煤矿瓦斯治理及防突问题应对措施

(整期优先)网络出版时间:2022-09-05
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煤矿瓦斯治理及防突问题应对措施

刘应珍

贵州盘江精煤股份有限公司山脚树矿 贵州 553533

摘要:安全事故的出现将对煤矿开采作业产生很大的负面影响,不利于煤矿安全生产的顺利开展。在现阶段的煤矿生产中,瓦斯防治是至关重要的一项工作,对煤矿开采企业的持续发展将产生直接性的影响。因此,煤矿企业要制定有效的瓦斯治理及防突问题应对措施,保障煤矿企业安全生产工作的顺利开展。鉴于此,本文主要分析探讨了煤矿瓦斯治理及防突问题应对措施,以供参阅。

关键词:煤矿;瓦斯治理;防突问题

引言

煤矿在开采过程中伴随着瓦斯涌出,直接威胁到煤矿安全生产,瓦斯防治不但是煤矿安全生产的主要任务,也是影响煤矿企业安全管理的主要因素。现阶段各煤矿企业不断投入各式重型设备,加大煤矿开采力度,随着矿井产能的提升做好煤矿瓦斯治理防治出现瓦斯事故已成为现阶段煤矿企业重点关注的问题。只有弄清楚瓦斯来源及分布,才有可能采取针对性的治理措施。

1.煤矿瓦斯概述

煤矿井下瓦斯来自煤层和煤系地层,主要是有高等植物经煤化作用形成的。

有机质沉淀以后,经历两个造气时期,即生物化学成气时期、煤化变质作用成气时期。从植物遗体到形成泥炭属于生物化学成气时期;在地层的高温高压作用下,从褐煤到烟煤直到无烟煤属于煤化变质作用成气时期。瓦斯的生成和煤的形成是同时进行的,而且贯穿于整个成煤过程的始终。成煤过程生成的瓦斯量是很大的,最高可达300-400mm/t。而煤矿开采实践表明:煤层瓦斯一般不超过20-30mm/t,说明成煤过程中生成的瓦斯绝大部分已逸散到大气或转移到围岩内。

瓦斯在煤体内存在的状态:煤体是一种多孔性固体,既有成煤过程中产生的原生孔隙,也有成煤后的构造运动形成的大量孔隙和裂隙,形成了很大的自由空间和孔隙表面。煤的比表面最小为27.4㎡/g,最大为55.13㎡/g。如此大的孔隙表面使成煤过程中生成的瓦斯能以游离和吸附两种状态存在于煤体内。煤是天然吸附体对瓦斯有很大的吸附能力。高瓦斯煤层,煤体中所含瓦斯的体积可以达到煤本身体积的30-40倍。

煤层瓦斯带状分布:煤层瓦斯带可分为甲烷带和瓦斯风化带。在甲烷带内,煤层中瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯涌出量都随着埋藏深度的增加而有规律地增大。

2.危害

通常情况下,煤矿的开采地区具有非常复杂的地质条件,特别是我国的地形、地势方面的条件导致煤矿在层次构造中产生背斜、向斜以及断裂的情况非常普遍,许多因素都可能对瓦斯产生影响,使瓦斯发生爆炸,从而导致其他的安全事故的发生。

 2.1瓦斯爆炸方面

在煤矿层里,具有非常多的甲烷、氮气和二氧化碳,在进行煤矿开采的工作时,能够对煤矿的结构产生一定程度的破坏。导致空气中的甲烷等气体变得越来越多,各个气体进行混合导致瓦斯的含量增加,只要煤矿的空气中的瓦斯的浓度处于百分之七到百分之八之间,并且氧气的浓度比百分之十二要多时,只要具有点火能量或者设备出现故障的情况都能够使瓦斯爆炸从而造成危害,导致现场的温度提高,并且具有非常巨大的能量冲击波产生,能够对相关的工作人员和设备方面产生非常巨大的破坏。

 2.2瓦斯突出方面

目前煤矿的深度比较大,在进行开采时,会对煤层结构方面的稳定性上产生

破坏,导致各个力之间互相发生作用从而使瓦斯出现突出现象,能够在较短时间里出现许多瓦斯气体,且出现的冲击波都非常强烈,能够使整个矿井的结构具有一定的影响,设备与设施的大量损毁,也会导致矿井风向的逆转,从而威胁到施工人员生命,只要瓦斯气体能够与热源点进行接触,就能够导致瓦斯爆炸,产生安全事故。

