牛曉玲

摘 要：近年來煤炭行業(yè)發(fā)展迅速，礦井瓦斯事故成為了影響生產(chǎn)安全的主要原因。通過對(duì)煤礦重大惡性事故進(jìn)行分析可知，近八成事故為瓦斯事故，而造成瓦斯事故的原因較多，但直接引發(fā)事故的還是瓦斯積聚，這就需要采取措施控制瓦斯積聚，避免事故發(fā)展。本文針對(duì)礦井瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)和通風(fēng)化驗(yàn)新技術(shù)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：礦井瓦斯;監(jiān)測(cè);通風(fēng);技術(shù)

1 礦井瓦斯監(jiān)測(cè)的意義

瓦斯具有易燃與易爆等化學(xué)性質(zhì)，瓦斯的濃度很容易達(dá)到爆炸臨界點(diǎn)，這就增加了煤炭開采工作的難度。近些年我們經(jīng)常能看到瓦斯爆炸的事故報(bào)道，其造成的影響也非常惡劣。因此，對(duì)于買礦開采工作而言需要重視瓦斯災(zāi)害的預(yù)防，保證煤礦開采的作業(yè)安全，在實(shí)踐中最有效的方式進(jìn)行配備瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，避免爆炸事故發(fā)生。

2 礦井瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)技術(shù)

2.1 KJD11局部通風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換監(jiān)控系統(tǒng)

對(duì)于高瓦斯礦井來說具有較大的瓦斯涌出量，因此通風(fēng)系統(tǒng)中也需要匹配較大的風(fēng)量。要想實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)就需要保證局部通風(fēng)機(jī)能夠穩(wěn)定且安全的運(yùn)轉(zhuǎn)，在實(shí)踐中可以采用雙風(fēng)機(jī)雙電源的模式給掘進(jìn)工作面提供風(fēng)源，該模式的優(yōu)點(diǎn)在于能夠?qū)崿F(xiàn)瓦斯的有效控制，減小風(fēng)機(jī)停風(fēng)帶來的負(fù)面影響，保證采礦作業(yè)人員的人身安全。但是在應(yīng)用上需要實(shí)現(xiàn)雙風(fēng)機(jī)的自動(dòng)切換，并對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控，保證各環(huán)節(jié)之間配合的緊密度。KJD11局部通風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換監(jiān)控器具有非常強(qiáng)大的實(shí)用功能：首先雙風(fēng)機(jī)之間能夠自動(dòng)進(jìn)行切換，保證風(fēng)機(jī)運(yùn)行不間斷，當(dāng)某臺(tái)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障另一臺(tái)自動(dòng)啟動(dòng)補(bǔ)充，工作面能夠接收到不間斷的供風(fēng)。通常來說切換需要小于20s的延時(shí)功能，保證分風(fēng)器不會(huì)受到損害。此外，雙風(fēng)機(jī)處于相互獨(dú)立狀態(tài)，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)無法同時(shí)啟動(dòng)，這就能夠減少分風(fēng)器與風(fēng)筒受到的損傷;其次，具有風(fēng)電瓦斯閉鎖功能。如果專用風(fēng)機(jī)運(yùn)行停止，自動(dòng)裝置會(huì)切斷電源供應(yīng)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還能夠通過控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)風(fēng)電閉鎖;再次能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)處于自動(dòng)不間斷的監(jiān)測(cè)，并能夠?qū)﹂_關(guān)量信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)端傳輸，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分站在受到信號(hào)后就能夠了解風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè);最后，具有被控開關(guān)工作狀態(tài)監(jiān)視功能。通過對(duì)電壓的檢測(cè)就能夠了解被控閉鎖開關(guān)負(fù)荷電壓情況，并將檢測(cè)結(jié)果以開關(guān)信號(hào)形式向監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分站傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)被控開關(guān)負(fù)荷狀態(tài)。

