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序论:在您撰写煤矿重大灾害防治时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
煤矿地质灾害是在采煤过程中引发的破坏性灾害,它不仅给煤矿带来巨大的经济损失,而且还严重危及到人类的生命财产安全。煤矿地质灾害是煤矿的五大灾害成员之一,同时也是自然灾害的一份子。煤矿在开采过程中,由于开煤采石常常会引起山体滑坡、地表水土流失、地面塌陷等灾害发生。煤矿在开采时,由于大量的抽排地下水,极易造成地下水位的降低,最终导致矿井周围的水资源匮乏,甚至会造成一定的地下水污染,给当地农民的生活造成极大的用水困境。地下进行煤矿开采时,由于一些不合理的操作常常会引起瓦斯爆炸、地震、地面塌陷、矿井突水等灾害发生。煤矿开采时,一些废弃的煤矸石常常堆砌成山,对周围的地表环境造成严重的影响,煤矸石上的有害元素也会随降雨的冲刷流入地表或地下水,严重造成周围水体的污染。上面的所有灾害都是煤矿地质灾害的表现。因此我们要加强对煤矿灾害的治理,保证煤矿的安全生产。如今,煤炭是我国的主要能源之一,大约占70%,因此煤炭企业在我国国民经济增长中占有重要的地位。然而,由于煤矿地质灾害的不断发生,将会严重制约着我国社会经济和煤炭行业的健康发展。煤炭在开采过程中不仅遭受矿井灾害的威胁,而且还会受到一些自然灾害的威胁。煤矿地质灾害所造成的损失大概占全国所有灾害损失的10%。例如,2004年,河南大平煤矿发生瓦斯爆炸事故,最终造成18人受伤,56人死亡。不断的煤矿地质灾害给我们敲响了警钟,现在已经到了我们必须采取防治措施的时候了。
2煤矿地质灾害诱发因素及特征分析
2.1煤矿地质灾害的诱发因素分析
诱发煤矿地质灾害的因素很多,主要有以下几个方面:
(1)在煤矿开采过程中,由于工作人员没有严格按照规范进行开采,或在开采过程中忽视对灾害的预防工作,例如随着煤矿开采深度的不断增加,煤矿周围的地应力也不断增加,最终引起大面积的冒顶发生,甚至引发岩爆等地质灾害的发生。
(2)有的煤矿在生产过程中,只注重追求片面的经济效益,而不能严格的遵守规范开采,甚至出现一定的采富煤放弃贫煤,给后期的开采工作埋下一定的安全隐患。
(3)过去由于各地区煤矿的开采规范不同,造成一些农民自主开发煤矿,他们在开挖过程中完全没有安全防范的意识,甚至会对国有煤矿造成严重的资源和环境破坏,并且留下了一定的灾害隐患。
(4)有的煤矿在开采过程中,管理不科学、开采不规范最终导致了灾害的发生,例如,煤矿采空区未进行及时的回填、管理人员盲目指挥、生产过程中产生的废渣和废水未经处理随意排放、地质人员对工区地质和水位条件了解不够等都可能引起灾害的发生。
2.2煤矿地质灾害的特征分析
矿山地质灾害具有一定的不可预见性,因此在对矿山进行关闭处理时可能会留下一定的灾害隐患。露天开采的煤矿闭坑后也会留下一些灾害隐患,例如滑坡、泥石流等。这是因为露天开采过的煤矿虽然进行了一定的回填,但是仍然会存在一定的高度差,特别是一些矿坑比较深的煤矿更是如此,最终导致一些灾害的发生。地下的矿井闭坑后留下的灾害主要有地面沉降、地裂缝、地面塌陷等,严重的时候甚至会诱发山体开裂,引起滑坡等地质灾害。这些灾害具有一定的滞后性,它们在开采期间只是短暂发生甚至一点迹象也没有,等闭坑一段时间后将会引起一定的地质灾害发生。煤矿地质灾害一旦发生,将会给当地的农民造成难以想象的灾难。
3煤矿地质灾害的主要类型
我国发生过多期次的构造运动,导致煤矿的地质条件比较复杂,因此在煤矿开采过程中经常会引发一些灾害的发生,主要有山体滑坡、地面沉降、泥石流、崩塌等,其在煤矿地质灾害中所占的比例如图1所示。
3.1地面沉降地质灾害
地面沉降灾害是指地下煤矿被开采之后,采空区周围的原始地应力遭到破坏,造成地应力的重新分布,直到达到新的地应力平衡为止。在地应力重新分配过程中,会引起矿井周围的地表和地下岩层发生一定的移动、变形甚至开裂等破坏现象发生。在我国煤矿生成过程中,地面沉降引起的地质灾害非常突出。在我国东部富水地区,因地面沉降常常会形成一定范围的塌陷湖泊,然而,在我国西部缺水地区常常会形成一定的沙漠化,甚至导致地面倾斜加大。严重影响着矿井周围的环境发展。3.2山体滑坡地质灾害煤矿开采过程中,一些废弃的煤矸石会被堆放在一起,其堆放处的原始应力平衡常常会被严重破坏,甚至会诱发崩塌、滑坡等地质灾害发生。据专业人员的统计发现,我国每年因山体滑坡所造成的经济损失就达数亿元。例如,2004年,重庆东林煤矿煤矸石因暴雨被冲垮,造成大量煤矸石沿坡面瞬时被推移500m,导致14户住房被压塌,甚至被夷为平地,造成了严重的人员伤亡。经调查得之,这次滑坡造成24人被埋,3人生还,18人失踪和3人死亡的重大灾害。
3.3煤矿瓦斯突出
瓦斯在原始煤层中主要呈吸附或游离状态存在于煤层的孔隙、裂隙之中,当煤矿被开采时,导致煤层及周围的地应力发生改变,破坏了瓦斯的封闭系统,导致煤层中储藏的瓦斯瞬时被释放出来。释放出来的瓦斯在自然或人为的作用下,可以造成瓦斯爆炸、工作人员中毒和火灾等灾害的发生。3.4矿井突水事故在煤矿的生成过程中,矿井突水事故也比较的常见,严重时将会直接影响到矿井的正常生产。一般的矿井突水都具有涌水量大、水势凶猛、损失巨大等特点,如今已经被列为威胁矿井安全的重大灾害之一。
4煤矿地质灾害的防治措施
为了更好的保证我国煤炭行业的持续、稳定发展,相关部门就必须重视煤矿地质灾害的防治,根据煤矿的实际情况出发,制定有效的灾害防治措施。
4.1加强煤炭行业的科学管理水平
随着我国煤矿地质灾害的频繁发生,各相关部门对防御地质灾害已经给予了高度的重视,并开展了相应的煤炭管理课程,充分提高管理者的管理水平,减少煤矿地质灾害的发生。各种地质灾害的发生都有其自然属性,既有一定的偶然性又有一定的规律性,因此,煤矿生产过程中要严格按照煤矿生产的规章制度,对开采区进行合理的规划,严格禁止乱采乱挖现象。
4.2弄清开采区的地质构造,有效的做好防灾准备
