摘 要:安全是煤炭行業(yè)最重要的標(biāo)桿,在生產(chǎn)過程中一切以安全為首要目標(biāo),特別是在高瓦斯煤礦。高瓦斯礦井中存在大量瓦斯無法逸散,不僅會引起工作人員窒息,還會導(dǎo)致嚴(yán)重的火災(zāi)甚至爆炸,危害礦工的生命安全,損害礦井的基礎(chǔ)建設(shè)和機(jī)械設(shè)備。針對此種特大安全隱患,煤炭企業(yè)亟待解決的問題是如何排除礦井高濃度瓦斯,而解決瓦斯超標(biāo)問題最根本的解決措施是合理先進(jìn)的通風(fēng)技術(shù),本文根據(jù)實(shí)踐對高瓦斯礦井排出瓦斯技術(shù)進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:煤礦;高瓦斯;通風(fēng)技術(shù)
瓦斯是隨著煤炭的開采而逸散出的一種氣體,在瓦斯的理論研究中,瓦斯專指甲烷。在煤礦開采時(shí),瓦斯?jié)舛炔粩喾e聚升高,如果超過安全規(guī)程規(guī)定的濃度,將會污染礦井巷道內(nèi)的進(jìn)風(fēng),如果不能及時(shí)將瓦斯排出井下,可能會造成瓦斯爆炸,后果嚴(yán)重。
根據(jù)資料顯示和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)顯示,合理先進(jìn)的通風(fēng)技術(shù)是解決礦井瓦斯超標(biāo)的關(guān)鍵性措施,也能保障礦井瓦斯事故繼續(xù)蔓延和擴(kuò)大的重要措施。因此,將瓦斯?jié)舛冉档桨踩珴舛纫韵率潜U厦旱V生產(chǎn)安全的根本措施。
1高瓦斯礦井均壓通風(fēng)
1.1均壓通風(fēng)原理
均壓通風(fēng)技術(shù)主要是采取措施將通風(fēng)巷道兩端的風(fēng)壓降低,從而減少漏風(fēng),達(dá)到合理通風(fēng)的目的。均壓通風(fēng)常采取的措施是:將煤礦通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)整改或者安裝通風(fēng)系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)裝置。高瓦斯礦井通常是調(diào)節(jié)通風(fēng)巷道兩端的氣壓,將瓦斯涌出量控制在安全范圍之內(nèi),可以減少工作面進(jìn)入的瓦斯量,然后提高工作面的風(fēng)壓,有效緩解巷道外部漏風(fēng),杜絕有毒有害氣體進(jìn)入到工作面。這種通風(fēng)技術(shù)可以保證工作面的瓦斯?jié)舛仍诎踩珴舛纫韵?,可以安全進(jìn)行礦井相關(guān)工序。
1.2均壓通風(fēng)技術(shù)
1.2.1通風(fēng)機(jī)均壓
礦井采用均壓通風(fēng)技術(shù)最重要的前提是通風(fēng)機(jī)的絕對均壓。若不能保證通風(fēng)機(jī)兩側(cè)風(fēng)壓一致,正在作業(yè)的工作面會涌入瓦斯,達(dá)到一定濃度將會威脅到煤礦工作人員的生命安全。均壓通風(fēng)技術(shù)操作簡便、可靠安全、技術(shù)先進(jìn),工作效率較高,風(fēng)機(jī)因故停轉(zhuǎn)也不會影響礦井的正常通風(fēng)量量和通風(fēng)速度。主要是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)工作時(shí)主扇處于負(fù)壓狀態(tài),一旦停風(fēng),短時(shí)間內(nèi)礦井巷道內(nèi)的壓力不會高于地面,所以,均壓狀態(tài)下停風(fēng)不會使瓦斯?jié)舛壬?,只要危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的工作人員迅速撤離至進(jìn)風(fēng)側(cè),就能保障其生命安全。但是均壓通風(fēng)技術(shù)不適合應(yīng)用到外部漏風(fēng)較大的工作面。
1.2.2風(fēng)窗—風(fēng)機(jī)聯(lián)合均壓
