杨海
普安县工业和科学技术局 贵州普安 561500
摘要:煤矿是我国安全生产事故发生最为严重的领域,生产过程中灾害类型多样,尤其瓦斯爆炸事故以其破坏性强、人员伤亡多等特点造成极大的负面影响。由于煤矿生产条件、瓦斯爆炸事故形成过程及其影响因素的复杂性,通过事故资料的统计分析获取事故信息就显得尤为重要,从事故等级、地域特征、矿井瓦斯等级、煤矿企业性质等方面对我国煤矿瓦斯爆炸事故进行统计,梳理了事故的发生规律,为事故的预防与控制提供了宝贵经验。
关键词:煤矿井下;瓦斯治理方案;通风系统;优化;探析
引言
国煤层地质赋存条件复杂,多数矿井面临瓦斯浓度高、开采难度大等问题。瓦斯治理不当将引发瓦斯故障,直接威胁着人员生命和设备安全,甚至造成矿井停产等严重后果。尤其近年来随着开采深度和规模的增大,工作面瓦斯治理是煤矿安全、高效生产的关键。同时,通过科学合理的瓦斯抽采,可实现煤层瓦斯资源的充分利用,减少资源浪费,增加企业收益。
1煤矿井下瓦斯治理及通风系统优化的原则
第一,对煤矿通风系统应当在保证煤矿企业正常使用的基础上,做到最大限度的简化,在达到煤矿井下最佳通风效果的基础上,对经济的成本实现有效地控制。第二,对煤矿井下开采技术方案应当首先做出来,然后,以开采技术方案为基准,制定出对应的瓦斯治理方案与通风系统优化方案。第三,设计得到的通风系统方案、瓦斯治理方案,应当最大限度做到切实可行,同时,也需要为后期煤矿企业产能的提升留有充足的空间。此外,设计的煤矿通风系统的通风能力,应当与煤矿实际的产能相匹配,同时更需要满足相关法律法规的要求。在通风系统优化的过程中,应当为井下提供出充足的新鲜空气,不仅需要对井下生产的安全性给予充足的保证,同时还必须保证工人井下正常作业需要。通风系统、瓦斯治理方案,均应当达到稳定的效果,有着较强的抗风、抗灾能力。通风系统的风流,应当方便控制,在出现了事故后,井下施工人员应能够迅速安全升井。
2工作面瓦斯涌出来源
经分析,下霍煤矿2303回采工作面的瓦斯来源主要包括三部分,即3#煤层本煤层瓦斯涌出、上邻近层瓦斯涌出、采空区瓦斯涌出。其中,本煤层瓦斯涌出主要对工作面煤壁附近的瓦斯浓度影响较大,当煤层瓦斯含量偏高时,应进行瓦斯预抽。3#煤层上邻近层为1、2#煤层,瓦斯浓度较高,将对3#煤层回采工作面的瓦斯浓度产生影响,因此也应进行抽采。采空区内的瓦斯来自遗煤和顶、底板裂隙,与回采推进速度、顶板垮落步距等相关。
3煤矿井下瓦斯治理方案及通风系统优化策略
3.1通风阻力的降低
降低矿井通风过程中受到的阻力能够有效保障生产的安全,并提高经济效益。本文利用减小摩擦阻力系数原理来降低通风阻力,比如增大巷道断面或者减小巷道长度等。在矿井设计的初期阶段,应尽量保证施工时巷道壁面的光滑,同时结合考虑摩擦阻力的影响来选用支护方式。当巷道其他参数固定不变时,断面面积每增大33%,通风阻力则降低50%,风量流过巷道时需要的能耗也将降低一半。尽管断面面积的增大也会增加在基础建设中的投资,但考虑长远的经济效益还是更加有效的。基于巷道产生的通风阻力与其长度成正比关系,因此,在符合工作面通风需求的基础上,应尽量缩短各风路长度。
3.2增强人员意识加强人员培训
应该在上岗前对作业人员进行全面系统的培训,除了培训常规的操作过程外,还应培训逃生技巧,增强作业人员正确处理事故的能力。将培训与综合考核相结合,考核主要分为书面考核和实践考核,要求既要达到标准要求,又要有足够的实践能力。煤矿企业全体人员应当具备基本事故预防意识。只有拥有高素质的人才,才能制订更加有效的方案,才能不断更新相关的知识体系和机械设备。
煤矿企业应贯彻国家战略方针,设立专门的机构进行监督,监督作业人员的操作及其采取的安全措施,必要时可对作业人员进行指导。
