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矿井瓦斯煤矿安全管理论文

矿井瓦斯煤矿安全管理论文

一、我国建设高产高效矿井的成功技术经验和做法

经过多年的实践,建设高产高效矿井已经在行业内形成了基本的共识。无论是投产多年的老矿井,还是新建矿井,都千方百计朝着高产高效的目标努力。特别是在政府机构改革,煤炭行业管理体制发生根本性变化,政策推动日益减少的情况下,建设高产高效矿井已经成为企业的自觉行动,才使得这项工作历经多年、持久不衰,所取得的成功经验和基本做法主要有:

1、生产矿井通过技术改造,改革开拓部署,合理集中生产,减少生产环节,提高提升、运输、采煤工作面等生产能力。特别是条件适宜的矿井,通过以发展综采为目的的产业升级改造,大大提高矿井的综合生产能力,实现矿井的安全高效。过去以高档普采生产为主的老矿区,如河北峰峰矿区、山东新汶矿区,通过工作面采掘装备的改造,使得一些老矿井,重新焕发了青春,进入高产高效煤矿行列。一些地方国有煤矿,也通过机械化改造产业升级,实现高产高效生产。

2、露天煤矿通过大胆引进世界先进技术和装备,改革剥采、穿爆、运输等环节,如准格尔矿区、伊敏矿区等,具有世界先进水平的吊斗铲倒堆技术与装备、抛掷爆破技术、卡车调度系统等,使我国露天煤矿最高年产接近3000万顿水平,走到高产高效煤矿前列。

3、从“十五”起,新建煤矿引入高产高效理念,从设计、施工就充分考虑高产高效因素,简化环节,扩大采区、工作面几何尺寸,尽量采用大功率、高稳定性“三机一架”配套设备,严格按照高产高效要求建设,使得绝大多数煤矿从一投产开始,即步入高产高效煤矿之列。

二、建设高产高效矿井面临的瓦斯治理问题

通过对2007年达标煤矿的分布情况和主要经济技术指标综合分析可以看出,目前在建设高产高效煤矿中,“条件论”仍是影响达标的第一位因素,即开采技术条件特别是瓦斯地质条件已经成为影响高产高效矿井建设的瓶颈,瓦斯爆炸事故时有发生。矿井发生爆炸的必要条件是:甲烷浓度超过爆炸下限,氧气的浓度不低于12%,引火源的存在。因此,主要从氧气条件、瓦斯积聚和火源3个基本条件进行爆炸原因分析。此外,措施不落实、管理上的漏洞也是爆炸事故发生的主要原因:

1、矿井通风管理不善,违法违规进行采掘作业

主要表现为:矿井无证生产,采用独眼井,自然通风,超通风能力生产。采用串联通风、扩散通风、循环风,没有形成合理、稳定可靠的通风系统。对采空区和盲巷处理不及时,特殊地点瓦斯积聚处理方法不对,违章排放瓦斯等,留下事故隐患。存在井上下通风机不能实现“双风机、双电源”自动倒台,不按规定开停通风机现象。没有落实矿井通风管理规定,不能按需配风,职工随意开关井下风门,造成风流短路或通风设施损坏后修复不及时。有的局部通风管理不到位,风筒脱节破口多,处理不及时,造成风量、风速达不到要求,导致掘进面微风作业。

2、矿井瓦斯检查监测制度执行不严

在矿井的实际生产过程中,不按规定配备井下瓦斯检查员,造成瓦斯检查员数量不够,经常出现空班、漏检。有的矿井瓦斯检查员没有受过正规培训教育,无证上岗,思想觉悟与业务技术素质低,责任心不强,不按规定检查汇报,甚至做假记录。有的矿井没有安装瓦斯监测监控系统,不能对井下采掘工作面瓦斯情况进行24h连续监控。有的矿井瓦斯监测监控系统安装不合理,出现问题维修不及时,甚至弄虚作假随意调整探头值,使井下监测系统不能稳定运行、准确监测数据,瓦斯超限不能断电。