這種均壓技術(shù)在礦井實(shí)施時(shí)要求較嚴(yán)格,需要專門的工作人員制定針對性的實(shí)施和安全技術(shù)措施,還需要具有操作性的工作面管理措施。一般措施如下:
(1)當(dāng)工作需要均壓風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn),要盡快打開回風(fēng)巷的調(diào)節(jié)門和溜子道截止門,這樣瓦斯會順著此通道逸散,不會在工作面大量積聚,杜絕由于壓風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)短時(shí)間內(nèi)積聚的瓦斯可能造成的瓦斯燃燒或爆炸重大事故。
(2)壓風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)時(shí),關(guān)緊溜子道的截止門,減小工作面風(fēng)流壓力。
(3)溜子道的出風(fēng)口應(yīng)該與工作面保持一定距離,至少30mm,以防風(fēng)機(jī)射流導(dǎo)致瓦斯?jié)舛壬撸鹈禾孔匀肌?/p>
(4)調(diào)節(jié)風(fēng)門和調(diào)節(jié)風(fēng)窗可以調(diào)節(jié)風(fēng)流壓力,一旦均壓通風(fēng)時(shí)壓力不均,可以調(diào)節(jié)風(fēng)門和風(fēng)窗的面積來改變風(fēng)壓。
(5)礦井生產(chǎn)過程中,均壓通風(fēng)時(shí)的工作面不同,工作面壓力不同,可能導(dǎo)致某些工作面供風(fēng)壓力減少,因此,通防科以及相關(guān)部門應(yīng)該時(shí)時(shí)關(guān)注煤炭通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量和風(fēng)壓,以便進(jìn)行合理調(diào)節(jié)。
(6)礦井中的通風(fēng)設(shè)施會影響通風(fēng)效果,為了保障工作面的穩(wěn)定風(fēng)流和風(fēng)量,相關(guān)工作人員應(yīng)該每班維修護(hù)理通風(fēng)設(shè)施和風(fēng)筒。
(7)每班需要專業(yè)通風(fēng)人員調(diào)試和調(diào)整均壓通風(fēng)相關(guān)參數(shù),保障最佳通風(fēng)效果。
(8)隨著工作面的向前開拓,應(yīng)該向外設(shè)置好上下風(fēng)門,再將里面的風(fēng)門拆除,保證風(fēng)流的暢通和風(fēng)壓的穩(wěn)定。
2高瓦斯煤礦B型通風(fēng)技術(shù)
2.1 B型通風(fēng)原理
B型通風(fēng)技術(shù)是利用頂板與回風(fēng)巷形成的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行專門排放瓦斯,從而保障工作面的通風(fēng)安全。這種技術(shù)是高瓦斯礦井中排放瓦斯效果較好的一種,它是利用流體力學(xué)和通風(fēng)相關(guān)理論,實(shí)踐結(jié)合巷道瓦斯排放技術(shù),將工作面的高濃度瓦斯勻速排除,將瓦斯?jié)舛瓤刂圃诎踩珴舛纫韵隆_@種通風(fēng)技術(shù)是通過在聯(lián)絡(luò)行調(diào)節(jié)風(fēng)壓和在回風(fēng)巷增加風(fēng)阻等措施,從根源上杜絕瓦斯大量逸散到工作面,將高瓦斯引起的安全隱患扼殺在源頭。
2.2 B型通風(fēng)技術(shù)
B型通風(fēng)技術(shù)是根據(jù)瓦斯涌出的不同來源、方式,采用各種方法在源頭上杜絕瓦斯逸散到工作面。
2.2.1通風(fēng)巷道
高瓦斯礦井中瓦斯逸散的一個(gè)重要通道是較長工作面,B型通風(fēng)可以將巷道的瓦斯涌出量控制在合理范圍之內(nèi)。主要的措施是將阻風(fēng)門設(shè)置在回風(fēng)巷旁邊。
2.2.2采空區(qū)