有些煤矿地质灾害的发生是由于构造的运动引起的,例如断层运动等。因此,查明矿区范围内的构造情况,充分的掌握各种构造的特点、性质及活动的情况,在煤矿开采过程中,对其进行有效的预防,尽最大可能降低灾害的发生。
4.3健全煤矿的通风系统,降低煤矿的瓦斯浓度
在煤矿生产过程中,无论是个人还是国家、集体的煤矿,都必须严格按照国家的规定,配备有效的通风系统和严格的瓦斯检查制度,禁止工人在矿井中使用明火等,更好的保证矿井的安全生产。
4.4因地制宜综合防治
不同地区各种地质灾害的分布及爆况也不一样,因此应根据当地的地质特点、环境特点等制定合理的灾难防治措施,保证煤矿的安全生产。
5结束语
[关键词]煤矿安全;技术进展;科技对策;发展方向
近年来,我国在煤矿安全生产领域加大了政策扶持、资金支持、科技创新和监管监察的力度,煤矿安全生产形势持续稳定好转[1]。2005年到2014年的十年间,我国煤炭产量从2.11Gt攀升到3.87Gt,增加83.4%;煤矿事故起数从3306起下降到509起,下降84.6%;煤矿事故死亡人数从5938人下降到931人,下降84.3%;百万吨死亡率从2.811下降到0.255,下降90.9%。但在当前宏观经济运行和煤炭行业发展的新形势下,我国煤矿安全依然面临行业形势不容乐观、事故总量仍然偏高、区域发展极不平衡、职业健康备受关注、科技支撑仍待加强等突出问题和严峻挑战。“十三五”期间,有必要围绕煤矿安全重点领域和薄弱环节,强化技术创新和集成示范,推动煤矿安全科技水平再上新台阶。为此,在总结分析我国煤矿安全科技近年来的主要进展和当前面临形势的基础上,提出了“十三五”我国煤矿安全科技的对策和方向建议。
1煤矿安全科技主要进展
“十二五”以来,煤矿安全领域相关科研院所、高等院校、生产企业注重产学研用相结合,以实施“973”计划、国家科技支撑计划、国家科技重大专项等国家科技计划为契机,广泛开展科技合作和技术创新,在基础理论、关键技术、重大装备和工程示范等领域取得了重要突破,为煤矿安全生产形势持续稳定好转提供了重要支撑。
1.1煤矿瓦斯灾害防治
瓦斯灾害监控预警和瓦斯高效抽采利用是瓦斯治理的重点和难点。近年来,瓦斯含量快速准确测定技术实现了120m长钻孔定点取样,20min内快速测定瓦斯含量,测定误差小于7%,并在100多个矿井推广应用。开发的基于2个“四位一体”煤矿瓦斯灾害监控预警系统,大幅提高了瓦斯灾害预警自动化水平,预警准确率达75%以上。研制成功国内首台最大扭矩12000N•m大功率定向钻机,在晋城寺河煤矿完成1881m井下近水平长钻孔施工,创造了煤矿井下顺煤层定向钻孔深度的世界纪录。研制成功适用于f≤0.5松软煤层的高转速大扭矩螺旋钻进装备、空气套管钻进装备及地面远距离自动控制钻进装备,在松藻、淮南、平顶山等矿区广泛开展示范应用,松软煤层钻孔深度最深达271m,钻孔成孔率达到76.9%。开发了煤矿采动区顶板“L”型地面井抽采技术并在晋城寺河煤矿成功应用,抽采浓度最高达93%,抽采纯量最高达3.11万m3/d,实现了本煤层采动影响区、采空区连续抽采,工作面瓦斯浓度降低约30%[2]。
1.2煤矿水害防治
水源和导水通道探测、水害预测、注浆堵水等关键技术取得突破,水文地质探测与水害治理技术体系日趋完善。研发的井下瞬变电磁仪,可用于井下掘进头、侧帮、顶底板、充水采空区、充水陷落柱、含水层等隐蔽水害探测,最大探测距离达200m,准确率达到70%。研发的自记式地震仪及数据处理与解释软件,显著提高了断层、陷落柱、煤层变薄带等异常体的探测精度,探测距离达1600m。研发的动水大通道突水钻孔控制注浆高效封堵技术,解决了携袋钻进、钻注一体化转换、注浆入袋、抛袋提钻等技术难题,在陕西榆卜界煤矿涌水量约1200m3/h的动水条件下,对高3m宽4m的过水巷道实施封堵一次成功,封堵巷道不足50m,注浆量不到850m3,施工工期仅18d[3]。
1.3煤矿火灾防治
早期预测预报、监测预警、新型防灭火材料和装备等是矿井火灾防治的关键。目前已形成了以自然发火早期预测预报、阻化剂防火、氮气防灭火、凝胶防灭火、黄泥灌浆防灭火技术等为主体的内因火灾防治技术体系。形成了以胶带机火灾预测与自动灭火技术,惰气灭火、泡沫灭火、惰泡灭火技术等为主体的外因火灾防治技术体系。煤矿井下移动式碳分子筛制氮装置关键性能指标达到国际先进水平,氮气出口浓度≥98%,出口流量≥2000m3/h,填补我国煤矿井下移动式大流量制氮装置的空白[4]。
1.4煤矿粉尘防治
形成以煤层注水防尘、喷雾降尘、通风除尘、个体防护等为主体的防降尘技术体系,以及被动式隔爆、自动抑爆技术两大类多类型防隔爆技术体系。粉尘浓度、粒度分布测定等粉尘检测技术取得重要突破,可对作业环境粉尘浓度进行实时、在线监测[5]。研制出国内首套煤矿井下掘进工作面综合除尘系统,在神东等矿区得到成功应用,呼吸性粉尘除尘效率≥99%,达到国际先进水平。
1.5冲击地压防治
形成了以岩石力学方法和地球物理方法为主的冲击地压监测预警与评价体系,建立了包括区域防治与局部防治的冲击地压防治体系[6]。针对目前国内外已有微震监测系统只能被动接受煤岩体破裂产生的微震信号和震源定位精度不高的现状,研发出自震式微震监测系统,实现了监测区域内波速场的实时反演与解算,提高了微震监测系统的定位精度,微震监测系统的震源定位精度达到5~10m。
1.6煤矿热害防治
形成了矿井热害预测、评价、控制成套技术和装备,为改善工作环境和保障职业健康提供了重要技术装备支持。成功研制首套地面集中降温的核心设备———高低压转换装置,温度跃升小于0.5℃,设计压力16MPa,已在平煤神马集团建设示范矿井[7]。
1.7煤矿应急救援
形成了事故预警、培训演练、逃生避难、抢险救援等一系列成套技术和装备。在人员精确定位技术、无线救灾通讯、应急避灾信号引导、应急救援指挥系统等领域取得一系列先进成果。采用无线MESH网络、骨传导等技术研制了KJ30矿用救灾无线通信系统,救护队员可快速搭建数据传输通道,将事发地点的现场图像、环境参数、救护队员生命体征等信息传输至指挥中心,支持双向对讲,供救援指挥人员实时掌握救援情况并进行可视化管理和调度,目前已在14个国家矿山应急救援区域队进行推广[8]。
