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[摘 要]近年来,瓦斯事故在煤矿中频发,这严重危及了煤矿的安全生产以及对矿工的生命安全造成了极大的威胁。而安全的工作环境需要所有人以主人翁的态度来建立,培养安全意识、主动学习相关安全生产知识和自救知识,并养成良好的安全习惯,这是降低煤矿瓦斯事故的发生,有效防治瓦斯灾害的主要措施和手段。本文主要阐述有关煤矿瓦斯防治技术的现状与存在的问题。
[关键词]煤矿 瓦斯 瓦斯防治 瓦斯灾害
中图分类号:F366.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)28-0305-01
1.引言
虽然近期以“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”为核心的瓦斯治理工作体系逐渐建立并得以完善,使瓦斯事故的发生率得以大幅度下降,但是瓦斯爆炸事故仍是当前煤矿安全生产中的威胁最大、最突出的问题。“十一五”期间,我国煤矿发生瓦斯爆炸事故213起,死亡2088人。从每年的事故统计来看,煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中,由瓦斯爆炸引起的事故约占特大事故总数的70%左右,为了避免事故的发生,只有深入研究发生问题的原因才是找出有效对策的前提。
2.瓦斯灾害事故频发得原因
瓦斯灾害事故频发的原因,分为客观原因和主观原因两种。客观原因是瓦斯积聚和引爆火源的存在;主观原因是安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关。发生瓦斯爆炸事故,是主客观原因相互作用所导致的结果。
2.1 瓦斯积聚和引爆火源的存在
防止瓦斯爆炸事故,根本的技术措施是防止瓦斯积聚。在煤矿井下,造成瓦斯积聚的主要原因是局部通风管理不善和通风系统不合理。我国煤储层构造复杂,且煤层多强烈变形,多数煤田煤体构造破碎严重,再加上煤质松软,坚固性系数偏小的煤种较多,使得瓦斯抽采效果不佳,造成瓦斯治理困难。防止瓦斯积聚的措施很多,安全可靠的方法是合理建设矿井通风系统和严格实行通风管理制度,加大检查力度,加强局部瓦斯积聚处理,消除微风区或无风区。
杜绝火源是防治瓦斯事故的关键。在井下要严格控制火源,杜绝非生产需要的火源,避免携带火柴、打火机等明火照明物品。井下引爆瓦斯的火源有爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、煤炭自燃等,但大多数瓦斯爆炸是由放炮明火和电器设备产生的火花引起的。
2.2 开采条件差
瓦斯含量的大小与地质条件有很大的关系,由于开采地质条件复杂等原因,导致我国煤矿生产力水平整体偏低,部分矿井技术装备水平和生产工艺比较落后。我国煤矿开采的煤层大多属于石灰岩二迭纪的煤层,这个时期煤层在开采前抽放瓦斯很不容易,而且瓦斯含量大、煤层透气性低,随着开采深度和强度的增加以及机械化程度的提高,在采掘中,瓦斯容易涌出,导致瓦斯积聚,进而导致突出危险区域扩大,这就增加了瓦斯事故的可能性。
2.3 安全管理有漏洞
安全技术装备滞后长期以来,煤矿企业管理粗放,不仅安全责任制落实不到位,安全生产工作基础也比较薄弱,在通风管理、瓦斯防治工作上存在许多隐患。目前,仍有很多矿井生产工艺技术落后,缺乏必要的安全管理措施,致使矿井防灾、抗灾和救灾能力低下。
3.预防瓦斯事故的技术措施
发生瓦斯爆炸事故必须同时具备三个条件:5%—16%的瓦斯浓度、12%以上的氧气和能够引爆的热源。缺少任何一个条件,爆炸都不会发生。因此,预防瓦斯爆炸的技术手段就是除去产生爆炸的一个或几个条件。
3.1 防止瓦斯积聚是预防瓦斯事故的根本措施