3.3循证安全管理措施
循证安全管理是一种基于最佳安全证据的安全管理手段,是当今信息时代势在必行、也是今后安全管理领域最具活力与生命力的新方法。基于循证安全基本理论,针对我国煤矿瓦斯爆炸事故多发及防治策略过于笼统的现状,结合相关法律法规及文件,提出了最佳安全证据优化的安全管理模式,并以瓦斯爆炸事故的发生时间为例,通过分析获取时间相关的最佳安全证据,针对性的提出安全决策,实现了安全决策从经验驱动到数据量化驱动的转变,是循证安全管理在实践层面的首次尝试。需要指出的是,安全信息是一个庞大的数据系统,涉及到事故的方方面面,研究仅以瓦斯爆炸事故的时间数据为对象,显然是不够全面的。因此,为获得更好的事故防治效果,不同类别数据的多角度耦合分析就显得尤为重要,由此也可促进循证安全管理逐步发展成为循证安全管理系统。此外,运用大数据技术与方法从海量信息中挖掘最佳安全证据形成科学的安全决策,并根据事故防治效果循环优化数据分析、循证决策过程,从而形成大数据视域下的循证动态安全决策也是循证安全管理的重要研究方向
3.4完善制度规范
为了进一步降低煤矿发生事故的概率,急需制订一套完善的措施。在煤矿生产中,通风系统安全是重中之重,应从实际出发建立健全的测试体系,针对问题制订切实可行的解决方法,建立大数据库,对每次测试的数据进行统计分析,重点问题重点分析;从整体来反馈局部问题,制订应对方案,高度重视任何有问题的数据,提高系统管理能力,使得各系统按照规范稳定运行。
3.5瓦斯灾害抽采盲区定位及治理手段
工作面所有预抽单孔自投抽开始每月均测定了1次单孔参数(单孔瓦斯浓度),其中大多数钻孔单孔浓度正常且能持续稳定3个月及以上,只有极少部分单孔浓度较低经过几个月抽采后单孔浓度还是未增加,造成该现象的原因可能是封孔效果不好、钻孔孔内垮孔严重或者串孔。将连续2个及以上单孔浓度较低的钻孔视为抽采盲区。治理手段:针对划定的区域采取补充措施,补充措施选用重新施工顺层预抽钻孔,且在施工过程中保证钻孔封孔质量,对原有抽放效果差的钻孔进行封堵停抽,以保证新施工钻孔的抽采效果,同时解决原有钻孔抽采浓度低的情况。
3.6进一步完善和加强设备管理
当前,科学的技术发展越来越快,煤矿的通风安全也备受公众的关注,通风设备的科学化管理在工程实践中也越发重要,对煤矿通风设备的管理和维护提出了更高的要求。在操作过程中,必须分析实际问题,了解设备的性能及工作状况,以加强设备管理,防止频繁发生安全事故。
结束语
综上分析,全面提升煤矿企业瓦斯治理实效是当前很多煤矿企业面临的突出问题,特别是随着煤矿企业开采深度的不断增加,需要对煤矿企业通风系统进行针对性的优化,但是从具体优化情况来看,在很多方面表现出明显的差强人意,因此,这就需要煤矿企业充分认识到做好瓦斯治理工作与通风系统优化工作的重要性,结合煤矿企业实际,采取针对性的措施,全面提升优化实效。
参考文献
[1]李敬波.煤矿井下通风及瓦斯防治探讨[J].河南科技,2019(02):68-69.
[2]白新华.低渗富瓦斯煤层高压水射流辅助压裂增透机理及应用[D].中国矿业大学,2019.
[3]李敬波.煤矿井下通风及瓦斯防治探讨[J].河南科技,2019(02):68-69.
[4]白新华.低渗富瓦斯煤层高压水射流辅助压裂增透机理及应用[D].中国矿业大学,2019.
[5]耿丹.Y型通风及瓦斯综合治理技术研究[J].山东煤炭科技,2018(04):97-99.
【作者简介】杨海,1985.09--,男,汉族,贵州省黔西南苗族布依族自治州普安县人;2019年7月毕业于贵州工程应用技术学院,采矿工程专业,中级职称;现在普安县工业和科学技术局,从事煤炭管理中心办公室主任工作。