论文部分内容阅读
摘要: 在地质构造复杂、煤层赋存不稳定以及瓦斯危害较大的地区进行新井建设或技改，更加大了矿井建设难度和建设安全的不可控性。本文作者根据多年经验，优化通风系统，合理选取保护层，对矿井的安全管理进行了探讨。
关键词:煤矿瓦斯突出；通风；安全
中图分类号：X752文献标识码： A 文章编号：
在建设过程中，施工单位装备往往较为落后，建设初期矿井通风系统没有形成，各种安全设施在建，不能投入使用；施工单位技术力量较为薄弱，不能有效满足对通防等各种安全隐患治理的需要；矿建施工长距离独头掘进，采用压入式通风方式，通风可靠性差，掘进工作面遇构造误穿煤层概率大，掘进迎头始终受瓦斯灾害的威胁。以上问题如不能有效解决，一但出现灾变极易发生人身事故。
1 优化矿井设计
矿井建设单位与设计单位加强沟通联络，根据特定的地质条件和煤层瓦斯情况合理优化矿井设计。通常建设方设计优化往往侧重于对矿井工程量和投资的优化，忽视矿井设计给建设施工带来的难度和施工中的安全风险。特殊的构造和严重的瓦斯灾害，要求业主必须从项目论证开始，从过去在技术和开采安全上重点关注矿井建成后的生产安全，扩展至矿井建设中的安全和建成后生产安全的全过程安全。
1.1 合理选择矿井通风方式
合理选择通风方式对矿井建设中的通风管理和加快矿井建设速度至关重要。矿井在初步可行性研究阶段，建设单位与设计单位对矿井开拓方式和通风方式进行充分论证，矿井大多采用3条斜井或平峒- 斜井片盘开拓，均选取了中央并列式通风方式，以利于矿井施工至井底车场后快速贯通主、副、风井井筒，尽快实现矿井全负压通风。后期随着开采的延伸再实行分区式通风。通风方式的选定为矿井提前形成
全负压通风系统和进入首采工作面后形成独立的通风系统创造了技术条件。
1.2 合理选取保护层
针对各煤矿可采煤层层数多、呈煤层群赋存的特点，在矿井设计时，详细分析研究勘探地质和瓦斯资料，合理确定开采顺序，选取没有突出危险或突出危险性相对较弱的煤层作为保护层开采；不具备开采保护层条件时，则严格采用由上到下的顺序开采方法。开采保护层后，使其上下相邻的有突出危险的煤层受到采动影响而减少或丧失突出危险，实现安全施工。根据鉴定结果与设计单位研究优化设计，在不违背批准的安全专篇前提下进一步优化调整开采布局。
1.3 矿井通风和抽采装备的选型
煤与瓦斯突出矿井的设备选型，如单一依据勘探地质报告资料对矿井主要通风设施、主要瓦斯抽采设施等进行设计选型，往往投产后即显现能力不足。在对煤矿主要安全设备选型进行总结的基础上，对其他矿井设计优化过程中，结合煤层赋存条件和矿井开拓部署，均按照大功率、高可靠性的原则，对矿井主要扇风机、矿井瓦斯抽采设备、检测监控系统等主要安全设备和设施进行选型。
1.4 主要巷道的断面设计
矿井设计时，充分考虑矿井初期瓦斯治理的难度，合理确定瓦斯抽采率，尽量加大井巷断面，提高矿井通风保障能力。井巷断面按经济风速设计，并留有一定余量，井巷中风速符合有关规定，做到既经济又合理。
2 矿井安全设施
2.1 提前装备检测监控系统
遵循“安全检测监控系统不投入，不进入煤系地层掘进”的原则，在矿井建设施工至煤系地层之前，装备完成矿井检测监控系统，安装各类传感器、瓦斯断电仪、风电、瓦斯电闭锁装置，做到装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速。在公司范围内形成安全监测监控系统联网，组成公司、煤矿两级安全监测监控系统，确保24 h 不间断实时监控，并将瓦斯超限等重要信息，以短信的方式发送到有关人员的手机上，做到有效监控，提高矿井安全管理水平和效率。
2.2 超前施工矿井主要安全设施
通风系统完善可靠是预防通防事故的基础，先抽后采是瓦斯治理的根本。遵循“瓦斯抽采系统不形成不揭煤；矿井全负压通风系统不形成，不进入煤巷顺槽施工”的原则，矿井在实现“四通一平”后，即优先动工建设矿井主通风系统、瓦斯抽采系统，变“三同时”（同时设计、同时施工、同时投入使用）为“两超前”（超前施工、超前投入使用）。在巷道施工至揭煤之前，投入瓦斯抽采系统实现超前抽采。在井巷施工至井底车场时，主、付、风井即可实施贯通。矿井形成全负压通风系统，可有效避免建井期间长距离贯通所带来的通风困难，也为进入二期工程创造了有力条件，为加快矿井建设速度提供了保障。
