论文部分内容阅读
[摘 要]在煤矿矿井中，瓦斯灾害主要表现为瓦斯爆炸（瓦斯煤尘爆炸）和煤与瓦斯突出事故。瓦新事故的发生，不仅使国家的生命财产遭受重大损失，而且影响煤炭生产正常进行，如何控制和防止瓦斯爆炸事故是搞好当前煤矿安全一项重要任务。
[关键词]瓦斯灾害 控制和防止 方法
中图分类号：TD712.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）10-0047-01
1、瓦斯爆炸的基本条件分析
瓦斯爆炸的发生必须具备3个基本条件，一是瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为5%-16%；二是有足够能量的点火源；三是混合气体中的氧气浓度不低于12%。
2、引起瓦斯爆炸的主要原因
2.1 思想因素
思想决定行为，引起瓦斯爆炸事故的根源在于思想上认识不足。干部思想认识不到位，就会造成投入不到位，或者设施设备投入到位，而随意减少瓦斯检查和管理人员，或使瓦斯管理人员和检测人员的工资低下。职工思想认识不到位，就会出现漏检、虚报等。特别是在近两年煤炭行情利好的情况下，许多煤炭企业一味的扩大生产能力，增加煤炭产量，而不能够正确处理安全与生产，安全与效益的关系。“安全第一”的观念淡化，因此思想认识不到位是当前煤矿安全生产的最大隐患。
2.2 技术装备因素
随着以高产高效为基本特征的集约化生产技术的采用。已有的瓦斯灾害防治技术及装备已经不能有效地控制矿井重大瓦斯灾害事故的发生。主要原因：
①瓦斯灾害防治技术分散。没有形成完整系统的体系；
②瓦斯灾害防治技术缺乏相应的装备支撑；
③还有很多需要解决的共性关键技术问题，特别是运用于集约化生产技术条件下的共性关键技术问题。
2.3 培训考核因素
随着监控技术升级，对操作人员和管理人员的技术要求越来越高，煤矿的管理人员知识更新，新技术新标准的掌握就显得尤为重要。强制性的培训和学习是提高员工素质，减少操作失误，发挥高新技术设备性能的关键。
2.4 资金投入因素
在前几年，由于煤矿的经济效益不好，许多煤矿企业降低了安全投入，存在不同程度的通风系统及配套设施不完善、“一通三防”监测系统不完善和设备设施老化等问题。近两年煤矿效益好转的情况下，许多企业只注重生产投入，安全投入仍然存在严重不足，安全生产条件没有得到明显改善。
2.5 管理因素
随着煤矿开采深度的不断增加，瓦斯地质条件越来越复杂多变。再加上传统的安全管理方式受到人的经验、知识和责任心的限制，所以管理因素也是瓦斯事故多发的原因之一。
3、瓦斯爆炸事故的预防措施
3.1 煤矿瓦斯抽放技术
1）我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的相当比例。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。如一些煤矿利用抽放瓦斯进行发电取得了可观的经济效益和社会效益。
2）为提高瓦斯抽放率，目前主要需解决长钻孔定向钻进技术，包括测斜、纠偏技术；提高单一低透气性煤层的抽放率；研制钻进能力更强的钻机具；完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术；开发新的瓦斯抽放技术及设备。
3）瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等；抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具，如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全环境得到进一步改善。
4）利用多分支羽状适用技术，解决低渗煤层瓦斯治理问题，以提高抽采率。
5）煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来。
3.2 矿井瓦斯浓度及火源监测技术
矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要，当发现瓦斯异常或有火源产生，立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了一系列型号的矿井安全监控系统，以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。
已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统，并具有如下功能：①矿井环境和工况参数实时监控；②主要通风机在线监测；③巷道火灾实时监测；④矿井瓦斯抽放实时监测；⑤冲击地压实时监测；⑥煤与瓦斯突出实时监测；⑦煤层自然发火实时监测；⑧瓦斯爆炸或燃烧实时监测；⑨矿井电网监测等多种功能。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平，防止了许多事故的发生。
3.3 井下火源防治
对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施，除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现，如放炮时检测瓦斯浓度，采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理，严格动火制度，消除引爆瓦斯的火源。
3.4 优化通风网络及通风系统
