煤矿井下一氧化碳异常原因及处理对策

煤矿井下一氧化碳异常原因及处理对策

连建军

身份证号码：642226197412183614

摘要：随着我国社会经济的不断发展，煤矿行业发展迅猛，煤炭使用量逐渐增加。但煤矿井下开采过程中会出现一些安全事故，尤其是一氧化碳异常，会导致井下开采人员出现中毒问题。一氧化碳对人体危害性比较大，会造成开采人员出现头痛、头晕、失眠、恶心等问题，严重的还会导致工作人员心律失常，出现昏迷、嗜睡。不仅影响煤矿井下工作人员的工作能力，也直接损害工作人员身体健康，因此加强煤矿井下一氧化碳异常原因分析十分重要。针对煤矿井下的特殊情况，要找到适当的处理对策，降低和避免出现一氧化碳超标问题，避免发生安全事故，保障煤矿井下操作人员人身健康和安全，提高煤矿井下开采效果和质量。

关键词：煤矿井下；一氧化碳；异常原因；处理对策

前言

    一氧化碳是一种无色、无味的有毒性气体，具有极大的危险性。在工业生产、日常生活中常会出现一氧化碳中毒的问题，因此一定要采取有效的方式和措施，解决一氧化碳异常问题，确保井下人员生命健康和公共安全。而在煤矿井下开采中，一氧化碳作为检测煤炭早期自然发火的气体，并在行业内得到很多权威专家的一致认可。煤矿井下煤炭氧化以及自然发火会生成更多一氧化碳，一旦在工作中有所泄漏，不仅破坏周围环境，同时也会给井下工作人员身体健康带来威胁，影响煤矿井下的开采工作。另外，在煤矿井下开采中也有明确的《煤矿安全规程》，一氧化碳一旦超出安全规程中的浓度，除了是在爆破过程中产生的一氧化碳外，极大可能是所在区域煤层发生自燃等引起，需要工作人员采取必要的处理措施。

1煤矿井下一氧化碳异常原因

在煤矿井下一氧化碳出现异常的原因有很多，因此也需要开采人员针对这些原因进行具体分析[1]。通常一氧化碳异常原因可以分为以下几点：（1）煤层本身就存在很多一氧化碳，会在不断开采过程中将这些一氧化碳释放到工作区域。同时，井下设备出现问题，导致通风状态发生变化，采空区空气环境发生改变，使区域温度升高，风量变弱，给这些煤炭氧化带来了更加适宜的条件，从而产生一氧化碳。（2）煤层自然过程中，燃料和氧气发生一定化学反应，产生水和二氧化碳。在井下没有充足的氧气，造成燃烧不充分，就会出现更多一氧化碳。（3）在煤矿井下操作中，进行回采工作之前工艺巷产生爆破，造成部分媒体破碎，在破碎煤体中逐渐产生更多一氧化碳。四、工作区域在回采之后，因为顶煤并没有被全部放出，导致开采区域遗留着大量的煤炭，这些遗煤一旦通过长时间氧化作用，会产生大量一样化碳。而相邻的采空区域若存在大量遗煤，这些遗煤产生的一氧化碳一旦聚集，并且会慢慢扩散到回采工作区域，出现大量一氧化碳。五、在煤矿井下开展一些设备操作，由于操作不当，在井下工作中，部分煤柱由于受压破坏，氧化面积开始加大，造成类似采空区遗煤问题或者导致煤体煤层发火等，各种井下设备操作不当，也会进一步加剧一氧化碳的产生。六、煤矿井下人员安全意识薄弱，在煤炭开采中没有严格按照工作流程进行，导致在相对封闭的煤矿井下区域，破坏其采空区密封性，出现一氧化碳。