2.3 提前投入矿井永久供电系统
矿井进入煤系地层施工之前，完成双回路永久供电系统建设，并投入使用，確保供电系统稳定、可靠。提前动用矿井井下永久装备，加强局部扇风机、开关、线路维护，确保设备完好，实现“双风机双电源自动切换”，减少无计划停风，杜绝因临时电源不稳定、设施不可靠带来的停电停风致使瓦斯超限、积聚现象。
2.4 将行人助力设施作为安全设施提前投入对大角度长距离上下山，超前安设乘人或行人助力装置，减轻工人和管理人员上下班途中体力消耗，为安全、技术管理人员深入现场进行有效安全监管创造条件。
3 先探后掘，杜绝误揭煤层
3.1 完善地质资料
构造复杂区域，按现行勘探设计难以有效控制主要构造，要加强地质调查对地质构造、煤层赋存情况全面研究分析，弥补勘探不足，并增加对井筒及首采工作面的补充勘探，提高建设中的地质控制程度。
3.2 先探后掘、防误穿煤层
把超前钻探作为掘进的第一道工序，提前动用矿井钻探设备，实现长探短掘，超前控制各类构造。先探后掘，严格控制初次揭露煤层、石门揭穿、遇地质构造时的层间距，严防误穿煤层，为瓦斯治理工作提供科学依据。
3.3 预测预报、超前治理
加强地质和瓦斯地质预测预报，提前购进、超前动用防突考察仪器，为落实“四位一体”的防突措施提供技术支持。
4 建立与施工单位、监理单位有效协调机制
建立建设单位与施工单位、监理单位有效协调机制，防止出现管理空挡。提前建立安全检查体系，加强对安检、瓦检、放炮等特殊工种监督管理。提前培训特殊工种人员，在矿井建设中提前上岗，从设备安装到调试运行，全程参与学习培训，避免了建设生产移交过程中的安全空挡。
总之，切实搞好煤矿瓦斯通风安全工作，减少或防止通风事故的发生，必须走出通风管理误区，采取积极有效的措施解决存在问题，坚持不懈地抓好完善体系、技术管理、现场落实环节。
关键词:煤矿瓦斯突出；通风；安全
中图分类号：X752文献标识码： A 文章编号：
在建设过程中，施工单位装备往往较为落后，建设初期矿井通风系统没有形成，各种安全设施在建，不能投入使用；施工单位技术力量较为薄弱，不能有效满足对通防等各种安全隐患治理的需要；矿建施工长距离独头掘进，采用压入式通风方式，通风可靠性差，掘进工作面遇构造误穿煤层概率大，掘进迎头始终受瓦斯灾害的威胁。以上问题如不能有效解决，一但出现灾变极易发生人身事故。
1 优化矿井设计
矿井建设单位与设计单位加强沟通联络，根据特定的地质条件和煤层瓦斯情况合理优化矿井设计。通常建设方设计优化往往侧重于对矿井工程量和投资的优化，忽视矿井设计给建设施工带来的难度和施工中的安全风险。特殊的构造和严重的瓦斯灾害，要求业主必须从项目论证开始，从过去在技术和开采安全上重点关注矿井建成后的生产安全，扩展至矿井建设中的安全和建成后生产安全的全过程安全。
1.1 合理选择矿井通风方式
合理选择通风方式对矿井建设中的通风管理和加快矿井建设速度至关重要。矿井在初步可行性研究阶段，建设单位与设计单位对矿井开拓方式和通风方式进行充分论证，矿井大多采用3条斜井或平峒- 斜井片盘开拓，均选取了中央并列式通风方式，以利于矿井施工至井底车场后快速贯通主、副、风井井筒，尽快实现矿井全负压通风。后期随着开采的延伸再实行分区式通风。通风方式的选定为矿井提前形成
全负压通风系统和进入首采工作面后形成独立的通风系统创造了技术条件。
1.2 合理选取保护层
针对各煤矿可采煤层层数多、呈煤层群赋存的特点，在矿井设计时，详细分析研究勘探地质和瓦斯资料，合理确定开采顺序，选取没有突出危险或突出危险性相对较弱的煤层作为保护层开采；不具备开采保护层条件时，则严格采用由上到下的顺序开采方法。开采保护层后，使其上下相邻的有突出危险的煤层受到采动影响而减少或丧失突出危险，实现安全施工。根据鉴定结果与设计单位研究优化设计，在不违背批准的安全专篇前提下进一步优化调整开采布局。