3、低瓦斯矿井对瓦斯管理不重视

部分高瓦斯及突出矿井没有认真落实瓦斯防治措施及“四位一体”防突措施,导致发生煤与瓦斯突出事故。有的高突矿井没有按规定建瓦斯抽放系统,或虽建有瓦斯抽放系统,但抽放工作没有认真开展,造成抽放效果差,抽放时间达不到要求,以至采掘作业时瓦斯时常超限。另外,有的低瓦斯矿井没有相应瓦斯防治措施及规定,或虽有措施及规定但落实不认真。统计表明,思想麻痹,管理松懈,低瓦斯矿井照样会发生重特大瓦斯爆炸事故。

4、违章放炮或井下着火引发

放炮作业时,炮眼不按规定装水炮泥,甚至用煤粉等可燃物代替水炮泥装药放炮。炮眼最小抵抗线不够,或用不合格母线裸露爆破。采用不合格的炸药、雷管违章放炮。有些矿井采空区和老巷封闭不及时,密闭管理不严,造成煤炭自燃、火区复燃引发明火。

5、矿井供电系统管理不严,产生火花造成瓦斯爆炸事故

表现在有的矿井井下照明和机电设备选型不符合规定,电气设备管理混乱,造成电气失爆或带电作业,电网回路产生杂散电流引发瓦斯爆炸事故,有时胶带摩擦起火也会引起瓦斯事故。另外,井下岩石与岩石、岩石与金属、金属与金属撞击或摩擦产生的火花、高分子材料产生的静电火花也可能造成瓦斯爆炸事故。因此,积极研究、大力探索突破高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井的安全高效开采的技术瓶颈,强化安全管理,是解决我国煤矿安全高效矿井建设进一步发展的关键。

三、搞好瓦斯综合治理,建设高产高效矿井的基本途径

(一)技术途径

1、科学预测突出危险性

采用单项指标法、综合指标法以及瓦斯地质统计法较为有效地预测煤层区域突出危险性;采用钻孔煤样瓦斯解吸指标法预测岩巷揭煤工作面突出危险性;采用钻孔瓦斯涌出初速度、钻屑瓦斯指标法、R指标法预测工作面突出危险性,在各矿区得到广泛使用,效果明显。其它诸如煤体温度、V30特征值、声发射(AE)、电磁辐射等方法预测工作面突出危险性,在平顶山、芙蓉、南桐以及西南其它矿区也得到很好的应用,效果可靠。

2、预先抽放瓦斯

为提高瓦斯抽放率,目前主要需解决长钻孔定向钻进技术,包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放,本煤层抽采又包括:地面钻井抽采、穿层钻孔抽采、顺层钻孔抽采、交叉钻孔抽采、煤层巷道抽采;邻近层抽采又包括:地面钻井抽采、穿层钻孔抽采、走向巷道抽采、倾向巷道抽采、水平长钻孔抽采;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具,如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率,使煤矿井下的安全环境得到进一步改善。

3、综合防治

首先,要科学合理布置采掘工作面:①主要巷道应布置在岩层或非突出煤层内;②应尽可能减少石门揭穿突出煤层的次数;③同一煤层应力集中影响范围内,不得布置两个工作面相向回采或掘进。其次,要优化通风方式,采取Y型通风方式,能有效解决工作面上隅角瓦斯集聚的问题,且其上下两端处于进风流中,可布置抽放钻孔。再次,要采取合理的开采程序:①煤层群开采的矿井,应考虑首先开采突出煤层上下的非突出煤层或弱突出煤层;②单一突出煤层或无合适保护层开采的突出煤层,要首先考虑采取上述底板穿层钻孔预抽或本煤层钻孔预抽,抽采率达到安全开采标准,并得到效果验证的情况下方可开采。当然,也可以根据实际情况采取煤层注水的办法,达到区域防突的目的。

4、应用新技术,改善矿井通风

依靠技术进步,不断提高瓦斯治理科技水平,积极推广应用防治瓦斯新技术、新装备,并确保发挥作用。建立合理、稳定、可靠、高效的通风系统,对风量不足和系统不合理的矿井要进行技术改造,提高风量,保证系统有较强的抗灾能力。