由于矿井通风系统复杂多变以及矿井地质条件和开采条件多样,造成瓦斯积聚的主要原因有风量供应不足、通风系统不合理或通风设施遭到破坏等,很容易形成瓦斯爆炸的第一个基本条件。因此,发生瓦斯积聚须及时处理,以保证瓦斯浓度在规定允许的范围。为防止井下瓦斯积聚,首先要树立“微风作业就是事故”的安全理念,让每一个作业人员都将“安全”挂在心头,从意识上加强对作业人员的素质培养;其次要加强检查,加强局部瓦斯积聚处理,消除微风或无风区,构筑科学、合理、可靠的通风设施。
3.2 杜绝火源是预防瓦斯事故的重要手段
瓦斯事故中都有一个不可缺少的条件就是热源条件,因为瓦斯与空气混合气体最小点燃能量为0.28mj。在井下能引爆瓦斯的火源很多,井下明火、煤炭自燃、电火花和磨擦火花等,对这些火源都要采取相应的防治措施,除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外,还需防止火源与瓦斯积聚在同时、同地点出现,如放炮时检测瓦斯浓度,采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。
4.煤矿瓦斯灾害防治的几点建议
4.1 加大科研投入,加强基础理论研究
科学技术是第一生产力。加大矿井预防工作的科研投入,加强基础理论建设是促进煤矿安全形势根本好转的动力。煤炭企业要加强与科研院校合作,加大煤矿瓦斯的基础理论研究力度,搞清楚瓦斯灾害事故发生的机理和发生及演化过程,积极攻克瓦斯灾害重大理论问题及重大技术难题。另外,还要优化煤矿瓦斯抽放技术,结合多部门进行技术攻关研究,为控制矿井瓦斯事故的发生和救治提供有效的技术基础。
4.2 加强制度建设,提高管理水平
煤炭企业要加强矿井瓦斯科学管理模式的研究,借鉴国外先进的管理理论与经验,使我国煤矿安全管理向科学化、现代化方向发展。煤矿要建立健全矿井通风瓦斯管理机制,严格贯彻落实“一通三防”的管理制度,不仅坚持“安全第一”的方针,认真执行《煤矿安全规程》及国家各项安全政策,还要坚持预防为主,及时有效地预防事故,将事故隐患消灭在萌芽状态。
4.3 加大安全投入,确保通风系统
稳定先进的装备既能创造良好的工作环境,也能预防事故的发生或减少事故损失,是防范瓦斯事故的重要保障。煤矿企业须加大安全投入,足额提取安全费用,专款专用,尤其是在矿井通风、防治瓦斯方面,积极采用新技术、新装备,随时掌控井下瓦斯变化情。健全的瓦斯防治设施和安全装备,将为防止瓦斯事故筑起了一道坚固防线。
5.我国煤矿瓦斯安全技术的发展方向
5.1 编制灾害预防和处理计划
首先要加强对机理的研究,突出完善煤与瓦斯突出的预测方法。其次,矿井每年年初要编制目的明确、合理的“矿井灾害预防和处理计划”,召开技术人员会议研究制定相应的管理办法和处理计划。另外,企业还要组织职工认真学习制度规则,使每个人员都能熟悉发生瓦斯爆炸时的安全撤出方法和路线。
5.2 强化企业本质安全管理
安全管理是企业安全生产的本质。企业要以安全管理为整治关键,通过借鉴国外先进的管理理论与经验,,提高各级和各类人员的安全生产管理和防治瓦斯的技能。使我国煤矿安全管理向科学化、现代化的方向发展。
5.3 加强瓦斯抽采钻孔施工技术与装备
随着我国用煤量的不断增加,采煤的技术与装备也应该随之提升。企业要优化煤矿瓦斯抽放技术,通过改进钻孔抽放工艺参数和提高煤层透气性,可以提高瓦斯抽采效率。另外,在钻孔施工技术与装备上要将突破软、塑、易喷、易垮煤层的难题。
6.结语
我国是世界第一产煤大国,煤炭在能源消费中占据了一半以上的比重,所以煤炭行业关系着国民经济命脉。然而煤炭行业又是安全生产最为严重的行业,除了自然灾害的威胁,瓦斯事故是灾害的主要表现形式。我国的煤储层构造一般都比较复杂,而且煤层多变形,多数煤层结构都存在严重破碎的情况,所以煤质松软,坚固性较差,透气性差就成了其主要的特点。
参考文献
[1] 国家煤矿安全监察局.防治煤与瓦斯突出规定·读本[M].北京:煤炭工业出版社,2012.
