矿井通风以及瓦斯治理探讨

矿井通风以及瓦斯治理探讨

肖兆朋 吕义海

肥城市大宇地质勘探有限公司

摘要：瓦斯爆炸是煤炭资源开采工作面临的一大安全风险，瓦斯涌出作为该风险的主要诱发行为，控制瓦斯涌出成为加强矿区安全管理的关键。而根据瓦斯涌出、工作面通风的基本关系可知，采煤时的通风方法会直接影响瓦斯涌出量、涌出速度。为此，为有效控制瓦斯涌出风险，需科学调整采煤工作面通风方法，确保煤层开采时瓦斯量控制在合理范围内。

关键词：矿井通风；瓦斯治理；措施

前言

在我国整体经济持续向前发展的大背景下，煤炭及其相关制品的需求量也随之加大，这就意味着煤矿的开采需要向更深更快的方向发展。但是煤炭事业的发展就伴随着煤矿事故的发生，经调查发现，大多数煤炭事故的发生都是因为矿井内部的通风管理质量不达标。针对这个问题，我们将深入讨论煤矿通风安全问题的产生因素，以及如何做好煤矿的通风管理。

1煤矿通风安全相关因素

1.1客观因素

①周围地理环境因素A.煤矿深度的增加所到达的地质层越复杂，该深度所受的地压也随之升高，瓦斯压力和地温也越来越高，其安全隐患也逐步增加。B.煤矿瓦斯的产出随着煤矿深度的增加而增加，煤与瓦斯所产生化学效应的概率也随之增加，安全系数也在不断降低。C.煤层本身温度存在升高现象，当煤层温度达到一定程度时，发生煤尘爆炸的危险系数也随之提高。②矿井的工作环境因素A.矿井内部的通风系统薄弱，矿井的基本通风得不到保障。B.没有完整的通风网络结构，基本的风流稳定性得不到保证，通风渠道不合理，通风设备得不到妥善安置。C.在矿井机电管理中存在漏洞，出现部分矿井机电设备和配套设施不一致的问题。D.矿井内没有配置完整的防尘设施，容易造成煤尘的飞扬和堆积，容易引起矿井内粉尘的爆炸。E.矿井在深度的影响下，会对矿井内部的监控系统，仪器仪表造成一定的影响，导致监控系统，仪器仪表等出现故障。

1.2主观因素

①安全管理技术手段较为落后，对安全管理还停留在事后总结经验教训的基础上。应急救援设备储备不完善，还存在救援队伍建设装备监测系统研发跟不上实际需求的现象，导致在安全事故发生时不能得到妥善处理。②矿井的安全通风系统没有得到领导的重视，职工待遇不公平；在人员配置上，找非专业人士进行通风系统的管理，由于专业化知识的缺乏，直接导致在生产过程中违规指挥违章作业为矿井安全埋下隐患。③某些矿井直接无视安全问题的存在，鼓励超量生产对工作人员进行奖励，直接提高了危险系数。尽管国家相关部门加强了对于超量生产的监督管理力度，但在实际当中这一现象依然存在。在实际当中，部分中小煤矿为了获取更高的经济效益，往往会在通风设施并未完全落实的情况下进行超量生产，这会直接增加安全事故的发生概率。④矿井的作业强度比较大，某些工作人员在高强度的操作过程中容易产生走捷径的思想，忽视了自身安全方面的问题。⑤没有建立完整的安全机制，主要体现在：A.没有对质量标准化安全引起重视，矿井基本通风质量标准化不达标，设备得不到妥善安置。B.没有专业人员对安全设备进行维护和保养，导致设备器材不能适应煤炭科技的快速发展。C.对矿井安全认识不完善，没有制定完善的安全规章制度，在保证矿井安全方面投入设备力度不够。⑥安全培训所取得的效果甚微：A.培训形式方式以及培训内容与实际不符，未能够引起重视。B.在用人机制变革的背景下，找不到相关专业人员进行培训。C.矿井工人以外来民工为主，导致工作人员流动性较大，所发工资较低，达不到人员要求，造成大量人员的流失。D.煤矿职工本身文化程度差异较大，又得不到安全方面的系统培训，自己的安全意识较为薄弱，在日常生产中达不到安全性要求。