合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施，为此，瓦斯防治工程与采掘工程，必须同时设计，超前施工，同时投入使用。
3.5 隔爆措施
矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围，主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。
1）被动式隔爆棚。隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便，因而得到了广泛的使用，其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚，具有适应性强，安装、拆卸和移动方便的特点。
2）自动式抑爆装置。使用压力或温度传感器，在爆炸发生时探测爆炸波，及时将预先放置的水、岩粉、N2.CO2等喷洒到巷道中，从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。如ZGB-Y型自动隔爆装置采用高压氮气引射消焰剂，能将爆炸限制在距爆源40-60m之内；YBW-1型无电源触发式抑爆装置，适合安装在距爆源20-45m的巷道中；ZYB-S型自动产气式抑爆装置采用实时产气原理，当传感器接收到燃烧或爆炸火焰时，触发气体发生器快速产生的高压气体喷洒消焰剂，抑制火焰的传播。
3.6 演练瓦斯爆炸预案对预防瓦斯爆炸事故具有非常重要的意义
煤矿企业应当在“防救结合，预防为主”方针指导下，认真制定瓦斯爆炸事故专项应急预案，并对其预案进行演习。制定瓦斯爆炸应急预案不仅有助于广大职工熟悉本企业的情况，而且能够指导瓦斯爆炸事故的预防工作和事故的应急救援。通过预案的演习不但能够使广大煤矿职工掌握各种应急技能，提高应急救援人员的应变能力，而且还能够在演习的过程中发现瓦斯爆炸防治措施的不足，从而完善瓦斯爆炸措施。尽量避免瓦斯爆炸事故发生的可能性。
4、结语
预防煤矿瓦斯爆炸是一个复杂的系统工程。煤矿一切生产要把防止瓦斯爆炸事故放在重要位置，认真贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针，煤矿企业必须从控制瓦斯浓度、杜绝火源和演习瓦斯爆炸预案出发，采取相应的预防措施，才能使矿井的生产达到本质安全化。除了完善可靠的安全装备和采取有效的措施外，还应加强安全管理和安全监督，重视员工安全意识的培养。只有把安全放在首位，认真落实瓦斯治理的“十二字”方针，健全各项规章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其他灾害事故才能大幅度地减少，煤矿的安全状况才能得到根本好转。转
作者简介
邬晋莒，男，生于1958年8月，主要研究方向：煤矿一通三防管理.
[关键词]瓦斯灾害 控制和防止 方法
中图分类号：TD712.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）10-0047-01
1、瓦斯爆炸的基本条件分析
瓦斯爆炸的发生必须具备3个基本条件，一是瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为5%-16%；二是有足够能量的点火源；三是混合气体中的氧气浓度不低于12%。
2、引起瓦斯爆炸的主要原因
2.1 思想因素
思想决定行为，引起瓦斯爆炸事故的根源在于思想上认识不足。干部思想认识不到位，就会造成投入不到位，或者设施设备投入到位，而随意减少瓦斯检查和管理人员，或使瓦斯管理人员和检测人员的工资低下。职工思想认识不到位，就会出现漏检、虚报等。特别是在近两年煤炭行情利好的情况下，许多煤炭企业一味的扩大生产能力，增加煤炭产量，而不能够正确处理安全与生产，安全与效益的关系。“安全第一”的观念淡化，因此思想认识不到位是当前煤矿安全生产的最大隐患。
2.2 技术装备因素
随着以高产高效为基本特征的集约化生产技术的采用。已有的瓦斯灾害防治技术及装备已经不能有效地控制矿井重大瓦斯灾害事故的发生。主要原因：
①瓦斯灾害防治技术分散。没有形成完整系统的体系；
②瓦斯灾害防治技术缺乏相应的装备支撑；
③还有很多需要解决的共性关键技术问题，特别是运用于集约化生产技术条件下的共性关键技术问题。
2.3 培训考核因素
随着监控技术升级，对操作人员和管理人员的技术要求越来越高，煤矿的管理人员知识更新，新技术新标准的掌握就显得尤为重要。强制性的培训和学习是提高员工素质，减少操作失误，发挥高新技术设备性能的关键。
2.4 资金投入因素
在前几年，由于煤矿的经济效益不好，许多煤矿企业降低了安全投入，存在不同程度的通风系统及配套设施不完善、“一通三防”监测系统不完善和设备设施老化等问题。近两年煤矿效益好转的情况下，许多企业只注重生产投入，安全投入仍然存在严重不足，安全生产条件没有得到明显改善。
2.5 管理因素
随着煤矿开采深度的不断增加，瓦斯地质条件越来越复杂多变。再加上传统的安全管理方式受到人的经验、知识和责任心的限制，所以管理因素也是瓦斯事故多发的原因之一。
3、瓦斯爆炸事故的预防措施
3.1 煤矿瓦斯抽放技术
1）我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的相当比例。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。如一些煤矿利用抽放瓦斯进行发电取得了可观的经济效益和社会效益。