2.2 WYS管道氣體參數(shù)監(jiān)測(cè)儀

WYS管道氣體參數(shù)監(jiān)測(cè)儀在瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)上有著顯著優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)Τ榉殴苈分型咚沟母黜?xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并完成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下瓦斯純度與流量的計(jì)算。參數(shù)的輸出都為200-1000Hz，輸出信號(hào)都接入了礦井的安全監(jiān)測(cè)分站，最終傳輸?shù)降孛嬗?jì)算機(jī)。當(dāng)前在檢測(cè)系統(tǒng)中都配備有抽放監(jiān)控系統(tǒng)模塊，這就實(shí)現(xiàn)了煤礦開采的先抽后采，保證煤礦生產(chǎn)安全。下面先對(duì)檢測(cè)儀的工作原理進(jìn)行分析，在檢測(cè)儀中安裝了渦街流量傳感器用來測(cè)定流量，在流體中有旋渦發(fā)生體，如果流體流經(jīng)管道，就會(huì)有規(guī)則的旋渦出現(xiàn)在發(fā)生體兩邊，當(dāng)流量處于一定范圍中時(shí)旋渦出現(xiàn)頻率正比于流體流速，此外，流體的密度、粘度等物理參數(shù)并不影響旋渦發(fā)生頻率，通過對(duì)該頻率的測(cè)定就能夠得到較為準(zhǔn)確的瓦斯流量。在檢測(cè)儀中主要包括兩部分：傳感器與主機(jī)，傳感器通常安裝在管道上，主機(jī)則充當(dāng)著整個(gè)儀器的核心，實(shí)現(xiàn)傳感器電源的供給，并完成數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)。該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)井下瓦斯抽放系統(tǒng)的有效監(jiān)測(cè)，自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)更有利于瓦斯故障的提前預(yù)防，控制井下瓦斯?jié)舛龋苊獍踩鹿拾l(fā)生。

2.3 礦燈瓦斯監(jiān)測(cè)器

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，微型瓦斯探測(cè)器開始在生產(chǎn)中有了應(yīng)用，這一探測(cè)器是在普通礦燈的蓄電池中安裝有瓦斯探測(cè)器的處理器，如果礦燈的周邊環(huán)境有含量較高的瓦斯，如果濃度超過警戒線，礦燈就會(huì)閃爍紅色指示燈向作業(yè)人員報(bào)警，當(dāng)周邊瓦斯?jié)舛然謴?fù)正常后報(bào)警燈才會(huì)停止閃爍。在《煤礦安全規(guī)程》中規(guī)定，人員在下井時(shí)候需要配備礦燈與自救設(shè)施。如果礦燈瓦斯監(jiān)測(cè)器能夠得到推廣與應(yīng)用，就相當(dāng)于作業(yè)人員都配備著瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)入井中作業(yè)，具有很好的警示作用，當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)后作業(yè)人員就能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)這一問題并加以處理，避免發(fā)生瓦斯積聚問題，提升生產(chǎn)作業(yè)安全系數(shù)。

3 瓦斯治理中通風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 U+L型通風(fēng)方式

隨著煤炭資源的不斷開采，采礦深度不斷增加，參與采礦的人員數(shù)量也不斷增加，工作人員需要承擔(dān)更大的采空區(qū)域壓力，如果治理方法無法得到落實(shí)，就會(huì)導(dǎo)致底層瓦斯進(jìn)入到工作人員所處的工作層，進(jìn)而影響礦井施工安全。此外，在工作層兩邊具有較大的壓力差，如果采空區(qū)域出現(xiàn)透風(fēng)，瓦斯就會(huì)與風(fēng)一同進(jìn)入工作層，損害作業(yè)人員生命安全。U+L型通風(fēng)方式就是瓦斯治理的重要措施之一，該技術(shù)將巷道作為進(jìn)風(fēng)口，常見的包括皮帶巷和軌道巷，將巷道與工作層進(jìn)行銜接就能夠?qū)崿F(xiàn)透風(fēng)系統(tǒng)的建立。在礦井中應(yīng)用U+L型通風(fēng)方式具有兩大優(yōu)勢(shì)：首先，在工作層中隅角對(duì)立著進(jìn)風(fēng)巷道，通常來說進(jìn)風(fēng)巷道有較大壓力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工作層上瓦斯的抑制，讓工作層中出現(xiàn)的瓦斯直接從巷道吹出去，保證工作層中作業(yè)人員的人身安全;其次，由于進(jìn)風(fēng)通道有較大的壓力，根據(jù)風(fēng)壓平衡來說，采空區(qū)域中存在的風(fēng)會(huì)流入風(fēng)道，之后從巷道中排出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工作層瓦斯的排出，減少瓦斯在工作層的含量。該透風(fēng)方式通常將回風(fēng)道中的瓦斯管理作為起始，通過對(duì)風(fēng)流的應(yīng)用能夠促進(jìn)瓦斯快速排出，降低礦井中瓦斯?jié)舛群?，礦井施工安全因此得到有效保障。對(duì)技術(shù)分析可知該方法就是對(duì)進(jìn)風(fēng)巷道的合理運(yùn)用，增加進(jìn)風(fēng)區(qū)域，避免通風(fēng)量不夠引起的瓦斯量累積。