2煤矿安全科技面临的形势
在当前宏观经济运行和煤炭行业发展的新形势下,我国煤矿安全生产也呈现新的特点,面临行业形势不容乐观、事故总量仍然偏高、区域发展极不平衡、职业健康备受关注等突出问题和严峻挑战。
2.1煤矿安全形势依然严峻
首先,尽管我国煤矿安全生产形势持续稳定好转,但重特大事故仍时有发生。据统计,2012~2014年全国工矿商贸企业共发生重特大事故71起,死亡1278人,其中煤矿44起,死亡747人,分别占61.97%和58.45%;其次,我国煤矿安全生产水平与发达国家先进水平仍然存在较大差距。2014年我国煤矿百万吨死亡率0.255,仍远高于欧美主要产煤国家平均0.03的水平;再次,煤矿安全生产指标持续走低,百万吨死亡率等指标低位反弹和反复的风险增大。此外,能源革命也给煤矿安全生产提出了更高的要求。
2.2煤矿安全水平极不平衡
长江以南及西南地区地质条件极为复杂,80%煤层为急倾斜、倾斜煤层,薄煤层多,厚度0.6~2m,局部断层密度达到35条/km2,机械化程度极低。2012年,全国仅云、贵、川、渝、湘5省市的煤矿事故死亡人数均超100人,共死亡672人,占全国的49%,而5省市煤炭产量仅占全国的13%。2013年,全国仅云、贵、川、渝、湘5省市的煤矿事故死亡人数均超90人,共死亡494人,占全国的46%,而5省市煤炭产量仅占全国的12%。
2.3煤矿开发条件不断变化
我国煤炭资源分布具有“东贫西富”、“东深西旱”的特点,煤炭开发不断向西部和深部转移。东部拥有约90%的经济总量,而煤炭资源的赋存仅占总量的30%;西部煤炭资源的赋存占70%,经济总量仅约为10%。目前全国已有47座超千米深井,最深已达1501m,随东部煤炭开采深度增加,高地应力、高瓦斯、高地温、高承压水等带来的安全问题更加突出[9]。新疆等西部地区大倾角煤层、巨厚煤层、三软煤层的安全高效开采也面临严峻挑战。
2.4隐蔽致灾因素难以精确普查
煤矿隐蔽致灾因素通常无明显的显现特征,具有隐蔽性、时变性、脆弱性等特点,探测和预防难度大。煤矿灾害事故大多都与隐蔽致灾地质因素紧密相关,隐蔽致灾因素已成为引发煤矿水害、瓦斯和顶板等重大灾害事故的主要原因[10]。据不完全统计,在煤矿重大事故中,与地质条件有关的各类重大事故占90%。隐蔽致灾因素的致灾机理和预防机制、隐蔽致灾地质因素的快速精细探查技术与装备是研发重点。
2.5煤矿职业危害备受关注
煤炭开采过程中存在的粉尘、噪声、高温、振动、高湿等职业危害,对职工安全健康造成严重威胁。2013年共报告职业病26393例,其中尘肺病23152例;煤矿职业病15078例,其中尘肺病13955例[11]。煤矿尘肺病约占新发尘肺病总数的60%。在有效遏制重大人员伤亡事故的同时,如何预防和控制职业危害,做到早发现、早诊断、早治疗已成为煤矿安全生产工作的重点。
2.6煤矿安全投入面临困局
受宏观经济影响,煤炭需求持续下滑,供大于求现象十分严重,煤炭行业低迷现状或将持续。煤炭企业在经济效益普遍下滑亏损条件下,资金周转困难,安全投入难以保证。因此,煤矿安全技术装备的经济性和实用性越来越成为现场应用考虑的重要方面,技术成果应用示范和推广难度加大,容易影响科技成果研发和应用两方面的积极性。
3煤矿安全科技发展的方向
国家能源局、环保部、工信部在《促进煤炭安全绿色开发和清洁高效利用的意见》中提出,到2020年,全国煤矿采煤机械化程度达到85%以上,掘进机械化程度达到62%以上。煤矿安全生产形势根本好转,煤炭百万吨死亡率下降到0.15以下。为实现煤矿安全生产形势根本好转的目标,有必要针对煤矿安全的重点领域和薄弱环节,提出针对性科技对策和发展方向。
3.1攻克灾害防治技术瓶颈,打好灾害对抗战
针对煤炭开发向深部和西部转移出现的灾害新特点,以“超前预测、主动预警、综合防治”为重点,研发煤矿隐蔽致灾因素动态智能探测、煤矿重大灾害风险判识及监控预警、煤矿深部开采动力灾害防控技术。重点突破小尺度地质异常体精细探测技术、隐蔽致灾因素井上下立体动态探测技术、煤矿重大灾害判识预警模型及方法、突水水源在线快速判别与智能注浆系统、超千米深部流变围岩控制技术、深部矿井耦合动力灾害防治技术、高温诱发瓦斯煤尘爆炸及自燃火灾防控技术、矿山呼吸性粉尘监测与防治技术等。
3.2提升信息化和智能化水平,打好安全战
当前“减人促安”、“无人则安”的理念被广泛认同,通过提升煤矿机械化、自动化、信息化、智能化水平,可在提高煤炭生产效率的同时显著提升煤矿安全生产水平。为此,有必要围绕煤矿重点生产环节及安全保障系统的机械化、自动化和智能化开展攻关,重点突破煤矿巷道高效快速掘进技术与装备、难采煤层机械化开采技术与装备、清洁智能辅助运输技术与装备、无人化综采工作面巡检机器人、“人-机-环境”信息感知和交互技术与装备、智能生产调度系统等,促进煤矿“机械化换人、自动化减人”,提升安全高效开采水平。
3.3提升应急救援装备水平,打好灾变时应急战
煤矿应急处置与救援是煤矿安全生产的最后一道防线,为保障煤矿灾变时期应急救援技术装备“找得到、调得来、用得好”,急需研制集紧急避险、灾区侦测、通信定位、应急救援于一体的煤矿重大事故应急处置与救援技术和装备。重点突破煤矿重大灾害灾情演变规律、煤矿灾变环境侦测及存储技术、灾变环境应急通信及遇险(难)人员精确定位技术、快速逃生避险救援保障技术及装备、煤矿救援通道快速构建技术及装备、智能化应急预案及应急救援辅助决策技术,提升煤矿重大事故应急处置与救援技术装备水平。
3.4提高监管执法技术水平,打好安全监管战
监管监察是加强煤矿安全管理的重要手段,当前有必要进一步提高煤矿安全监管监察的科技含量和科学化水平。重点突破现场监督检测装备、现场执法与调查取证分析装备、信息化装备、执法配套装备等,全面提升监管监察技术装备水平[12]。此外,要加强对煤矿安全现有技术标准和规程的调研和梳理工作,对缺乏科学性、合理性的重点技术条款和关键技术参数进行深入研究,做好技术标准规范的修订和制定工作,为煤矿安全生产和监管监察提供科学指导和依据。
4结束语