[2] 孙海涛.采动影响下地面钻井的变形破坏机理研究[D].重庆:重庆大学,2011.
[3] 陈学志.浅谈如何防治瓦斯灾害的发生[J].山西焦煤科技,2010,8(8):28-29.
[关键词]煤矿 瓦斯 瓦斯防治 瓦斯灾害
中图分类号:F366.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)28-0305-01
1.引言
虽然近期以“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”为核心的瓦斯治理工作体系逐渐建立并得以完善,使瓦斯事故的发生率得以大幅度下降,但是瓦斯爆炸事故仍是当前煤矿安全生产中的威胁最大、最突出的问题。“十一五”期间,我国煤矿发生瓦斯爆炸事故213起,死亡2088人。从每年的事故统计来看,煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中,由瓦斯爆炸引起的事故约占特大事故总数的70%左右,为了避免事故的发生,只有深入研究发生问题的原因才是找出有效对策的前提。
2.瓦斯灾害事故频发得原因
瓦斯灾害事故频发的原因,分为客观原因和主观原因两种。客观原因是瓦斯积聚和引爆火源的存在;主观原因是安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关。发生瓦斯爆炸事故,是主客观原因相互作用所导致的结果。
2.1 瓦斯积聚和引爆火源的存在
防止瓦斯爆炸事故,根本的技术措施是防止瓦斯积聚。在煤矿井下,造成瓦斯积聚的主要原因是局部通风管理不善和通风系统不合理。我国煤储层构造复杂,且煤层多强烈变形,多数煤田煤体构造破碎严重,再加上煤质松软,坚固性系数偏小的煤种较多,使得瓦斯抽采效果不佳,造成瓦斯治理困难。防止瓦斯积聚的措施很多,安全可靠的方法是合理建设矿井通风系统和严格实行通风管理制度,加大检查力度,加强局部瓦斯积聚处理,消除微风区或无风区。
杜绝火源是防治瓦斯事故的关键。在井下要严格控制火源,杜绝非生产需要的火源,避免携带火柴、打火机等明火照明物品。井下引爆瓦斯的火源有爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、煤炭自燃等,但大多数瓦斯爆炸是由放炮明火和电器设备产生的火花引起的。
2.2 开采条件差
瓦斯含量的大小与地质条件有很大的关系,由于开采地质条件复杂等原因,导致我国煤矿生产力水平整体偏低,部分矿井技术装备水平和生产工艺比较落后。我国煤矿开采的煤层大多属于石灰岩二迭纪的煤层,这个时期煤层在开采前抽放瓦斯很不容易,而且瓦斯含量大、煤层透气性低,随着开采深度和强度的增加以及机械化程度的提高,在采掘中,瓦斯容易涌出,导致瓦斯积聚,进而导致突出危险区域扩大,这就增加了瓦斯事故的可能性。
2.3 安全管理有漏洞
安全技术装备滞后长期以来,煤矿企业管理粗放,不仅安全责任制落实不到位,安全生产工作基础也比较薄弱,在通风管理、瓦斯防治工作上存在许多隐患。目前,仍有很多矿井生产工艺技术落后,缺乏必要的安全管理措施,致使矿井防灾、抗灾和救灾能力低下。
3.预防瓦斯事故的技术措施
发生瓦斯爆炸事故必须同时具备三个条件:5%—16%的瓦斯浓度、12%以上的氧气和能够引爆的热源。缺少任何一个条件,爆炸都不会发生。因此,预防瓦斯爆炸的技术手段就是除去产生爆炸的一个或几个条件。
3.1 防止瓦斯积聚是预防瓦斯事故的根本措施
由于矿井通风系统复杂多变以及矿井地质条件和开采条件多样,造成瓦斯积聚的主要原因有风量供应不足、通风系统不合理或通风设施遭到破坏等,很容易形成瓦斯爆炸的第一个基本条件。因此,发生瓦斯积聚须及时处理,以保证瓦斯浓度在规定允许的范围。为防止井下瓦斯积聚,首先要树立“微风作业就是事故”的安全理念,让每一个作业人员都将“安全”挂在心头,从意识上加强对作业人员的素质培养;其次要加强检查,加强局部瓦斯积聚处理,消除微风或无风区,构筑科学、合理、可靠的通风设施。