3.2 偏W型通風(fēng)方式

偏W型通風(fēng)方式大多應(yīng)用在高瓦斯綜采工作層，該技術(shù)將通風(fēng)線路作為基礎(chǔ)，并在皮帶巷與軌道巷之間設(shè)置獨(dú)立回風(fēng)巷。在對(duì)回風(fēng)巷進(jìn)行搭建時(shí)，需要將煤柱設(shè)置在新增軌道巷與新增回風(fēng)巷之間，這就能夠保證通風(fēng)線路之間相互獨(dú)立，不影響各自功能的發(fā)揮，保證巷道能夠穩(wěn)定運(yùn)用，避免出現(xiàn)跑風(fēng)與串風(fēng)的現(xiàn)象。在通風(fēng)系統(tǒng)中有兩條巷道共同進(jìn)風(fēng)，分別為皮帶巷與軌道巷，回風(fēng)的通道為回風(fēng)巷，這就營(yíng)造出一回兩進(jìn)這一良好的通風(fēng)環(huán)境。該設(shè)計(jì)具有顯著優(yōu)勢(shì)，兩條進(jìn)風(fēng)道與高瓦斯的兩個(gè)角相對(duì)應(yīng)，由于進(jìn)風(fēng)量較大且具有較高風(fēng)速，這就能夠有效處理角落上積聚的瓦斯。當(dāng)兩條巷道同時(shí)進(jìn)行通風(fēng)時(shí)，就實(shí)現(xiàn)了工作面通風(fēng)量的增加，約為之前的一倍，工作面也就能夠保證工作的正常與穩(wěn)定，壓力小的狀態(tài)得到有效改善。當(dāng)工作面的壓力較小時(shí)，借助回風(fēng)道就能夠?qū)⒉煽諈^(qū)瓦斯排出工作面，保證區(qū)域內(nèi)瓦斯能夠全部擴(kuò)散到外面。除此之外，我們還將瓦斯抽采設(shè)備安裝在回風(fēng)巷道內(nèi)，實(shí)現(xiàn)回風(fēng)巷道回風(fēng)力的有效提升，保證瓦斯的拍出效果。借助偏W型通風(fēng)系統(tǒng)就能夠保證隅角瓦斯的全面消除，保證風(fēng)流在工作面的純凈度，延長(zhǎng)巷道的使用時(shí)間。

4 結(jié)束語

控制礦井內(nèi)瓦斯?jié)舛仁菧p少瓦斯爆炸事故的根本方式，這就需要對(duì)其監(jiān)測(cè)方式進(jìn)行有效研究，通過通風(fēng)技術(shù)的完善與應(yīng)用就能夠及時(shí)且有效的排出礦井內(nèi)瓦斯，避免瓦斯爆炸事故的發(fā)展。因此，對(duì)瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)與通風(fēng)技術(shù)進(jìn)行研究具有非常重要的意義，能夠?yàn)樽鳂I(yè)人員提供安全的作業(yè)環(huán)境，保證企業(yè)安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張東輝.礦井瓦斯監(jiān)測(cè)新技術(shù)的探討及其應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2013（05）.

[2]張偉.瓦斯礦井通風(fēng)技術(shù)研究[J].能源與節(jié)能，2018（07）.

[3]康凱.鴻關(guān)于高瓦斯礦井的通風(fēng)技術(shù)探析[J].科技展望，2016（07）.

[4]王翰鋒.高瓦斯礦井零超限瓦斯防治體系的研究與實(shí)踐[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2016（05）.