[关键词]瓦斯防治; 监测监控;火灾防治;煤矿灾害
中图分类号:TD 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)20-0077-01
绪论
中国煤炭资源储量丰富,目前煤炭在一次能源消耗中所占比重最大,但每层赋存条件复杂、安全形势严峻,矿井灾害一直是影响煤矿安全生产的重要因素之一,国内各大科研机构围绕中国煤炭存在的各种灾害进行聊深入研究并取得了一系列成果[1-4],对矿井重大灾害的预防和治理起到了重要作用。但是我国煤矿灾害防治领域还存在诸多关键技术难题尚未解决[5],事故总量和伤亡人数仍然偏高,安全生产形势依然严峻。
1.瓦斯灾害防治技术难题
1.1瓦斯灾害治理的理论和技术基础难题
目前,我国煤矿对瓦斯灾害治理的基础理论研究薄弱,对瓦斯灾害发生机理、灾害的演化过程尚不能全面认识,从而影响了瓦斯灾害防治关键技术的进展。对于煤与瓦斯突出机理的认识未能突破,影响煤与瓦斯突出预测预报技术发展,尤其是影响临界值的确定。需要攻克的主要难题有以下两项。
(1)瓦斯运移、抽放作用规律和瓦斯煤尘爆炸机理。对瓦斯赋存、运移和涌出规律的系统研究;对不同开采条件和瓦斯抽放条件下瓦斯涌出规律和分布特征、地应力和瓦斯运移场的耦合关系的认识;对煤矿生产环境下瓦斯煤尘爆炸特性及其演化传播规律、瓦斯煤尘连续爆炸发生的条件和传播特性的深入研究等。
(2)煤与瓦斯突出机理与防突技术基础。目前,我国煤矿地质构造对灾害的控制机理和规律尚不能认识、仍停留在“假说”阶段。虽然我国也曾做过一系列的研究,但是对机理的研究多是零星展开的,缺乏系统性。
1.2煤层瓦斯含量测定技术难题
我国已经成功开发出了地质勘探期间煤层瓦斯含量、煤层瓦斯涌出量的预测方法和装置。虽然这些技术已经在煤矿是用了几十年并经过多次改进,但是其精确度仍是一个十分突出的问题,其测定值普遍低于实际值,以致使有的煤矿在建井期间就不得不进行安全补套设计,及造成了大量资金的浪费且带来系统性的事故隐患。
1.3瓦斯抽放技术难题
(1)构造煤的探测和区划研究。为提高瓦斯抽放率,急需探明原地构造煤分布区及其厚度,探测清楚原地构造煤瓦斯含量和突出区,还需要解决在高应力、高压力、高瓦斯构造煤区使用的钻进设备和抽放技术难题。
(2)松软低透气性煤层的本煤层瓦斯抽放技术。其核心就是要解决松软煤层的顺层钻进施工问题。
(3)高抽巷瓦斯抽放技术。在采煤工作面上方裂隙带布置瓦斯抽放巷道是当前十分有效的抽放技术,但施工量大,经济成本比较高,为克服其缺点,用水平定向长钻孔代替高抽巷的研究,至今已研究出了施工钻孔长度达600米到800米的强力钻机和钻孔工艺,需要继续研究能施工1000米的钻孔的钻机、钻具和钻进工艺,同时,还需要研究钻孔测斜、纠偏的技术和装备。
(4)改善煤层渗透性的技术。多数高瓦斯矿井的渗透率较低,严重制约了瓦斯抽放技术的发展。
(5)采动区瓦斯抽放控制煤层自燃发火关键技术。利用采动卸压而提高瓦斯抽放效果是煤矿很有前景的抽放方法,但是抽放同时极易带入空气从而导致自燃发生,因此,需要加大力度对采动区瓦斯抽放控制煤层自燃的研究。
(6)瓦斯抽放浓度控制技术。抽放瓦斯时,控制抽出瓦斯的浓度对瓦斯抽放效果和安全利用是十分重要的,但目前仍没有成功的技术和方法。
(7)瓦斯抽放标准。急需解决的一个技术标准问题就是煤层瓦斯抽到什么程度即瓦斯含量和瓦斯涌出量降到什么标准,就认为达到了“先抽”的标准和达到这一标准的技术和方法。
2.煤矿安全监测监控技术存在的问题
2.1瓦斯传感器技术
目前,国外应用于煤矿的瓦斯检测原理主要为热催化、热导、光干涉和红外,而我国主要为热催化、热导、光干涉,以热催化和光干涉为主。红外气体测量原理在煤矿瓦斯监测方面我国虽几年前就已展开但是最终因为其采用电机机械调制,仪器功耗大、稳定性差、造价高而不能广泛推广。半导体激光吸收光谱技术用于煤矿瓦斯检测是国际方面的最新研究动向,而我国最需要做的就是对现有的热催化瓦斯敏感元件的技术指标进行提升和改进。
2.2监测监控系统
(1)监控系统传输网络体系结构需升级换代,安全和生产动态信息的传输缺乏稳定、快速、可靠的通讯平台。在地面,采用工业以太网络、现场总线组建监控系统的技术已经很成熟,而我国煤矿监控系统仍然采用主从式窄带通讯体系结构、时分制通讯和低速总线巡检等传统方式,周期长,传输速度慢、故障率高,灾害隐患信息容易漏报、误报,时效性也差。
(2)目前的煤矿安全监控系统主要功能是监测,控制功能单一,根本无法做灾害或事故的预警。利用监控系统对矿井重大灾害预测预报的实用性和准确性不高,不能有效指导安全生产,只是对采掘工作面和其他传感器设置地点的瓦斯浓度或其他参数的简单监测,不能根据变化趋势和整个矿井的信息进行专家诊断,形成对灾害的有效预警。
(3)现有的监控系统还存在报警后的处理预案不完善,现场维护力量薄弱、设备无故障工作时间短、抗干扰能力不强等。
3.矿井火灾防治技术存在问题
虽然在煤矿火灾防治理论和技术领域通过近几十年的攻关研究逐步形成了以预测预报、火灾监测、火灾预防和火灾治理技术、装备和材料为一体的综合防灭火技术体系,但还是远远不能满足目前我国矿山火灾防治的要求,主要表现在以下几方面:
(1)基础理论研究方面不够深入,不能揭示矿井火灾灾害的深层次理论问题。
(2)在防灭火材料研究方面不够成熟、缺乏针对性。
(3)防治工艺技术的创新性不强,特别是在关键性技术的研究和应用方面缺乏专用设备,导致防灭火等现场工作难以迅速展开。
(4)整体技术的继承性不高,不能实现智能控制。
(5)矸石山的危害防治技术。
4总结
以上问题,是我国煤矿灾害防治方面急需解决的难点问题,需要从实用技术推广和集成,关键技术突破及基础理论研究三方面着手。具体应整合安全科技资源,形成产学研相结合的安全创新体系,建立以煤炭科学研究总院为主体的国家煤矿安全关键技术转换平台,建立以煤炭企业为主体的成果推广应用和再创新平台,建立以高效为骨干的基础研究平台,国家也应继续支持煤矿安全技术研究中心的扩建。
参考文献
[1] 王显政,杨富,朱凤山,等.煤矿安全新技术[M].北京: 煤炭工业出版社, 2002.
