淺談如何有效預(yù)防和控制煤礦瓦斯爆炸

1、淺談如何有效預(yù)防和控制煤礦瓦斯爆炸 1 前言 煤礦開(kāi)采受到“水、火、瓦斯、頂板、煤塵”五大自然災(zāi)害的嚴(yán)重威脅，其中瓦斯威脅是五大自然災(zāi)害里最為嚴(yán)重的一種。因此，我們必須清醒的認(rèn)識(shí)到它給礦井安全生產(chǎn)帶來(lái)的災(zāi)難性影響，只有了解了它的各種存在及活動(dòng)規(guī)律，采取相應(yīng)有效的預(yù)防和控制措施，特別是要使用靈敏可靠的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)【1】才能減少它對(duì)礦井的危害，為礦井的安全高效生產(chǎn)打下最為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 2 瓦斯檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)使用的現(xiàn)狀 煤礦井下瓦斯爆炸事故是煤礦事故中最為嚴(yán)重的事故之一，常常是井毀人亡。針對(duì)這一嚴(yán)重災(zāi)情我國(guó)各煤礦投入了巨大的人力、物力、財(cái)力對(duì)各類瓦斯爆炸事故進(jìn)行分析，提出了許多預(yù)防、控制和治理瓦斯的有

2、效方案，但僅僅有這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因?yàn)?，縱觀國(guó)內(nèi)各煤礦瓦斯爆炸事故，其共性問(wèn)題是運(yùn)用科學(xué)技術(shù)保障安全重視不夠、能力有限，且各煤礦對(duì)瓦斯的預(yù)防和控制工作有時(shí)講形式走過(guò)場(chǎng)，甚至講排場(chǎng)不腳踏實(shí)地。另外，遇事不用科學(xué)手段進(jìn)行自救，不用基本知識(shí)進(jìn)行自我保護(hù)，心慌意亂、害怕、恐懼、慌亂中出錯(cuò)是個(gè)體生命最大的殺手。 為此，重視并合理運(yùn)用科學(xué)技術(shù)保障煤礦安全，是杜絕煤礦井下瓦斯爆炸事故的根本保障。如何采用新技術(shù)、新產(chǎn)品及時(shí)武裝煤礦，提高煤礦預(yù)防和抵抗瓦斯爆炸事故的發(fā)生是各煤礦首要選擇。同時(shí)，如何從現(xiàn)有使用的技術(shù)產(chǎn)品中找出不足并加以改善和提高，這是預(yù)防控制煤礦瓦斯爆炸事故最為直接最為有效的方法。我國(guó)大多數(shù)煤礦現(xiàn)有

3、使用的瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)即是我們需要加以改善和提高的技術(shù)產(chǎn)品中比較重要且具有代表性的一種。 目前，單從我礦實(shí)際來(lái)看，井下使用的瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)雖然在日常的通風(fēng)瓦斯管理【2】中發(fā)揮著重要作用，但依然存在著應(yīng)用和實(shí)際使用管理不到位的問(wèn)題。例如，首先井下某些通風(fēng)不良的巷道未及時(shí)安設(shè)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，其次工作面為完成生產(chǎn)任務(wù)將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的探頭【3】包裹甚至甩掉不用的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這些都是監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)存在的安全隱患。因此，我們除了需要提高監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平以外，還需將管理工作做到位，以此消除監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)存在的安全隱患。 另外，從全國(guó)煤礦現(xiàn)狀來(lái)看，各礦通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)都是從進(jìn)風(fēng)井到井下各硐室、到掘進(jìn)頭、到回采面、到回

4、風(fēng)井，瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)配置、斷電控制，煤礦井下瓦斯?jié)舛忍筋^與地面控制室與地面主要領(lǐng)導(dǎo)的手機(jī)與礦、縣、市、省、國(guó)家主管部門(mén)聯(lián)網(wǎng)，甚至與天上衛(wèi)星聯(lián)網(wǎng)，無(wú)疑是最完善的系統(tǒng)、最發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)、最完善的布局、最先進(jìn)的手段，但瓦斯爆炸事故依然存在，并沒(méi)有根本得到改觀。 從以上的分析可知，煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中還存在著許多的不足，急需技術(shù)改進(jìn)及加強(qiáng)系統(tǒng)的管理工作，這就是我國(guó)煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在使用中的現(xiàn)狀【4】。 3 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)存在問(wèn)題的分析 既然我們使用了監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，按理說(shuō)就不應(yīng)該再出現(xiàn)瓦斯爆炸事故，但是事實(shí)并非如此，瓦斯爆炸事故依然存在，并沒(méi)有根本得到改觀。究其原因，首先是煤礦井下的瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控的及

5、時(shí)性與時(shí)差性的矛盾；并與瓦斯爆炸事故的突發(fā)性之間存在時(shí)間空間差異的矛盾，同時(shí)瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的探頭與井下煤壁暴露面瓦斯涌出的源頭及破煤、落煤、運(yùn)煤時(shí)瓦斯涌出，存在時(shí)間空間差異的矛盾；還存在一個(gè)機(jī)械動(dòng)力、頂板移動(dòng)、冒落碰撞、放炮割煤過(guò)程產(chǎn)生明火引燃引爆瓦斯敏感反應(yīng)的時(shí)間空間差異的矛盾。上述存在的三種“時(shí)間空間差異矛盾”有一個(gè)解決不好，那么無(wú)論安裝什么樣的瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，煤礦井下瓦斯爆炸事故終無(wú)法避免。 為此，我們首先研究瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)及時(shí)性與時(shí)差性的矛盾問(wèn)題。當(dāng)煤礦井下瓦斯出現(xiàn)并反映到監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的探頭上時(shí)，探頭上的“黑白”原件開(kāi)始反應(yīng)相應(yīng)地點(diǎn)的瓦斯變化情況，這個(gè)時(shí)間大約需要15s，而監(jiān)測(cè)監(jiān)