2通风方法与瓦斯涌出

2.1同方向通风

同方向通风s煤矿资源开采中，矿区采煤工作面的通风设计方法之一。具体指采煤期间，使工作面回风区、进风区的风向保持一致，用相互平行的风流方向，实现风区内风的流通。面对瓦斯涌出问题，相关人员采用同方向通风的目的，是将回风巷作为采煤工作面的通风渠道，而煤层下的瓦斯则会在采空区缝隙的作用下，与工作面回风区内风流汇合。此种通风方法可避免瓦斯借助采空区直接涌入采煤工作面，防止瓦斯涌出后堆积到工作面隅角。但从整体来看，此种通风模式会引起漏风风险，使得采空区伴有自然发火情况，甚至会在瓦斯涌出量急剧升高时诱发瓦斯爆炸风险。因此，在采煤工作面设计中相关人员可在Y型、Z型通风结构中，即使借助进风方法的改变，减少该区域瓦斯涌出、堆积的频率。具体操作方法是在采空区上方设置巷口，为回风创造条件，随后使用水泥、矸石等材料，在煤层采空区留巷处砌筑5m厚的防护层。喷浆处理该防护层后，瓦斯泄漏风险明显降低，工作面密闭性增强，瓦斯涌出量得到控制。

2.2反方向通风

采煤工作面中，反方向的通风主要是指回风巷、进风巷在使用期间，巷道内风流向完全相反，内部通风模式通常为“平行流动”。控制瓦斯涌出问题时，反方向通风会有些减少煤层采空区的风量，具有降低起火概率的技术优势。但是，因采煤工作面正常作业时，隅角周围风流动速度过慢，瓦斯涌出、积聚概率增加，采煤安全风险突出。具体来说，采用U型通风时，瓦斯堆积现象明显，所以要及时通过其他设备加强采煤工作面隅角的通风力度，从而驱散已积聚的瓦斯，将瓦斯涌出量控制在合理范围内。上述通风方案确定后，相关人员可直接启动矿井内的抽风装置，实时抓取工作面范围内涌出的瓦斯。但在实际抽取过程中，因空气流动问题，通风系统内风口漩涡会增加工作面压力，使瓦斯涌出后聚集，容易超出煤层工作面中瓦斯涌出上限，造成安全风险。所以在抽风结束后，还应立即在上机窝区域设置阻挡装置，自动稀释采煤工作面的瓦斯，处理无风区的瓦斯积聚问题。

2.3对拉面通风

采煤工作面的通风系统中，其通风结构多由巷道组成。包括两个进风口、一个回风口的通风模式，以及两个回风口、一个进风口的通风形式。相较于同方向、反方向的通风方案，对拉面通风在实际应用中具有每层采空区漏风量少、安全性强、阻力小等优势。

结束语

综上所述，为保证煤矿资源开采时的安全性、可靠性，相关人员应详细分析瓦斯涌出的原因，明确其余工作面通风的相关性，以此把握煤层开采中的瓦斯涌出规律，针对性预防瓦斯爆炸、瓦斯大量涌出这类意外事故。但是在采集瓦斯涌出速度、涌出量等相关数据时，相关企业还应及时改进采煤工作面的通风设计方案，有效控制煤层开采时的瓦斯含量，维护矿区安全。

参考文献：

[1]王斌荣.U型通风综采工作面上隅角瓦斯涌出规律分析及综合治理研究应用[J].数字化用户，2018(31):25-26.

[2]赵新.采用“U+L”型通风方式的回采工作面瓦斯涌出规律研究[J].矿业安全与环保，2018(02):93-96.