3.2 杜绝火源是预防瓦斯事故的重要手段
瓦斯事故中都有一个不可缺少的条件就是热源条件,因为瓦斯与空气混合气体最小点燃能量为0.28mj。在井下能引爆瓦斯的火源很多,井下明火、煤炭自燃、电火花和磨擦火花等,对这些火源都要采取相应的防治措施,除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外,还需防止火源与瓦斯积聚在同时、同地点出现,如放炮时检测瓦斯浓度,采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。
4.煤矿瓦斯灾害防治的几点建议
4.1 加大科研投入,加强基础理论研究
科学技术是第一生产力。加大矿井预防工作的科研投入,加强基础理论建设是促进煤矿安全形势根本好转的动力。煤炭企业要加强与科研院校合作,加大煤矿瓦斯的基础理论研究力度,搞清楚瓦斯灾害事故发生的机理和发生及演化过程,积极攻克瓦斯灾害重大理论问题及重大技术难题。另外,还要优化煤矿瓦斯抽放技术,结合多部门进行技术攻关研究,为控制矿井瓦斯事故的发生和救治提供有效的技术基础。
4.2 加强制度建设,提高管理水平
煤炭企业要加强矿井瓦斯科学管理模式的研究,借鉴国外先进的管理理论与经验,使我国煤矿安全管理向科学化、现代化方向发展。煤矿要建立健全矿井通风瓦斯管理机制,严格贯彻落实“一通三防”的管理制度,不仅坚持“安全第一”的方针,认真执行《煤矿安全规程》及国家各项安全政策,还要坚持预防为主,及时有效地预防事故,将事故隐患消灭在萌芽状态。
4.3 加大安全投入,确保通风系统
稳定先进的装备既能创造良好的工作环境,也能预防事故的发生或减少事故损失,是防范瓦斯事故的重要保障。煤矿企业须加大安全投入,足额提取安全费用,专款专用,尤其是在矿井通风、防治瓦斯方面,积极采用新技术、新装备,随时掌控井下瓦斯变化情。健全的瓦斯防治设施和安全装备,将为防止瓦斯事故筑起了一道坚固防线。
5.我国煤矿瓦斯安全技术的发展方向
5.1 编制灾害预防和处理计划
首先要加强对机理的研究,突出完善煤与瓦斯突出的预测方法。其次,矿井每年年初要编制目的明确、合理的“矿井灾害预防和处理计划”,召开技术人员会议研究制定相应的管理办法和处理计划。另外,企业还要组织职工认真学习制度规则,使每个人员都能熟悉发生瓦斯爆炸时的安全撤出方法和路线。
5.2 强化企业本质安全管理
安全管理是企业安全生产的本质。企业要以安全管理为整治关键,通过借鉴国外先进的管理理论与经验,,提高各级和各类人员的安全生产管理和防治瓦斯的技能。使我国煤矿安全管理向科学化、现代化的方向发展。
5.3 加强瓦斯抽采钻孔施工技术与装备
随着我国用煤量的不断增加,采煤的技术与装备也应该随之提升。企业要优化煤矿瓦斯抽放技术,通过改进钻孔抽放工艺参数和提高煤层透气性,可以提高瓦斯抽采效率。另外,在钻孔施工技术与装备上要将突破软、塑、易喷、易垮煤层的难题。
6.结语
我国是世界第一产煤大国,煤炭在能源消费中占据了一半以上的比重,所以煤炭行业关系着国民经济命脉。然而煤炭行业又是安全生产最为严重的行业,除了自然灾害的威胁,瓦斯事故是灾害的主要表现形式。我国的煤储层构造一般都比较复杂,而且煤层多变形,多数煤层结构都存在严重破碎的情况,所以煤质松软,坚固性较差,透气性差就成了其主要的特点。
参考文献
[1] 国家煤矿安全监察局.防治煤与瓦斯突出规定·读本[M].北京:煤炭工业出版社,2012.
[2] 孙海涛.采动影响下地面钻井的变形破坏机理研究[D].重庆:重庆大学,2011.
[3] 陈学志.浅谈如何防治瓦斯灾害的发生[J].山西焦煤科技,2010,8(8):28-29.