2煤矿井下一氧化碳异常处理策略

2.1做好井下检查，提高通风量

煤炭井下工作中为了避免出现一氧化碳异常问题，在前期工作中，应合理调整通风系统，提高工作区域风量，稳定开采区域的风量，并降低采空区漏风[2]。同时，要针对采空区煤炭自然发火进行有效控制，井下工作人员也要做好有毒气体监测、检查等工作，保障工作区域内通风量能够达到设计风量。在采空区上隅位置可以安装导风风障，可保障将上隅位置的有害有毒气体随时带走。在一些煤矿井下开采中，为了能够达到良好的通风效果，一般是采用一些预报监测系统。煤矿井下采用的JSG-8型矿井火灾监测系统就比较有效，这种工作系统的原理是通过抽气泵将煤矿井下区域各个测点空气进行采样，束管会抽到对应的地面监测工作室，然后由计算机对这些气体进行合理分析，从而得出监测区域的一氧化碳、氮气、氧气等实际浓度，通过了解井下气体浓度情况对井下可能发生自燃等进行预测或者预报。在煤矿井下上隅角位置设置对应的监测点，采样器也要将其挂在切顶线一米之内的范围，距帮不能小于二百毫米，距顶不能大于三百毫米。煤矿井下要有专门的检查监测人员，能够随时检查隅角和回风流中包含的一氧化碳、二氧化碳等其他情况，一旦发现有害气体明显升高，就要通知相关通风队和调度室。通常在回风流中的一氧化碳浓度若已经到达百分之零点零零二四，就要立刻通知通风队和调度室。

2.2采空区预防性灌浆

在煤矿井下预防和处理一氧化碳异常，采用预防性灌浆方法也比较有效，并且这种方法在煤矿行业也被广泛应用[3]。在煤矿开采区域灌入准备好的泥浆，就可将煤壁和遗留的煤炭进行包裹，能够有效隔绝空气，避免煤炭发生氧化，让煤体能够达到冷却效果，避免漏风等问题，也能避免煤炭发生自燃。通常在灌浆中，是采用随采随灌的方式，也就是根据回采工作进程，向采空区逐渐开始灌入泥浆，该处理措施对火期短的厚煤层有着很大效果。首先是上隅角、下隅角压管注浆。在煤矿开采工作的不断推进，利用上顺槽沿着上隅角处压上两寸塑料管，针对上隅角就可以进行注浆，通过不断注浆就可以将煤体进行包裹，煤体和氧气就不会再进行接触，以此起到防火作用，并且能够胶结形成一个稳定的再生顶板，也方便下分层区域的开采。

其次，上隅角采空区域进行注浆，解决的是开采区域上部分和风巷处起到防火作用。所以，下隅角区域也要进行注浆，避免操作区域下部分出现煤炭自燃。与此同时，由于上下隅角是采空区域中风流最为不顺畅的位置，为了避免这些地方出现发热现象，除了在隅角处安置风障之外，井下工作人员也要注意在这些位置处分别洒水，确保通过洒水散发这些区域温度，达到良好的降温效果。在采空区进行灌浆操作时，要特别注意以下几点：一、密闭建筑质量一定要能够符合质量要求和标准，要采用料石进行帮、顶等的砌筑。二、封闭完成后灌浆管也有一定要求，每道灌浆封闭后不能少于压四趟灌浆管。

2.3注氮防火

注氮防灭火工艺是采用变压吸附制氮装置进行处理[4]。在煤矿井下开采区域铺一趟的岩芯管路，在管路埋到大约为十米处时就注入氮气。管路埋到四十米时，就埋第二条管路，这时第一条管路就要停止注氮，以此循环往复的进行注氮，直到工作区域注氮完成。一般在煤矿井下不会注入氮气，当在检查、监测中发现一氧化碳浓度出现自然发热现象，或者超过百分之零点零零二四时，就要马上使用制氮装置对这些区域进行封闭注氮。在注氮工艺具体操作中，具体实施操作如下：（1）在没有使用注氮管理系统中，工作人员要做好相关的压力实验工作，要确保注氮管路系统是密封状态，并且在操作中不会出现漏气。（2）在注氮管理和灌浆管路来回进行使用过程中，管路阀门一定奥保持正确的开、关状态。管路在连接过程中也要保障严密，法兰盘在安装时也一定要加垫圈，拧紧螺丝，避免发生漏气；这两处进行控制的相关阀门一定要可靠安全，并确保使用良好。（3）在注氮过程中，注氮工人一定要顺着管路进行来回检查，发现管路出现积水和漏气问题要能够及时发现和处理。（4）注氮时，工作区域氧浓度应大于百分之十九，若氧浓度没有达到这个标准，就要立刻停止注氮操作或者减少注氮流量。（5）在注氮区域也要有电话，开展注氮工作或者结束注氮工作都需要与地面注氮工作人员随时进行联系。（6）在注氮灭火、防火区域，也要编制有关的操作安全措施，并需要由采矿总工程师进行审批，审批通过才能进行此项操作。七、制氮设备操作和管理人员，都需要经过培训，并在考试合格后，方能持证上岗。