(二)管理上的途径

1、强化培训,加强领导,落实责任

煤矿企业要牢固树立“以人为本”的管理理念,提高防治瓦斯工作的认识。必须对所有入井员工进行“一通三防、防突”专项知识培训和教育,并认真组织考核,不合格不准上岗。确保每一位入井人员都能掌握防治瓦斯事故知识,增强自主保安和业务保安能力,使瓦斯治理工作成为职工的自觉行动。另外,煤矿各级领导要认真落实“一通三防”齐抓共管责任制,做到责任明确,管理到位。各企业法人是本单位安全生产的第一责任者,要建立健全“一通三防”管理工作机构,保证“一通三防”工作所需的人、财、物的投入。矿总工程师负责组织“一通三防”技术措施的制订,各分管副职要认真落实好防治瓦斯各项技术措施。同时要建立健全瓦斯防治规章制度,并根据井下条件变化和随时出现的新情况、新问题,不断修改、完善规章制度,不断加强瓦斯治理的各项措施,使管理工作常抓常新,科学有效。

2、强化通风管理优化通风系统

强化矿井通风网络和风流的安全稳定性对矿井具有重要意义。根据低瓦斯矿井的综合调查结果表明:所有风量不足矿井的通风系统都不同程度地存在着严重问题,矿井风网中风流的稳定性和可靠性极差,抗灾能力较弱,安全生产存在重大隐患,通风系统有待优化改进。尤其对于生产能力较高的矿井,由于生产场所和人员的高度集中,使得供风过于集中,造成通风系统不稳定的因素很多,一旦发生瓦斯灾害事故,如果通风系统没有较高的抗灾能力,便会酿成重大伤亡事故。因此有必要加强通风技术的研究,分析通风系统的稳定型和可控性,对矿井通风系统进行实施分析和评价,对风流进行有效的调控,使通风系统始终保持在稳定可靠状态,提高通风系统的抗灾能力。这对于减少煤矿安全事故,降低灾害损失,保证安全生产和社会稳定是十分必要的。

3、加强井下电气设备管理、放炮及明火管理

要严格按《煤矿安全规程》规定配备井下电气设备,严防不合格电气设备入井,对井下电气设备性能要进行经常性专项检查、维修,不符合要求的要及时更换和修理。井下所有电缆不准有“鸡爪子”、“羊尾巴”和明接头,不准带电作业,发放的矿灯要符合要求,严禁在井下拆开、敲打矿灯。各级煤矿要建立并严格执行机电设备入井、安装、使用、维护、操作检查责任制,杜绝电火花产生。井下放炮要使用水胶炸药或乳化炸药,炮眼必须按要求封足水炮泥、炮泥。由专职放炮工按规定装药放炮,严禁放明炮、糊炮,严格执行“一炮三检”和“三人联锁”放炮制度。另外,要严格明火管理及火区管理,严格执行明火作业审批制度,严控易燃物品入井,及时消除井下易燃品。对井下火区要加强检查,定期分析,防止煤炭自燃、火区复燃。

4、加强监测监控管理

通过定点和不定点,定时和不定时的监测手段,对瓦斯的状态形成—个可视网,出现异常能及时发现,迅速采取相应的对策和措施,把瓦斯置于掌握之中。监测监控大体分静态和动态两种。静态监测监控的重点是管好、用好现有安全生产监测监控,利用现有的科技手段,对风量、风速、瓦斯以及一氧化碳等有害气体进行监视和控制;利用瓦斯断电报警仪、三专两闭锁等设施解决瓦斯超限时的断电停机、超限报警、停风就停电的问题。同时,监测人员通过监视屏幕,不间断地监视瓦斯动态,并及时利用井下通讯组织撤人,进行抢修或抢险工作。同时现场管理是不应该有疏漏的,关键是抓好包括静态、设施设备在内的各类仪表、探头的定期检查、检修、校验工作,保证其灵敏度、可靠性,避免误导误动。安全监测监控还需要进一步改进,把各风门的开闭状态,纳入监测监控管理,积极推广新工艺、新技术、新产品,依靠先进的监测监控搞好瓦斯的动态管理。