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[5] 方树林.中国煤矿灾害防治技术的研究现场与发展趋势[J].洁净煤技术,2012,18(1):90-94.
关键词 煤矿 灾害事故 矿山安全技术
矿山安全技术是为了实现矿山安全生产所采取的技术措施,它是发现、识别各种不安全因素及其危险性的技术。矿山安全工程是以矿山生产过程中发生的人事伤害事故作为主要研究对象,综合运用自然科学、技术科学和管理科学等方面的有关知识,识别和预测矿山生产过程中存在的不安全因素,并采取有效的控制措施防止矿山伤害事故发生的科学技术知识体系。现代矿山生产系统是一个非常复杂的系统,每种生产作业又包含设备、物资、人员和作业环境等要素。一起矿山伤亡事故的发生,往往是许多要素相互复杂作用的结果。因此,对矿山灾害事故的处理,应采取相应的治理措施。
一、我国煤矿自然现状不容乐观
目前全国的煤矿煤矿数量多,超过世界上其他主要采煤国家的煤矿总数,大、中、小并存,差异大。生产能力分散,生产集中度过低,大多数小煤矿安全生产技术与装备水平低下。抗灾能力差,给安全生产管理带来困难。
当前对煤矿安全生产威胁最大的仍然是瓦斯,煤尘,水,火,顶板等几大自然灾害。近年来多数国有煤矿对主要和霞要的防灾系统环节进行了技术改造,建立了合理的通风系统,相当部分高瓦斯矿井新建了瓦斯抽放系统.多数高瓦斯矿井和部分低瓦斯矿井建立了安全监测监控系统.国有煤矿防灾抗灾能力有了较大提高,安全生产效果明显。但在防排水,防灭火,防尘,机电运输等方面实施技术更新改造和投入的力度普遍不大,进度相对滞后;在煤与瓦斯突出机理,预测预报,防治等难题上缺乏联合科技攻关。国有重点煤矿的防灾系统相对较完善,国有地方煤矿存在的问题比较突出。
从业人员安全素质差的具体表现为:职工对安全重视不够,没有把安全放在重要位置,总是认为安全是别人的事情,与自己无关。到最后所伤害的不仅仅是自己,还可能伤害他人或被他人伤害,对家庭的正常乍活带来痛苦。特别是企业的主管,认为生产象打仗,哪能不发生工伤事故,没有把职工的身体健康摆在首位,摆不正安全与生产的关系,也就不能加强对职工的安全教育和管理,更不能保证设备,设施的本质安全,使违章行为不断出现,导致事故的不断发生。安全管理主要是由管理人员凭主观意志和经验进行工作,管理技术和手段落后。这种管理模式,由于受管理人员的知识,经验和责任心的限制,很难适应矿井灾害事故的复杂多变条件。
二、灾害事故发生的特点
各个矿井、甚至在同一矿井的不同时期,由于自然条件、生产环境和管理效能不同,其发生原因和发展过程具有其独特性,造成的后果也不尽相同。就总体而言,所有重大灾害事故都有其共同的特征。
1、突发性。重大灾害事故是在瞬间突然发生的。它在人们心理上造成的冲击最为严重,往往使救灾指挥者制定出错误救灾方案,灾区人员自救失误,造成重大损失。
2、灾难性。造成多人伤亡或使井下人员的生命受到严重威胁,若指挥决策失误或救灾措施不得力,往往酿成重大恶性事故。
3、破坏性。重大灾害事故发生后,往往使矿井生产系统遭到破坏。给国家造成重大损失,而且还给抢险救灾增加了难度。特别是通风系统的破坏,使有毒有害气体在大范围内扩散,造成更多人员伤亡。
4、继发性。在较短的时间里重复发生同类事故或诱发其他事故,称为事故的继发性。如火灾可能诱发瓦斯煤尘爆炸,也可能引起再生火源,爆炸可能引起火灾,也可能出现连续爆炸;煤与瓦斯突出可能在同一地点发生多次突出,也可能引起爆炸。
三、灾害事故的预防措施
1、瓦斯爆炸的防治。防止矿并瓦斯爆炸的关键是防止瓦斯集聚,其具体措施有:合理选择最佳通风系统,实行独立通风和分区通风,必须采用机械通风,加强通风管理。保证供风:及时密闭采空区,加强对通风设施的管理,提高通风设施质量,在允许范围内提高风速,稀释和排出井下涌出的瓦斯,严格瓦斯检查制度,必须做到按时、按地点、按规定次数对瓦斯进行检查,不准空班漏检。采用瓦斯检定器监测,监测到瓦斯超限或积存时,应立即通报有关部门,查明原因,及时处理。对瓦斯涌出量大的矿井,应采取瓦斯抽放措施,降低瓦斯涌出量。此外,还应采取杜绝火源,防止引燃瓦斯;严禁携带烟草和点火工具下井;井下禁用电炉,不得随意搬迁电气设备,一切电气设备都必须符合安全规程规定的要求。
2、突破关键技术,实现支撑发展。目前在防治灾害方面主要突破重点为:研究适合高地应力高瓦斯、松软突出煤层条件下的钻机和钻进工艺及瓦斯抽放技术;研究处理能力强,智能化程度高的煤矿灾害预警技术,提高监控系统对瓦斯等灾害的预警能力;开发红外、光纤维等光学原理的气体测定仪和传感器,为煤矿提供新的检测技术;尽快突破、完善工业以太网加现场总线的宽带网络型煤矿安全监控系统的技术关键,为安全监控系统升级提供支撑;提高热催化元件的寿命和稳定性,确保瓦斯监测、报警的需要;研究井下、地面、采煤采气协调开发技术,把高瓦斯煤层转化为低瓦斯煤层,实现安全生产的技术与装备;研究矿井隐伏导水构造及探测老空区空间积水布置、深度富水状态等关键的高精度物探技术。
3、加大煤矿安全投入,提高矿井抗灾能力。采取国家、当地政府及企业共同投入,重点以企业为主体,企业法人负责的办法,筹集资金,解决基础设施不完善或系统不合理、通风能力不足问题,夯实基础,提高装备水平提高矿井抗灾能力,保证煤矿安全、长效、持续、稳步发展。
【关键词】煤矿瓦斯;灾害治理
1 引言
