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煤與瓦斯突出防治技術

2009-04-23   來源:安全文化網    熱度:   收藏   發(fā)表評論 0

    目前,在盤縣地方煤礦開采過程中,煤與瓦斯突出防治技術問題已成為我們日常監(jiān)管工作中的重點難題和急需探討的重要專業(yè)課題。雖然地方煤礦實現了機械通風,通過對礦井通風系統(tǒng)做了技術改造,部分礦井安裝了瓦斯抽放系統(tǒng)對采掘工作面實行本煤層抽放或預抽,瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)也建成投入使用,各煤礦也在全面貫徹落實瓦斯治理的“十二字”方針和不斷完善“一通三防”等基礎設施的建設,但是煤與瓦斯突出事故案例在逐年上升,這是如今煤炭管理部門引起比較重視和急需解決的課題。

  因為,隨著煤層開采深度的不斷增加和井筒的延伸,開采順序不完全合理,礦井相對瓦斯涌出量逐漸增高。據了解全省大部分地區(qū)都發(fā)生過煤與瓦斯突出現象。就盤縣境內而言,近年來也發(fā)生過幾起煤與瓦斯突出事故,甚至造成人員傷亡案例,為有效防治礦井煤與瓦斯突出,實施瓦斯綜合治理,為礦井創(chuàng)造安全生產的良好條件,打好瓦斯治理攻堅戰(zhàn),做到隱患排查治理的長遠效果,對瓦斯突出治理作簡要論述。

  首先,對煤與瓦斯突出的機理認識。

  1、傳統(tǒng)認識分為四個階段,即:①能量積聚,瓦斯壓力梯度提高和巖體阻力降低。②地應力狀態(tài)突然發(fā)生變化,煤體卸壓而透氣性增大,瓦斯開始形成,吸附瓦斯大量解吸,加強瓦斯流。③煤與瓦斯拋出,在高速瓦斯的作用下,粉碎煤塊,加強瓦解角吸。④由于堵塞和突出孔洞周邊圍巖平衡,突出停止。

  2、突出機理假說

  (1)瓦斯作用說:認為煤體內瓦斯在突出中起重要作用。

  (2)地應力說:認為突出主要是地應力作用的結果。

  (3)綜合說:認為突出是地應力,瓦斯壓力與含量的結構性綜合作用。

  其次掌握煤與瓦斯突出的三個條件:

  (1)在一定區(qū)域內積聚了大量瓦斯。

  (2)瓦斯區(qū)域內的煤(巖)體在應力作用下已經受到損壞,煤(巖)體基本失去傳遞壓力的能力,瓦斯處于承壓狀態(tài)。

  (3)承壓狀態(tài)瓦斯壓力突然失去平衡。

  第三,掌握煤與瓦斯突出的預兆致關重要。

  (1)礦山壓力顯現方面煤炮聲,掘進頭退后5 米內支架變形,圍巖變形,鉆孔變形,顯出地應力集中,圍巖塑性,變形開始而破壞的現象。

  (2)瓦斯涌出方面鉆孔出現噴孔,氣溫,氣味變化是高承壓瓦斯已經形成,開始向工作空間釋放的現象,甚至出現瓦斯涌出量不穩(wěn)定,瓦斯忽高忽低現象。那么如何采取防突技術與綜合防治措施呢?

  首先,要成立煤礦防突管理機構和加強對防突理論知識和防突操作技能實踐培訓,使每位員工都能掌握突出預兆和防突安全操作技能,安全防護措施等基本常識,其次使用的防突儀等設備、設施必須是正規(guī)合格產品,對礦井實施瓦斯抽放,按相關要求,有效治理瓦斯和防突必須嚴格落實瓦斯治理“十二字”方針,即“監(jiān)測監(jiān)控,先抽后采,以風定產”。因為突出既是極其復雜的礦井瓦斯動力現象,又是煤礦井下嚴重的自然災害。所以對煤礦生產來看,防治突出的任務有兩個方面:一是防止突出發(fā)生,或減少突出的頻率和強度,二是避免突出造成人身傷亡事故。就防治突出措施的發(fā)展看應采取以安全防護措施為主要手段,其主要措施是震動性爆破,即在人員遠離工作面的條件下,放震動炮誘導突出,以保證人身安全,二是普遍采用防治突出技術措施階段,即在石門揭開突出煤層,或在突出煤層的采掘工作面采用防突措施,如開采保護層、超前鉆孔、松動爆破等技術,三是綜合防治技術措施,主要是在綜合措施中加入了突出危險性預測,防突措施效果檢驗與降低突出危險的采掘方法和工藝等三個環(huán)節(jié),使防突工作更加有的放矢,使防突措施效果更進一步提高。