6、控系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警和斷電控制，這個(gè)時(shí)間大約在0.54s內(nèi)完成，監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)所在地點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)存在瓦斯爆炸的條件（瓦斯?jié)舛?%16%；火源溫度650750；氧氣濃度大于12%）即可引起瓦斯爆炸，因?yàn)檫@段時(shí)間已大大超過(guò)了引起瓦斯爆炸的感應(yīng)期，瓦斯爆炸感應(yīng)期隨瓦斯?jié)舛?、溫度及氧濃度變化而變化，因此若遇有大量瓦斯和明火，發(fā)生瓦斯爆炸事故是不可避免的。因此，減少和降低這個(gè)區(qū)段內(nèi)的瓦斯在時(shí)間和空間中的不均性、差異性的矛盾很關(guān)鍵，因此提高監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)及時(shí)性顯得尤為重要。 另外，從煤礦井巷幫壁，特別是掘進(jìn)放炮和采掘工作面割煤、破煤、落煤、裝煤、運(yùn)煤等，在不同的生產(chǎn)工藝過(guò)程瓦斯涌出并不是線性的，若遇上地質(zhì)

7、構(gòu)造瓦斯突出和瓦斯異常涌出過(guò)程，更具有突發(fā)性，而煤礦井巷或采掘工作中的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的探頭與瓦斯涌出部位既存在空間位距差異，又存在監(jiān)測(cè)監(jiān)控靈敏程度的時(shí)空差異。高瓦斯?jié)舛蕊L(fēng)流移動(dòng)到低瓦斯?jié)舛蕊L(fēng)流需要新鮮風(fēng)流的補(bǔ)充和稀釋及瓦斯自身的擴(kuò)散，監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)探頭與探頭位置之間的空間和時(shí)間與上述瓦斯涌出點(diǎn)之間的空間時(shí)間差異非常大，這個(gè)空間和時(shí)間差異足以形成瓦斯“富聚”和“積存”地段，很容易達(dá)到煤礦安全規(guī)程規(guī)定的超限標(biāo)準(zhǔn)，甚至達(dá)到瓦斯爆炸的體積和濃度【5】。因此，若遇到明火、發(fā)生瓦斯爆炸事故是不可避免的。因此如何降低和減少這個(gè)時(shí)間和空間差異顯的非常重要。 最后，當(dāng)煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的探頭監(jiān)測(cè)到瓦斯，斷電儀開(kāi)始斷電

8、停止生產(chǎn)作業(yè)，這個(gè)過(guò)程也不是及時(shí)的，依然有一個(gè)慣性，并持續(xù)到最終停止，特別是放頂煤過(guò)程、煤塊從頂部落下的過(guò)程，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)從停電到電機(jī)風(fēng)葉終止轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程，放炮崩落煤炭的過(guò)程，老頂來(lái)壓冒落的過(guò)程在這個(gè)過(guò)程中若遇到大量瓦斯涌出和明火發(fā)生瓦斯爆炸事故是不可避免的。而事實(shí)也證明了煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行卻發(fā)生了煤礦瓦斯爆炸。因此，煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的探頭作用死角多、盲區(qū)廣急需擴(kuò)大能效范圍。 4 解決方法的提出 通過(guò)上述分析可知，如何提高煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備的靈敏度、超前性、及時(shí)性、大面積、寬范圍、掃描式、探頭與探頭監(jiān)測(cè)范圍空間和時(shí)間之間無(wú)縫重合，無(wú)時(shí)間空間差異，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控設(shè)備的超前動(dòng)作，提前斷電，及

9、時(shí)終止，確保有效的預(yù)警時(shí)間至關(guān)重要。 、首先我們需要加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)的改進(jìn)創(chuàng)新工作，提高瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的靈敏度、及時(shí)性。在提高科學(xué)技術(shù)的同時(shí)，我們必須保證現(xiàn)有使用的監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行可靠，也即必須定期對(duì)設(shè)備的完好性進(jìn)行檢查，及時(shí)更換失效設(shè)備。 、其次我們應(yīng)當(dāng)擴(kuò)大監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備的監(jiān)測(cè)范圍，做到井下沒(méi)有監(jiān)測(cè)死角、盲區(qū)，探頭與探頭的監(jiān)測(cè)范圍在時(shí)間與空間上的無(wú)縫重合，無(wú)任何時(shí)間空間的差異。 、盡量使監(jiān)測(cè)設(shè)備具有超前性，做到能超前動(dòng)作，提前斷電，及時(shí)終止，確保有效的預(yù)警時(shí)間。 、最后，瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)管理也是非常重要的一點(diǎn)。也就是說(shuō)我們的管理人員必須實(shí)時(shí)深入監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，為防止現(xiàn)場(chǎng)施工人員亂移動(dòng)探頭，即不按照規(guī)定位置放置探頭；同時(shí)防止工人將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)探