矿井瓦斯灾害、火灾、水灾、顶板事故、矿尘灾害是煤矿井下开采危害最为严重的五大灾害,其中瓦斯事故的危害尤为严重,影响非常之大。因此,如何防止瓦斯灾害事故是煤矿安全工作的重中之重。为扎实有效推进“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯综合治理工作体系建设,顺利开展煤矿瓦斯治理,深化煤矿瓦斯治理攻坚战,有效防范和遏制煤矿瓦斯重特大事故,全面提升煤矿瓦斯治理水平,结合笔者的实际工作经验,本文从瓦斯灾害治理的指导思想、瓦斯治理的基本要求等方面谈谈瓦斯治理的技术方案。
2 瓦斯治理的指导思想
要想从根本上治理好瓦斯事故,必须从思想上入手,思想决定观念,观念影响行动,行动形成习惯,习惯引发事故。因此,我们必须从思想上高度重视,坚持以科学发展观为指导,以《煤矿安全规程》为标准,坚持“安全第一、预防为主”的安全生产方针,坚持“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理方针,增强“瓦斯事故是可以预防和避免”的意识,落实瓦斯防治管理制度和措施,做到思想上警钟长鸣、制度上严密有效、技术上支撑有力、监督上严格细致,通过开展瓦斯治理工作体系建设,提高煤矿瓦斯治理水平,实现煤矿安全生产健康发展。针对当前煤矿安全生产形势和瓦斯治理的现状,我们必须进一步加强领导、落实责任、增加投入,依靠科技、严格管理,强化平时的监督检查,推动煤矿瓦斯治理再上一个新台阶。
(1)转变观念,提高对瓦斯综合治理工作的再认识,从思想上变被动为主动,要治理好瓦斯,首先必须以思想教育为先导,切实提高对瓦斯治理工作的重要性和必要性的认识。一是要坚决摆正煤矿安全生产与经济发展的关系,正确认识煤炭工业发展在经济社会发展中的基础地位和作用。二是要摆正安全生产与职工生命的关系。三是要以提高人的素质为突破口,强化企业主动安全管理。
(2)以投入为保障,提高瓦斯治理效果。一是瓦斯治理专项资金提取要全额按标准提取到位,提取的资金要切实用于改善通风系统和监测监控设备投入。二是要把资金用在刀刃上,更加突出矿井“一通三防”的治理整治,特别是抓紧,使矿井通风系统规范达标。
(3)以矿井技术改造为先导,探索瓦斯治理的手段和规律。在搞好矿井设备设施引进、吸收、消化的同时,要积极加强矿井瓦斯综合治理的技术攻关,促进瓦斯治理成果转换,特别是要认真总结瓦斯治理方面的成功经验和失败教训。加强矿井掘进、生产前后瓦斯应力分布规律、危险重点区域和矿井瓦斯监测的预警预报,分析其活动规律。
(4)加强全过程控制,提高矿井瓦斯综合治理水平。要以瓦斯抽采为根本抓手,从源头上降低瓦斯的危害。通风系统合理规范、稳步可靠是减少瓦斯积聚,消除瓦斯爆炸危险的最主要手段。要认真落实好工作面“三专两闭锁”管理制度,加强矿井现场管理的监督检查,加强机电设备的管理,杜绝失爆或不符合国家煤矿安全标准的机电产品下井。要以制度建设为保障,落实好现场安全管理责任。
3 瓦斯治理基本要求
通过开展煤矿瓦斯治理工作,进一步贯彻落实有关煤矿瓦斯治理工作的安排部署,查找瓦斯治理的薄弱环节,建立健全瓦斯治理管理制度,提升煤矿瓦斯治理水平。瓦斯治理的基本要求,具体的来说,主要有加强机构建设、保障机制、基础建设、突出重点、加强管理、合理部署采掘计划、通风可靠、监控有效等几个方面,下面对其分别进行阐述。
3.1 加强机构建设
(1)成立瓦斯治理工作领导小组,全面领导瓦斯治理工作,每月召开1次会议,及时研究解决瓦斯治理重大问题。
(2)树立煤矿企业安全诚信榜样,促进企业增强法律意识、安全意识,做到依法生产、安全生产。
(3)设置“一通三防”、地测、安全监控等技术管理机构,推广瓦斯治理成熟经验与先进技术。
(4)编制瓦斯治理规划和年度计划、生产计划、安全生产指标统一考核。
(5)建立安全生产责任制,责任落实至各基层管理。
(6)建立健全煤矿重大安全生产隐患排查治理和报告、“一通三防”管理制度。
3.2 保障机制
建立煤矿瓦斯治理专项资金,按原煤实际产量从成本中提取,税前列支,全部用于瓦斯整治工作。
3.3 基础建设
(1)按照《煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法》安监总煤装〔2011〕162号文的通知开展瓦斯等级鉴定工作,建立通风系统及瓦斯治理技术档案管理制度,实行统一管理。
(2)矿井具备完整的独立通风系统,实现机械通风;采区实现分区通风,按规定设置专用回风巷;杜绝无风、微风作业和不符合规定的串联通风作业。
(3)建立矿井正规采煤制度,实现矿井全部采用正规采煤。
(4)按要求及时报送瓦斯治理相关材料。
3.4 突出重点
(1)开展煤矿瓦斯专项整治各项活动,建立瓦斯治理工作体系,有效遏制重特大瓦斯事故。
(2)总结瓦斯治理成熟技术和经验并推广,依靠科技推进瓦斯治理体系建设。
3.5 加强管理
(1)建立健全以矿井主要负责人为安全生产第一责任人的瓦斯治理责任体系,以总工程师(技术负责人)为核心的瓦斯治理技术管理体系和安全生产责任制。
(2)建立健全瓦斯治理管理制度,健全瓦斯治理工作机构。
(3)煤矿每年编制通风、防治瓦斯、防治粉尘、防灭火安全措施计划,并贯彻执行。
(4)对检查出的重大瓦斯隐患,建立专项档案,落实分级监控责任,跟踪整改进度和质量。
3.6 合理部署采掘计划
(1)优化生产布局。充分考虑瓦斯治理的需要,优化巷道布置,简化生产系统,明确开采顺序,合理确定工作面参数,实现安全高效、合理集中生产。
(2)合理组织生产。按照《煤炭生产许可证》载明的能力编制生产计划和组织生产。
(3)坚持正规开采。采煤工作面必须保持至少2个安全出口,形成全负压通风系统。
3.7 通风可靠