  其次,應熟悉突出煤層的基本特征

  (1)突出煤層具備較高的變質程度。

  (2)突出煤層具有較高的瓦斯壓力和瓦斯含量。

  (3)突出煤層的透氣性較低,頂底板一般為封閉型,頂板多為泥巖,一般為煙煤和無煙煤。

  (4)突出煤層的破壞程度較高、強度低(ⅲ——v類)。

  (5)突出煤層的放散初速度較大。

  (6)突出煤層的表面積較大。

  (7)突出煤層的大、中孔隙容積之和在總的孔隙容積比較大。

  第三,對煤礦實施瓦斯抽放

  在煤礦建立瓦斯抽放泵站,井下初采放頂煤工作面,高瓦斯掘進工作面分別實施煤(巖)鉆孔抽放,高位巷道抽放。超前淺孔與巷幫鉆孔抽放,采空區(qū)抽放,上隅角埋管抽放等,杜絕采掘工作面瓦斯難以控制的局面。同時要加強對煤與瓦斯突出的防治,在所有掘進工作面根據《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,結合煤礦實際,若工作面出現瓦斯動力現象,所有掘進工作面均按照“四位一體”防突措施嚴格瓦斯管理,包括突出危險性預測,防治突出效果檢驗,防治突出措施,發(fā)生突出時的安全防護措施,降低突出危險的采掘方法和工藝,采用最有效的方法對效果進行檢驗,取合理的綜合指標r 值,盡量積累經驗數據,有效防治煤與瓦斯突出事故的發(fā)生。其次,應積極開展掘進工作面瓦斯防治工作評價,煤礦應成立瓦斯防治工作評價領導小組,定期對掘進工作面的瓦斯涌出量,煤與瓦斯突出危險性、通風系統(tǒng)、局部通風、抽放系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、防爆設施、壓風自救、頂板巖石鉆孔抽放,巷幫超前抽放,鉆孔疏放、避災硐室、物探、鉆探分析、地質構造,設備防爆、機電設備,保護通風設施等項目進行預測預報及評價驗證,并由礦長、總工程師牽頭組織各業(yè)務科隊、分別對各專項內容作評價會審,提出掘進工作面瓦斯防治綜合評價意見,決定是否可以掘進及整改防治措施,確定允許掘進距離,保證超前鉆孔距離符合相關要求,消滅采掘工作面因瓦斯壓力,地質構造應力等因素造成煤與瓦斯涌出、壓出、傾出及瓦斯超限現象。

  第四,健全和完善監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)

  1、健全安全監(jiān)控系統(tǒng)

  煤礦各采掘工作面、回風巷、機電硐室、水倉等處應分別安裝瓦斯、溫度、風速、一氧化碳傳感器,井下所有低濃度瓦斯傳感器應更換為高濃度瓦斯傳感器,對監(jiān)控設備及監(jiān)測功能按照防突要求進行補充完善。安全監(jiān)控系統(tǒng)應與縣煤炭管理局安全監(jiān)控中心進行聯(lián)網和聯(lián)絡,讓所安裝的監(jiān)控系統(tǒng)真正能發(fā)揮其功能效應。井下各作業(yè)場所不能實現安全狀況的要能夠隨時監(jiān)控和多層次管理。

  2、強化個體防護措施

  對采掘工作面出現瓦斯動力現象的煤礦,所有入井人員應全部配戴隔離式自救器,井下所有班組長及涉及安全監(jiān)管人員,特殊工種及獨崗工作人員均應攜帶便攜式甲烷檢測儀,隨時檢測各工作地點瓦斯變化異常情況。

  3、嚴格落實掘進工作裝備系列化

  井下所有掘進工作面應實現掘進裝備系統(tǒng)化,尤其局部通風機應全部采用“三專兩閉鎖”和“瓦斯電閉鎖”裝置,實現雙風機自動倒臺,所有風機應使用大功率對旋式供風機,并安設機電開停傳感器,實現適時監(jiān)測運行狀態(tài),風筒使用大直徑和防炮崩抗靜電阻燃風筒。

  4、不斷加強安全宣傳教育,提高職工安全素質

  以“一通三防”和瓦斯防治為主要內容的安全知識問答專業(yè)書籍應達到人手一冊,煤礦入井人員都必須通過瓦斯綜合防治和煤與瓦斯突出培訓合格并持證上崗。井下所有特殊工種必須持有三級安全培訓機構頒發(fā)的安全資格證上崗。所有安全生產管理人員必須經過礦井瓦斯防突培訓,經考試合格方能上崗,這才能為提高煤礦從業(yè)人員的安全素質,防范意識和提高操作技能打下堅實可靠的基礎。

  綜合近年來煤礦搞好瓦斯治理,加強了“一通三防”基礎工作,控制了瓦斯爆炸事故發(fā)生,但隨著各煤層開采深度的不斷延伸,瓦斯涌出量也再不斷增加,煤與瓦斯突出事故不斷上升,因此,礦井瓦斯治理與防突工作也應認真貫徹落實“先抽后采,監(jiān)測監(jiān)控,以風定產”十二字方針,從而使礦井安全生產和經營管理,持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎,也能為創(chuàng)造經濟效益和社會效益提供最有力的保證。(作者單位:盤縣煤炭管理局普古鄉(xiāng)煤管站


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