系
1.建立健全管理制度
结合打钻施工实际情况,制定详细、具体的瓦斯安全管理制度,明确各部门和人员在瓦斯管理中的职责和权限。对打钻前的瓦斯探测、打钻过程中的瓦斯监测与控制、打钻后的瓦斯检查等环节都要做出明确规定,确保瓦斯管理工作有章可循。
2.加强安全监督考核
建立严格的安全监督考核机制,定期对打钻施工过程中的瓦斯管理工作进行检查和评估。对违反瓦斯管理规定的单位和个人进行严肃处理,对瓦斯管理工作表现优秀的单位和个人给予表彰和奖励,激励全体人员积极参与瓦斯安全管理工作。
3.强化应急管理
制定完善的瓦斯预警或超限应急预案,明确应急处置流程和各部门、人员的应急职责。定期组织开展应急演练,提高施工人员应对瓦斯事故的能力。同时,对应急预案进行不断修订和完善,确保在实际应急过程中能够有效发挥作用。
(三)加强人员培训教育
1.开展专业技能培训
定期组织打钻施工人员进行专业技能培训,培训内容包括瓦斯的性质、危害、防止瓦斯预警或超限的技术措施、打钻设备的操作与维护等。通过理论讲解、实际操作演示等方式,提高施工人员的专业技能水平,使其能够正确操作打钻设备,有效控制瓦斯涌出。
2.强化安全意识教育
通过安全讲座、案例分析、安全宣传等多种形式,对全体施工人员进行安全意识教育,提高他们对瓦斯危害性的认识,增强安全防范意识。让每一位施工人员都深刻认识到防止瓦斯预警或超限的重要性,自觉遵守瓦斯安全管理规定。
3.培养应急处理能力
对应急救援人员和管理人员进行专门的应急处理培训,使其掌握瓦斯预警或超限事故的应急处理方法和技巧。培训内容包括事故现场的应急指挥、人员疏散、瓦斯浓度检测与控制、伤员救治等。通过培训,提高应急救援人员和管理人员的应急处理能力,确保在事故发生时能够迅速、有效地开展救援工作,减少事故损失。
五、结论
打钻施工中防止瓦斯预警或超限管理是一项系统而复杂的工作,涉及地质、技术、管理、人员等多个方面。通过深入分析瓦斯预警或超限的成因,针对当前管理现状中存在的问题,采取优化打钻施工技术、完善安全管理体系、加强人员培训教育等一系列管理措施,能够有效降低瓦斯预警或超限的风险,保障打钻施工的安全进行。在今后的工作中,还需要不断总结经验,加强技术创新和管理创新,进一步提高打钻施工防止瓦斯预警或超限管理水平。
参考文献
[1] 张国枢。通风安全学 [M]. 徐州:中国矿业大学出版社,2019.
[2] 王德明。瓦斯灾害防治理论与技术 [M]. 北京:煤炭工业出版社,2017.
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[5] 程远平,袁亮,张农。煤矿瓦斯抽采技术与工程 [M]. 徐州:中国矿业大学出版社,2020.
以上从多维度探讨了打钻施工的瓦斯管理。你若觉得某些部分需要补充案例、调整内容深度,或增减参考文献,欢迎随时和我说。