(1)矿井有完整的独立通风系统。巷道贯通前,按《煤矿安全规程》(以下简称《规程》)规定,制定安全措施。
(2)矿井生产水平和采区实行分区通风。
(3)按规定设置和管理风门、风筒、密闭等通风设施及构筑物。
(4)矿井、采区通风能力满足生产要求。
(5)设置专用回风速符合《规程》规定设置专用回风巷。
3.8 监控有效
(1)按照《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》(AQ1029-2007)的要求布置、安装煤矿安全监控系统。
(2)监控设备传感器的种类、数量、安装位置、信号电缆和电源电缆的敷设等符合规定。
(3)监测设备的报警点、断电点、断电范围、复电点和信号传输符合规定。
(4)下井人员按《规程》规定佩戴便携式瓦斯监测仪器。
(5)矿井安全监控系统设备性能完好,工作正常。
(6)煤矿与具有相应的煤矿安全监控系统技术服务机构签订服务协议。
4 结束语
瓦斯灾害是矿井五大灾害之一,由于它在矿井安全生产中的特殊性和重要性,所以我们必须从思想上高度重视瓦斯灾害的治理,从制度上和行动上杜绝瓦斯灾害事故的发生。本文主要从加强机构建设、保障机制、基础建设、突出重点、加强管理、合理部署采掘计划、通风可靠、监控有效等几个方面对瓦斯治理的基本要求进行了简要的阐述。
关键词:监控系统通信技术发展方向
中图分类号:TN91文献标识码: A
煤炭是我国的主要能源,近年来,我国煤矿安全生产形势逐年好转,事故起数、死亡人数、百万吨死亡率均大幅下降。由于赋存条件差、灾害严重、地方小煤矿多等原因外造成我国煤矿安全生产压力大。随着煤矿机械化、自动化、信息化程度的提高,大大改善了煤矿生产作业环境和煤矿抵御自然灾害的能力。煤矿安全监控系统是煤矿井下安全避险“六大系统”之一,在煤矿瓦斯防治、灾害预警和事故调查中发挥着重要作用。但我国煤矿在监控系统与通信技术方面存在很多不足,与发达国家之间还存在很大的差距。
1、煤矿监控与通信技术的现状
1.1全矿井通信技术与系统
研究发现了一些矿井无线传输规律及特性,分析总结了矿井移动通信的特殊性和需求。针对矿井无线传输衰减大、发射功率受限、设备体积小、抗干扰能力强、抗故障能力强、防护性能好、电气防爆、电源电压波动适应能力强等特点,提出多基站矿井移动通信系统网络结构,提出矿井移动通信与应急通信系统性能要求和方法。矿井移动通信系统在煤矿安全生产调度、安全避险和应急救援中发挥着重要作用。
1.2煤矿井下人员位置监测技术、标准与系统
针对GPS信号不能覆盖煤矿井下巷道、矿井无线传输衰减大、电气防爆等特点,提出了煤矿井下人员位置监测系统主要技术要求和测试方法:
(1)识别卡与分站之间的无线传输距离不小于10m 。
(2)识别卡位移速度不得小于5m/s。
(3)识别卡并发数量不得小于80个。
(4)系统漏读率不得大于10。
(5)识别卡数量应不小于8000个等。
提出了煤矿井下人员位置监测系统装备要求:各个人员出入井口、采掘工作面等重点区域出入口、盲巷等限制区域应设置分站。基于RFID的煤矿井下人员位置监测系统,宜设置2台以上分站或天线,以便判别携卡人员的运动方向。巷道分支处应设置分站,巷道分支的各个巷道应设置分站或天线,以便判别携卡人员的运动方向。煤矿井下人员位置监测系统在遏制超定员生产,防止人员进入危险区域,事故应急救援,及时发现未按时升井人员,领导下井带班管理,特种作业人员管理,井下作业人员考勤,持证上岗管理等方面发挥着重要作用 。
1.3煤炭产量远程监测技术、标准与系统
根据遏制煤矿超能力生产等需求,提出了煤炭产量监测信息远程传输通信协议、每小时产量文件数据格式、系统工作异常文件数据格式、初始化参数文件数据格式;提出了监测与显示要求、超产监测与显示、时产量监测与显示、系统工作状态监测与异常显示;提出了基于有功功率监测、基于图像监测和计量装置工作状态监测的防作弊方法。煤炭产量远程监测系统是加强了煤炭产量监测与管理、遏制煤矿超能力生产的重要工具之一。
1.4无人值守远程监控技术与系统
为减少煤矿井下作业人员,避免或减少重、特大事故发生,研制成功煤矿供电监控系统、排水监控系统、胶带运输监控系统、轨道运输监控系统、胶轮车运输监控系统等,实现了煤矿井下机电硐室、压风机房、水泵房、带式输送机等无人值守远程监控。
2、煤矿监控与通信技术的未来研究方向
2.1 煤矿一体化通信技术与系统
为满足煤矿生产调度与应急通信的需求,需要研究煤矿一体化通信技术与系统。研究有线与无线一体化通信技术,生产调度与应急通信一体化技术,语音、视频及短信多媒体通信技术。研制具有如下功能的煤矿一体化通信系统:
(1)具有生产调度、报警联动、应急扩音通信、紧急呼叫、避险与逃生声光提示、位置监测等功能。
(2)具有语音、视频、短信等通信功能。
(3)具有移动和固定通信功能。
2.2无人工作面遥控技术
采掘工作面是煤矿事故多发地点。因此,要通过煤矿监控、通信与机械化,减少煤矿采掘工作面作业人员。目前采煤工作面能够做到工作面有人巡视条件下的回采巷道遥控和记忆割煤,但不能自动识别煤岩,不能实现工作面无人控制。因此,需要研究煤岩分界识别技术和仪器,研究液压支架、采煤机、刮板输送机精确定位技术,进一步提高监控的可靠性,实现无人工作面地面遥控。
2.3煤矿井下人员精确定位技术
煤矿事故应急救援急需煤矿井下人员定位系统,以便及时发现被困人员位置,争取救援时问。GPS信号不能覆盖煤矿井下巷道。目前,煤矿井下人员位置监测系统主要采用RFID、漏泄电缆等技术,实现了煤矿井下人员位置监测,在遏制超定员生产工作中发挥着重要作用。但这些系统不能实现人员精确定位,难以满足灾后救援的需求。因此,需要针对煤矿井下巷道特点,研究煤矿井下人员定位网络结构和定位算法等,研制具有精确定位功能的煤矿井下人员定位技术与系统,实现煤矿井下人员精确定位。