將通風(fēng)系統(tǒng)中的強(qiáng)漏風(fēng)帶減小或者減弱,使風(fēng)流由紊流帶轉(zhuǎn)移到滲流狀態(tài),將生產(chǎn)過程中的瓦斯大量積聚在采空區(qū)的裂隙帶和冒落帶,這樣可以高效抽放瓦斯。
2.2.3新煤壁
礦井生產(chǎn)中在回風(fēng)巷中安設(shè)增阻風(fēng)門,這樣局部阻力產(chǎn)生,緩解了進(jìn)風(fēng)壓力,使工作面新開采的煤壁瓦斯涌出量減少。
3優(yōu)缺點(diǎn)
在時(shí)間生產(chǎn)中,B型通風(fēng)技術(shù)還存在一些不足。主要原因是煤礦巷道垮落程度和狀態(tài)對排放瓦斯效果影響很大,它一直超前于瓦斯排放巷道,所以排出瓦斯巷道和采空區(qū)可能被垮落物堵塞,從而影響瓦斯的排放。其次,回風(fēng)巷道和瓦斯抽放巷道具有穩(wěn)定的風(fēng)壓,決定了瓦斯總的排出量是不變的,但是會增加工作面導(dǎo)向瓦斯抽放巷道的風(fēng)量,且變化量很大,這樣就很難控制瓦斯排放巷道中的瓦斯?jié)舛?,一旦瓦斯超限,將會引發(fā)事故。
針對以上缺點(diǎn),礦井技術(shù)部門采取了有效措施:將瓦斯抽放巷道局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓提高;將局部通風(fēng)機(jī)安裝在聯(lián)絡(luò)巷道,從而增加進(jìn)風(fēng)流風(fēng)量,將瓦斯抽放巷道的瓦斯?jié)舛冉档娇煽刂品秶鷥?nèi);還可以提高垮落帶和采空區(qū)的圍巖性質(zhì),保障瓦斯抽放巷道局部通風(fēng)機(jī)的功率和性能,多重措施共同作用,將瓦斯?jié)舛瓤刂圃诎踩珴舛纫韵?,保障巷道的通風(fēng)安全。
4結(jié)語
煤礦生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)環(huán)境非常重要,通風(fēng)技術(shù)是保障生產(chǎn)環(huán)境和瓦斯?jié)舛炔怀薜淖钪匾募夹g(shù)措施,合理利用通風(fēng)方法和相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)安全。
本節(jié)選自煤炭工業(yè)出版社中職版《煤礦通風(fēng)》第五章的第二節(jié)本節(jié)課是本單元的第二次課,在前面的章節(jié)中學(xué)生已初步掌握了礦井通風(fēng)的基本定義與意義,如果說通風(fēng)是礦井生產(chǎn)的“血液”,那通風(fēng)方法就是“血液的流動方式”,可見其重要性。
本節(jié)課面臨的是即將從事煤礦生產(chǎn)的中職學(xué)生,他們對未知的煤礦行業(yè)有著極大的興趣,有了一定的動手能力和獨(dú)立思考的能力,敢于提出問題解決問題,渴望得到老師的表揚(yáng)。但學(xué)習(xí)毅力和注意力不是很好,再加上礦井專業(yè)知識有些抽象,單一的講授必然會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。
知識與技能目標(biāo):使學(xué)生掌握礦井抽出式、壓入式通風(fēng)的風(fēng)流規(guī)律,優(yōu)缺點(diǎn),適用條件,了解混合式。
能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)場處理問題的能力、舉一反三的悟性和鍛煉較強(qiáng)心理素質(zhì)。
情感與態(tài)度目標(biāo): 使學(xué)生養(yǎng)成積極思考,獨(dú)立思考的好習(xí)慣,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。
參考文獻(xiàn):
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作者簡介:
景婷婷(1984.3—),女,漢族,山西臨汾市人,本科,講師,研究方向:煤礦通風(fēng)安全。
(鶴壁能源化工職業(yè)學(xué)院,河南 鶴壁 458000)