3.原因

3.1甲烷浓度太高

如果煤矿中的甲烷含量太高,乃至已经高于安全标准,就会使引燃火源所需要的能量大大高于所需要的最小点燃的能量。自身温度远远小于点燃所需的温度,空气中氧气的浓度也会比失爆氧气所需要的浓度要高。尽管一般在矿井中会具有浓度比较高的氧气,但是一旦瓦斯积累一定的程度,这时如果碰到火源,经过混合燃烧容易产生瓦斯爆炸的情况。

3.2煤矿内瓦斯堆积且空气不流通

若是出现煤矿中大量的瓦斯堆积一起,但同时矿井中也没有专门的设备能够把瓦斯冲淡。如果瓦斯的含量太多,甚至出现泄露的情况,就容易导致事故的发生。当煤矿中的通风设备出现故障时,也或许设备停止工作时,也能够使煤矿的内部出现瓦斯的大量积存。

4.进行瓦斯治理的必要性

煤矿的生产工作不断深入,煤层中就能够出现高含量和高压力的瓦斯气体,这在进行煤矿瓦斯的治理和防突的工作中是具有不利的作用的。在进行日常生产时,因为矿井中的地质结构比较复杂,不规范的开采方式,不完善的安全体系等方面,都能够在矿井瓦斯的治理和防突方面具有比较重要的影响,所以,瓦斯的治理工作是非常关键的。

5.瓦斯治理的措施

5.1落实矿井通风工作

煤矿瓦斯出现事故最主要的原因是因为瓦斯在空气中的含量超过标准值且对于机械设备的操作管理方面不当、施工人员缺乏安全责任观念。所以,要提高治理效果且能够对相关人员在人身安全方面进行保证,首要的就是要对其结构进行完善,将矿井中存在的通风内容进行落实,使矿井中的空气流通的结构在管理方面进行强化与完善。能够对各个排气与抽取的设备和技术进行及时更新,使矿井的内部存在的瓦斯气体能够进行抽取,对矿井中的空气的循环与流通方面起到促进的作用,唯有将空气中蕴含的瓦斯浓度进行降低,才可以从根本上避免发生瓦斯事故。这就要求进行煤矿开采的企业在进行施工前期,能够与矿井中的详细情况相结合,设计合理的风量抽取,使风筒等设备能够正确的进行安装以及运行的高效性。

5.2加强相关人员的安全意识

对煤矿进行开采是非常复杂和危险的工作,施工的环境比较复杂,相关的工作人员要严格的依据生产标准与实施的流程,每一个的环节中的施工错误都能够使安全事故产生,能够对相关的施工人员在生命安全方面产生危害。瓦斯的爆炸主要是以瓦斯在空气中的浓度比较高且火源点的产生为基础,机械设备的不当管理会造成电火花的产生或在放炮时雷管的质量没有达到标注,会导致火源点的产生,从而造成瓦斯爆炸出现安全事故。这时煤矿开采的相关企业要在进行开采工作时对相关人员在进行工作流程时进行严格的规范,能够使电器设备在质量的管理和其他设备在安全管理方面不断加强,使设备中的线路和电缆的连接完好程度能够得到保障,对设备中的漏电保护的装置和接地的保护装置进行仔细的检查。并且对相关的施工人员在安全意识方面进行强化,防止安全事故的发生。

6.防突问题措施

6.1加强通风

整体的煤矿面在掘进断面方面比较小,并且其内部中巷道地变形十分严重,这对于通风管理方面在工作难度上进行加大。在进行掘进时,使用U36能够伸缩的工字钢拱形的支护方式,在运用局部通风机实施通风的处理,就能够使整体的效果非常显著,也可以使出现瓦斯突出的概率大大降低。

6.2增强抽放效果

掘进挂耳钻场的抽放技术在传统应用时,容易被钻孔施工技术影响,所以这种技术的抽放效果也不是很好。在进行实际的操作时,通常会利用增加井底的抽放泵功率和系统进行更好的匹配,使其可以更好的满足安全生产中需要。

结语

对于瓦斯进行治理的工作具有系统和综合性质,并且对相关的人员的要求比较高。在实际操作时,要做好井内的通风工作,并且进行严格的管控工作,好需要有相关的应急对策,用以保证相关人员的安全。

参考文献

[1]石修凯.煤矿瓦斯治理及防突问题应对措施[J].石油石化物资采购.2020(21):100-100.