2.4煤矿重大灾害预警技术
煤矿重大灾害预警是保障煤矿安全生产的重要措施。现有煤矿安全监控系统具有瓦斯等实时监测、报警与断电功能,部分系统具有瓦斯、火灾、冲击地压等重大灾害预警功能,但预警准确率较低,难以满足煤矿安全生产需要。因此,迫切需要提高煤矿重大灾害预警准确率,研究基于煤矿安全监控系统的瓦斯、火灾、冲击地压等灾害预警技术
2.5煤矿井下生命探测技术
煤矿井下发生灾变后,生命探测技术和装置是加快搜救进度,减少人员死亡的有效手段之一。由于煤矿井下电气防爆,无线传输衰减大等特殊性,地面一些成熟技术难以直接在煤矿井下应用。这需要根据煤矿井下灾后环境特殊性,研究用于煤矿井下的生命探测与定位技术。研究能够穿透煤岩冒落物的矿用防爆超宽带生命探测雷达、矿用防爆超低频生命探测仪、矿用防爆便携式人员位置检测仪、矿用防爆光学生命探测仪、矿用防爆声学生命探测仪等。
2.6 本质安全光纤通信技术
以太网、光纤通信技术在煤矿井下应用,解决了监控数据、工业电视等宽带远距离传输问题。但激光引爆瓦斯的极限功率和能量的研究较少。需要研究光信号引爆瓦斯的极限功率和能量,以及复用方式等影响。
2.7传感器无盲区布置
关键词:煤矿 瓦斯爆炸 防范 治理
瓦斯爆炸是非常危险的,并且事故责任重大,如果不能从根源上紧抓这个问题,可能会有更大的事故发生,会酿成大灾难。煤矿主管部门和相关部门人员要高度重视员工的生命财产安全,不能因为一时疏忽而带来非常大的灾害。瓦斯矿井要严格执行《小煤矿安全规程》的相关规定,并采取有效地措施,瓦斯爆炸是完全可以避免的。以下将从煤矿瓦斯爆炸产生的原因分析,进而针对原因提出从防止瓦斯积聚、防止瓦斯引燃点或防止瓦斯爆炸的范围扩大方面进行防范与治理[1]。
1煤矿瓦斯爆炸产生的原因分析
煤矿瓦斯爆炸,首先是瓦斯源,其是发生爆炸的根源之一,其次是火源,火源是瓦斯燃烧和爆炸的必要条件之一。没有火源,即使瓦斯浓度达到爆炸范围也不会发生爆炸。因此,在煤矿井下防止出现火源是十分重要的。因此煤矿瓦斯爆炸产生的原因主要由以下两个方面形成,也就是煤矿瓦斯爆炸产生的原因。
1.1瓦斯源
对于煤矿开采过程中,从矿井的井口到井下都会有可能引起瓦斯爆炸,因此对于瓦斯源主要来自于各种煤矿开采设备,和排放的尾巷。如果对这些地方不能及时地将瓦斯气体通过通风口排放出去,当积聚到一定的程度就会越有可能发生瓦斯爆炸,危险性也非常大。如何针对这些瓦斯源的地点,进行有效的处理措施,是煤矿企业需要严格抓的关键问题。
1.2瓦斯爆炸的引火源
瓦斯爆炸除了有瓦斯源外,还需要有引火源。对于煤矿开采过程的引火源,主要有各种电弧、电火花及压缩热等等,这些都会对甲烷的燃点有作用,如果到达一定的程度,只要遇到引火源就会引起瓦斯爆炸[2]。
瓦斯爆炸的发生会严重影响煤矿井下受到破坏,如果处理的不好,井下会发生火灾、透水和中毒等事故的发生,因此要注重井下生命财产的安全,要从根本上防治煤矿瓦斯爆炸。
2煤矿瓦斯爆炸的防范及其治理措施
对于煤矿开采而言,煤矿瓦斯爆炸需要进行有效地防范与治理措施如下:
2.1防止瓦斯积聚
瓦斯积聚主要是指瓦斯在局部的浓度超过2%,即体积方面超过0.5m3的这种情况。在这个体积内的浓度越高发生爆炸的可能性越大,因此,要防止瓦斯产生积聚现象,主要从几个方面进行防止,从生产技术管理上要避免出现盲巷,要加强矿井的通风管理系统,并要制定相应的井下的规章制度和奖罚制度,并能够安全地进行井下瓦斯积聚的控制。回采工作面回风道口的三角区附近如积聚瓦斯,可用席子设置风墙,引导风流,吹散局部积聚的瓦斯。
2.2防止瓦斯引燃点
为了杜绝火源,防止瓦斯爆炸事故,应采取以下措施:防止瓦斯引燃的措施是要防止引火源,从源头上控制火和热源,要杜绝一切能够引燃瓦斯爆炸的情况发生,在井下严禁携带烟草和火源,对矿灯要严格的保护,各种电源线要避免产生火花或电弧,在瓦斯浓度相对较高的地方更要进行防范,避免有在外的电源线头。要制定一系列关于引火源的防治的制度,并严格遵守,不得有半点容忍,以免酿成大灾害。如果井下发生瓦斯爆炸,必将会带来非常大的人员伤亡现象。要按规程规定检查密闭火墙,严防火墙漏风。并定期测定火区温度与瓦斯浓度,防止高温和瓦斯积聚。火区启封前一定要经过鉴定,确定火区已熄灭时才可启封。同时,也要有效地控制火源,还要控制各种容易产生电火花、电弧、压缩热等对甲烷燃点比较敏感的情形,并及时检查各种线头,以免发生短路现象而引起瓦斯爆炸[3]。
2.3防止瓦斯爆炸的范围扩大
如果瓦斯爆炸不可避免地发生,要尽最大可能把灾害减到最低的范围,将损失降到最低,首先要考虑到人员的生命安全,以免瓦斯爆炸发生透水、坍塌事件。要采用并联式的通风,而不是进行通风[4]。电气设备的防爆和防火花性能要经常检查,不符合要求应及时更换和修理。井下禁止带电检修或迁移任何电气设备。
结论
总之,就当前煤矿瓦斯爆炸是矿难中出现最严重的,直接威胁到人类的生命财产安全,煤矿管理者和相关部门要时刻以人为本,从瓦斯爆炸的根源出发进行防范及治理,将损失和灾害尽量减少到最小的情况,甚至零矿难。
参考文献:
[1]李树砖,田水承,郭彬彬. 基于ISM的煤矿瓦斯爆炸事故致因分析[J]. 矿业安全与环保. 2011(05):115-116.
[2]李强. 煤矿瓦斯爆炸原因分析与防治对策[J]. 科学之友. 2012(04):98-100.