煤矿开采过程中瓦斯综合治理工作_牛来福.pdf

201917 综述与专论17 Modern Chemical Research 当代化工研究 制约我国煤炭产业可持续发展的一个重要问题就是瓦斯 事故，易燃易爆是瓦斯的显著特征，由于瓦斯与煤炭在煤矿 中并存，当煤矿开采过程中瓦斯浓度超过一定数值，在遇到 火源时就会发生爆炸，导致煤矿安全事故。我国的煤炭储存 量位于世界前列，在我国能源结构中占据主导地位，与此同 时，我国的煤矿安全事故也比较频繁，其中造成损失最大、 破坏性最强的就是瓦斯爆炸。所以，加强煤矿开采过程中的 瓦斯综合治理工作，对于减低我国煤矿开采过程中的瓦斯事 故具有重要意义。 1.煤矿开采过程中瓦斯带来的危害 瓦斯是植物向煤转变的过程中产生的，与煤共生。瓦 斯是一种以甲烷CH4为主的有毒有害气体的总称，主要包 含CH4、CO2、N2和数量不等的烃等。瓦斯事故是气体所造 成的事故的总称，煤矿开采过程中的瓦斯事故所带来的危害 主要有瓦斯窒息、瓦斯燃烧、瓦斯爆炸或瓦斯爆炸引起的火 灾等等[1]。目前，我国煤矿生产过程中最具威胁性的问题就 是瓦斯爆炸事故，约占特大事故的80左右，特别是煤层瓦 斯压力高、地势结构复杂、地应力大的高瓦斯煤矿，在这种 煤矿进行开采作业发生瓦斯事故的概率极高。 第一，瓦斯窒息。有些煤矿不具备可靠的井下通风系 统，大量瓦斯在矿井内存积，得不到及时抽出或稀释，而井 下工作人员长期处于这种环境下，就会吸入大量瓦斯气体， 导致肺部严重窒息现象，重者会造成死亡。 第二，瓦斯燃烧。煤矿本身内煤层含有高浓度瓦斯，如 果在开采的过程中不对矿井内部进行通风措施建设，尤其是 深度开采的矿井，煤矿内就会积聚大量瓦斯气体，一旦遇到 明火就会引起瓦斯燃烧，重者会造成煤矿火灾事故[2]。 第三，瓦斯爆炸。矿井内部明火的出现是引发瓦斯爆炸 煤矿开采过程中瓦斯综合治理工作 ＊牛来福 （山西蒲县华胜煤业有限公司 山西 041206） 摘要煤矿瓦斯是煤矿开采过程中的常见性矿井安全隐患，受矿井特殊作业环境的影响，就会产生瓦斯堆积的情况。若煤矿未能及时对 矿井瓦斯进行妥善处理，就会引起突发性瓦斯爆炸事故，严重的还会威胁矿内作业人员的生命安全。因此，煤矿企业应切实做到运用多种 手段对矿井瓦斯进行治理，明确瓦斯综合治理工作的各个操作环节及要点。本文就对煤矿开采过程中瓦斯带来的危害进行了分析，阐明了 瓦斯综合治理工作的要点，并针对如何进行煤炭开采过程中瓦斯综合治理工作提出了具体措施。 关键词煤矿开采；瓦斯；综合治理 中图分类号T 文献标识码A Comprehensive Gas Control in Coal Mining Process Niu Laifu Shanxi Pu County Huasheng Coal Industry Co., Ltd., Shanxi, 041206 AbstractCoal mine gas is a common mine safety hazard in coal mining process. Affected by the special working environment of the mine, mine gas accumulation will occur. If the coal mine fails to handle the mine gas properly in time, it will cause a sudden gas explosion accident, and seriously, even threaten the life safety of the workers in the mine. Therefore, coal mining enterprises should effectively use various means to control mine gas, and make clear each operation link and key points