2.4检查维护各类设备

在避免煤矿井下一氧化碳异常中，在平时工作中，各个设备的检查和维护工作必不可少，这是降低煤矿井下发生异常的关键环节之一。在煤矿开采中，井下施工人员都需要配备相关的各种设备仪器，这些设备仪器也需要及时进行检查、维护，针对一些旧部件及时进行更换，并对一些管道检测仪器等及时进行清洁，确保各个仪器设备都能够高效运用。在采空区上隅角以及下隅角位置安装一氧化碳检测仪器时，要针对仪器检测结果进行比对、分析，保障结果正确，一旦出现数据异常，要及时检查仪器是否发生损坏。在煤矿井下的通风设备使用过程中，通风管理人员要安装一氧化碳监控传感器，要对养护、维修设备人员工作情况进行监督，确保各个设备都能够正常使用，并保障养护、维修人员工作到位，能够有效对采空区一氧化碳情况进行监测。另外，在处理一氧化碳异常工作中，若采用注氮工艺，对于拆卸后的输氮管路一定要严格放在指定区域，并需要通风队将这些材料设备进行回收。无论是通风系统还是注氮系统，有关设备的检查、维护工作必不可少，这样才能确保在操作工艺中发挥更大的防止一氧化碳异常效果，降低煤矿井下操作的危险性。

2.5提高井下人员安全意识

煤矿井下一氧化碳处理中，煤矿有关部门也要提高井下操作人员的安全意识，普及一氧化碳中毒现象和危害，提高井下操作人员的规范性与安全性。在日常生活和工业生产中一氧化碳异常也比较常见，这就更需要工作人员加强注意和警惕，减少由于一氧化碳异常带来的影响。煤矿开采管理部门应定期针对井下操作安全问题开展培训，并要明确通风队、维护人员等身上的工作职责，保障井下操作能够有序、顺利、安全开展。井下工作人员在操作中，也应配备自救器，煤矿企业领导人员、管理人员都应保障井下工作者安全，并确保井下工作人员一旦遇到突发问题，能够学会正确使用自救器，具备井下自救能力，及时躲避灾情，并能够安全撤离危险区域。

在提高井下人员安全意识中，要强调和注重有关工作人员按照《煤矿安全规程》和《矿井防灭火规范》开展相关工作，并严格执行有关章程。在煤矿井下采空区也要有专门的检查人员，对区域中各种气体情况进行检测，一旦发现气体超出规定标准，就应及时组织、疏散井下工作人员，保障工作人员能在安全的环境条件下开展煤炭开发、开采工作。此外，要有专门的管理监督人员，针对违规操作等行为进行批评教育，情节严重的给予惩罚，对于操作、监测工作中表现突出的进行奖励，通过奖惩方式提高井下工作人员安全意识。

总结

综上所述，煤矿井下出现一氧化碳异常情况不容小觑，一氧化碳带来的危害性、威胁性极大，甚至直接威胁到井下工作人员的生命健康，造成无法挽回的突发事故。为了能够避免安全问题的发生，煤炭企业就应针对井下工作环境的特殊性进行合理分析，并清楚了解一氧化碳异常的形成原因，通过有效的应对措施，降低和避免一氧化碳中毒情况的发生，保障井下工作人员生命安全。

参考文献：

[1]暴庆丰. 相邻关闭矿井一氧化碳异常涌出的防治[J]. 煤,2019,28(08):39-40.

[2]任天佑,王沉. 浅谈井下避难硐室一氧化碳净化技术[J]. 内蒙古煤炭经济,2019,(15):1+3.

[3]张清. 煤矿井下一氧化碳异常原因及处理对策[J]. 煤矿现代化,2019,(03):93-95.

[4]石银斌. 苏家壕煤矿1303工作面一氧化碳产生机理及治理措施[J]. 中国矿山工程,2017,46(02):53-55.

[5]苏刚. 煤矿井下通风安全隐患管理[J]. 矿业装备,2021(4):168-169.