2）为提高瓦斯抽放率，目前主要需解决长钻孔定向钻进技术，包括测斜、纠偏技术；提高单一低透气性煤层的抽放率；研制钻进能力更强的钻机具；完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术；开发新的瓦斯抽放技术及设备。
3）瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等；抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具，如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全环境得到进一步改善。
4）利用多分支羽状适用技术，解决低渗煤层瓦斯治理问题，以提高抽采率。
5）煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来。
3.2 矿井瓦斯浓度及火源监测技术
矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要，当发现瓦斯异常或有火源产生，立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了一系列型号的矿井安全监控系统，以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。
已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统，并具有如下功能：①矿井环境和工况参数实时监控；②主要通风机在线监测；③巷道火灾实时监测；④矿井瓦斯抽放实时监测；⑤冲击地压实时监测；⑥煤与瓦斯突出实时监测；⑦煤层自然发火实时监测；⑧瓦斯爆炸或燃烧实时监测；⑨矿井电网监测等多种功能。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平，防止了许多事故的发生。
3.3 井下火源防治
对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施，除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现，如放炮时检测瓦斯浓度，采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理，严格动火制度，消除引爆瓦斯的火源。
3.4 优化通风网络及通风系统
合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施，为此，瓦斯防治工程与采掘工程，必须同时设计，超前施工，同时投入使用。
3.5 隔爆措施
矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围，主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。
1）被动式隔爆棚。隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便，因而得到了广泛的使用，其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚，具有适应性强，安装、拆卸和移动方便的特点。
2）自动式抑爆装置。使用压力或温度传感器，在爆炸发生时探测爆炸波，及时将预先放置的水、岩粉、N2.CO2等喷洒到巷道中，从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。如ZGB-Y型自动隔爆装置采用高压氮气引射消焰剂，能将爆炸限制在距爆源40-60m之内；YBW-1型无电源触发式抑爆装置，适合安装在距爆源20-45m的巷道中；ZYB-S型自动产气式抑爆装置采用实时产气原理，当传感器接收到燃烧或爆炸火焰时，触发气体发生器快速产生的高压气体喷洒消焰剂，抑制火焰的传播。
3.6 演练瓦斯爆炸预案对预防瓦斯爆炸事故具有非常重要的意义
煤矿企业应当在“防救结合，预防为主”方针指导下，认真制定瓦斯爆炸事故专项应急预案，并对其预案进行演习。制定瓦斯爆炸应急预案不仅有助于广大职工熟悉本企业的情况，而且能够指导瓦斯爆炸事故的预防工作和事故的应急救援。通过预案的演习不但能够使广大煤矿职工掌握各种应急技能，提高应急救援人员的应变能力，而且还能够在演习的过程中发现瓦斯爆炸防治措施的不足，从而完善瓦斯爆炸措施。尽量避免瓦斯爆炸事故发生的可能性。
4、结语
预防煤矿瓦斯爆炸是一个复杂的系统工程。煤矿一切生产要把防止瓦斯爆炸事故放在重要位置，认真贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针，煤矿企业必须从控制瓦斯浓度、杜绝火源和演习瓦斯爆炸预案出发，采取相应的预防措施，才能使矿井的生产达到本质安全化。除了完善可靠的安全装备和采取有效的措施外，还应加强安全管理和安全监督，重视员工安全意识的培养。只有把安全放在首位，认真落实瓦斯治理的“十二字”方针，健全各项规章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其他灾害事故才能大幅度地减少，煤矿的安全状况才能得到根本好转。转
作者简介
邬晋莒，男，生于1958年8月，主要研究方向：煤矿一通三防管理.