of comprehensive gas control work. This paper analyzes the hazards of gas in the process of coal mining, expounds the key points of comprehensive gas control work, and puts forward specific measures for how to carry out comprehensive gas control work in the process of coal mining. Key wordscoal mining；gas；comprehensive control 的主要因素。能够引起瓦斯爆炸的界限是5-16，当瓦斯浓 度低于5时遇火不爆炸，当瓦斯浓度高于16时就会失去爆 炸性，但是在遇到明火之后会引发火灾，当瓦斯浓度为9.5 时，就会与空气中的氧气发生完全反应，从而引发爆炸，其 爆炸威力也最大。瓦斯聚集达到满足爆炸条件的浓度、引爆 瓦斯的火源、足够的氧气浓度是瓦斯爆炸的三个必备条件， 引爆瓦斯的火源可以是井下照明设施、爆破的火焰或摩擦的 火花等等，但这些产生火花的因素却无法在煤矿开采过程中 杜绝。当煤矿内瓦斯浓度达到爆炸极限时，遇到明火就会发 生瓦斯爆炸，严重的还会引起瓦斯和煤尘的连锁爆炸，造成 人员和财产的双重损失。 2.瓦斯综合治理工作的要点 煤炭与瓦斯之间存在一种共生的特殊关系，由于煤矿在 开采的过程中长期处于高温高压状态，就会促进瓦斯气体的 形成，众所周知，瓦斯是以甲烷为主的，并含有一定比例的 氮气和二氧化碳的有毒有害气体。在这种状态下，封闭的矿 井下就会受到粉尘爆炸、瓦斯燃烧等因素的影响，导致大规 模瓦斯爆炸现象的发生。所以，在煤矿开采过程中进行瓦斯 综合治理工作之前，应首先了解以下几项瓦斯综合治理的要 点 第一，重视煤矿生产监管。对煤矿的生产进行监管是确 保煤炭开采工作顺利、安全进行的重要前提。我国的煤矿企 业应与当地监管部门紧密配合，促进综合性煤矿瓦斯监管的 形成，应从掌控矿井生产设备、下矿资料等方面着手强化煤 矿的生产监管工作。另外，煤矿企业应定期进行常规性的煤 矿安全检查，及时做好老化、破损的生产设备的更新换代， 避免“带病工作”的现象，从根本上降低安全事故发生的几 率。目前，我国许多煤矿企业都针对煤矿安全监管工作制定 ChaoXing 201917 综述与专论 18Modern Chemical Research 当代化工研究 了相关操作规范，但是，重视煤矿生产监管不能只是流于表 面，还应通过对煤矿生产涉及的各职能部门进行具体的责任 划分、加大对煤矿生产安全监管的人力投入等方式，强化对 煤矿生产的监管工作，使瓦斯事故得到较好的控制。 第二，全面控制瓦斯燃烧、爆炸的条件。煤矿生产过程 中具备引爆瓦斯的温度、氧气浓度和达到爆炸极限的瓦斯气 体，是引起煤矿瓦斯事故的根源。因此，只有采取综合性的 瓦斯治理措施，控制瓦斯燃烧和爆炸的条件是避免瓦斯事故 发生的重要手段。比如，要想降低瓦斯浓度，就必须要在煤 矿巷道内设置通风系统。 第三，提高煤矿开采的安全性。只有彻底杜绝煤矿生产 过程中的潜在安全隐患，才能实现煤矿开采工作的安全。煤 矿企业应在进行瓦斯的治理时，配备监控矿内瓦斯的系统， 确保对瓦斯监控的实时性。另外，煤矿企业应坚持先抽样后 开采的原则，了解煤矿内的瓦斯浓度等情况，确保开采作业 人员的人身安全。而作业人员在进矿之前一定要对煤矿内各 项指标进行了解，在确定该煤矿符合进矿作业要求的情况 下，方可进入作业。 3.煤炭开采过程中瓦斯综合治理策略 1企业和政府各部门加大监管力度 政府相关部门可以通过掌握矿井开采设备和属地管理矿 井资料等方面的信息的方式进行煤矿安全生产监督工作，督 促煤矿生产企业做好老旧设备的更换和瓦斯监控设备的定期 检修工作，充分保证煤矿的开采工作符合行业相关安全生产 规范。