1.3 矿井通风和抽采装备的选型
煤与瓦斯突出矿井的设备选型，如单一依据勘探地质报告资料对矿井主要通风设施、主要瓦斯抽采设施等进行设计选型，往往投产后即显现能力不足。在对煤矿主要安全设备选型进行总结的基础上，对其他矿井设计优化过程中，结合煤层赋存条件和矿井开拓部署，均按照大功率、高可靠性的原则，对矿井主要扇风机、矿井瓦斯抽采设备、检测监控系统等主要安全设备和设施进行选型。
1.4 主要巷道的断面设计
矿井设计时，充分考虑矿井初期瓦斯治理的难度，合理确定瓦斯抽采率，尽量加大井巷断面，提高矿井通风保障能力。井巷断面按经济风速设计，并留有一定余量，井巷中风速符合有关规定，做到既经济又合理。
2 矿井安全设施
2.1 提前装备检测监控系统
遵循“安全检测监控系统不投入，不进入煤系地层掘进”的原则，在矿井建设施工至煤系地层之前，装备完成矿井检测监控系统，安装各类传感器、瓦斯断电仪、风电、瓦斯电闭锁装置，做到装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速。在公司范围内形成安全监测监控系统联网，组成公司、煤矿两级安全监测监控系统，确保24 h 不间断实时监控，并将瓦斯超限等重要信息，以短信的方式发送到有关人员的手机上，做到有效监控，提高矿井安全管理水平和效率。
2.2 超前施工矿井主要安全设施
通风系统完善可靠是预防通防事故的基础，先抽后采是瓦斯治理的根本。遵循“瓦斯抽采系统不形成不揭煤；矿井全负压通风系统不形成，不进入煤巷顺槽施工”的原则，矿井在实现“四通一平”后，即优先动工建设矿井主通风系统、瓦斯抽采系统，变“三同时”（同时设计、同时施工、同时投入使用）为“两超前”（超前施工、超前投入使用）。在巷道施工至揭煤之前，投入瓦斯抽采系统实现超前抽采。在井巷施工至井底车场时，主、付、风井即可实施贯通。矿井形成全负压通风系统，可有效避免建井期间长距离贯通所带来的通风困难，也为进入二期工程创造了有力条件，为加快矿井建设速度提供了保障。
2.3 提前投入矿井永久供电系统
矿井进入煤系地层施工之前，完成双回路永久供电系统建设，并投入使用，確保供电系统稳定、可靠。提前动用矿井井下永久装备，加强局部扇风机、开关、线路维护，确保设备完好，实现“双风机双电源自动切换”，减少无计划停风，杜绝因临时电源不稳定、设施不可靠带来的停电停风致使瓦斯超限、积聚现象。
2.4 将行人助力设施作为安全设施提前投入对大角度长距离上下山，超前安设乘人或行人助力装置，减轻工人和管理人员上下班途中体力消耗，为安全、技术管理人员深入现场进行有效安全监管创造条件。
3 先探后掘，杜绝误揭煤层
3.1 完善地质资料
构造复杂区域，按现行勘探设计难以有效控制主要构造，要加强地质调查对地质构造、煤层赋存情况全面研究分析，弥补勘探不足，并增加对井筒及首采工作面的补充勘探，提高建设中的地质控制程度。
3.2 先探后掘、防误穿煤层
把超前钻探作为掘进的第一道工序，提前动用矿井钻探设备，实现长探短掘，超前控制各类构造。先探后掘，严格控制初次揭露煤层、石门揭穿、遇地质构造时的层间距，严防误穿煤层，为瓦斯治理工作提供科学依据。
3.3 预测预报、超前治理
加强地质和瓦斯地质预测预报，提前购进、超前动用防突考察仪器，为落实“四位一体”的防突措施提供技术支持。
4 建立与施工单位、监理单位有效协调机制
建立建设单位与施工单位、监理单位有效协调机制，防止出现管理空挡。提前建立安全检查体系，加强对安检、瓦检、放炮等特殊工种监督管理。提前培训特殊工种人员，在矿井建设中提前上岗，从设备安装到调试运行，全程参与学习培训，避免了建设生产移交过程中的安全空挡。
总之，切实搞好煤矿瓦斯通风安全工作，减少或防止通风事故的发生，必须走出通风管理误区，采取积极有效的措施解决存在问题，坚持不懈地抓好完善体系、技术管理、现场落实环节。