与此同时，煤炭企业高层管理人员应协商建立严格的 煤炭生产安全管理制度，对煤炭安全生产的各项细节工作进 行约束，通过完善的制度规范各级人员的日常生产工作。另 外，企业还应在安全生产方面加强人力、财力投资，通过引 进先进的生产设备、优秀的管理人才等手段，使企业安全生 产得到保障，提高生产效率。针对煤矿的施工人员，应培养 其安全生产方面的专业知识和技能，从根本上降低煤炭开采 过程中的瓦斯事故的发生几率。 2对瓦斯燃烧、爆炸的条件进行全面控制 相关数据表明，煤矿内的瓦斯浓度达到5-16之间时， 是最容易使瓦斯引燃并引起爆炸事故的。瓦斯的引火温度在 650℃-750℃之间，但当氧气含量不超过12时，瓦斯就不会 被引爆。氧气浓度、瓦斯浓度以及引燃瓦斯的火源是造成瓦 斯燃烧、爆炸的主要因素，所以，要想对瓦斯进行综合治 理，就要从这几个方面着手控制。 第一，对引燃瓦斯的火源进行控制。可通过对煤矿施工 人员进行安全知识培训等方式，使他们了解如何进行安全生 产，管理人员必须具备安全生产管理知识，另外在生产过程 中要严格执行安全生产制度，尤其是煤矿内作业人员必须严 格按照相关作业规范进行，避免由于疏忽导致明火出现，引 起瓦斯爆炸的危险。 第二，对瓦斯浓度进行控制。煤矿企业应严格按照行业 安全生产标准定期对生产设备进行维修检查，必须进行通风 系统建设并确保通风系统正常运行，在通风区域要留有专人 看管，确保通风区域不受风向变化的影响，将巷道内的瓦斯 浓度控制在起火浓度范围之外。另外，企业还应该聘请专业 技术人员，便于在瓦斯发生异常时及时进行检修，避免瓦斯 浓度过高出现瓦斯事故的情况。 3严格遵守“先抽后采”的原则 在进行瓦斯综合治理时，现场工作人员必须严格遵守 “先抽后采”的原则，在进行煤矿开采工作前，利用现有条 件对矿井内的瓦斯进行抽放，这样既能够降低煤矿生产事故 的发生，同时也能提高生产效率、确保作业人员的人身安 全。大量煤矿生产实践证实，先应用瓦斯抽放系统降低区域 内的瓦斯压力、浓度，之后再进行煤矿开采作业，是防止瓦 斯安全事故、提高煤矿开采安全性的有效手段，可确保企业 和个人利益得到实现。 4建立相关煤矿监测监控体系 对煤矿开采过程中的瓦斯进行综合治理的有效手段之 一，就是建立相关煤矿监测监控系体系，提高煤矿开采安全 性。煤矿监测监控体系是瓦斯事故监管的重要组成部分，在 实现矿井内信息化监管的同时，还能够对矿井内的瓦斯浓度 进行检测，当瓦斯浓度超过预定值时就会发出警报，工作人 员在听到警报之后就可以及时切断矿井内的所有电器设备的 电源，避免瓦斯事故的发生。另外，煤矿监测监控系统还能 对生产过程中的数据资料进行保存，为煤炭企业的瓦斯综合 治理工作提供相应的数据支持，既能促进瓦斯综合治理工作 的有效开展，同时也能为日后的相关治理工作提供借鉴价 值。 5深入贯彻“以风定产”的生产理念 在煤矿开采的各个相关部门深入贯彻“以风定产”的 生产理念，是防止瓦斯事故发生的重要措施，可有效解决煤 矿内瓦斯积聚的问题。相关工作人员应在煤矿开采过程中， 首先以煤矿内实际通风量和风速为基础，进行科学的生产计 划，当实际开采过程中通风量无法满足要求时，就要对开采 量进行严格控制，避免瓦斯积聚带来人员财产损失。但是， 也不能在实际开采过程中盲目增加风量，影响通风系统的正 常使用，使得矿井内抵御灾害的能力大大降低。 4.结语 总之，要加强煤矿开采过程中的瓦斯综合治理，就要全 面了解瓦斯的综合治理要点。通过加大监管力度、控制瓦斯 燃烧爆炸条件等手段，提高煤矿开采作业的安全性，降低煤 矿事故的发生几率。只有这样，才能提高煤矿开采的效率， 实现以人身安全为首位的煤矿开采作业，促进我国煤矿行业 的可持续发展。 【参考文献】 [1]韦冬.煤矿瓦斯治理及防治策略研究[J].能源与节能,2017 0318-19. [2]蔡泽荣.浅谈煤矿瓦斯危害分析及综合治理措施探究[J]. 山东工业技术,20161656. 【作者简介】 牛来福（1995-），男，汉，山西清徐人，本科，助理工程 师，山西蒲县华胜煤业有限公司；研究方向一通三防。 ChaoXing