淺談礦井瓦斯事故防治

淺談礦井瓦斯事故防治摘要：瓦斯事故是煤礦的頭號(hào)殺手，礦井“一通三防”尤其是區(qū)域瓦斯防治更是重中之重，區(qū)域性瓦斯防治與礦井瓦斯地質(zhì)因素關(guān)系極大，本文主要就礦井瓦斯地質(zhì)因素對(duì)煤層瓦斯含量的影響及瓦斯事故防治措施進(jìn)行了有針對(duì)性的論述。關(guān)鍵詞：瓦斯地質(zhì)因素煤層瓦斯含量瓦斯事故防治0、引言3月29日，吉林省白山市江源區(qū)的吉煤集團(tuán)通化礦業(yè)公司八寶煤業(yè)有限責(zé)任公司發(fā)生一起瓦斯事故；4月1日，因通化礦業(yè)公司擅自違規(guī)派人員到八寶煤礦井下再次處理火區(qū)，八寶煤礦井下再次發(fā)生瓦斯爆炸；兩起瓦斯爆炸事故，共造成35人死亡，16人受傷，11人失蹤。在這之前發(fā)生過許多瓦斯爆炸事故，一次瓦斯爆炸事故往往造成群死群傷、礦毀人亡的后果，教訓(xùn)極其沉痛。值得注意的是，發(fā)生瓦斯爆炸事故多數(shù)是高瓦斯礦井的低瓦斯區(qū)或瓦斯礦井。試驗(yàn)室試驗(yàn)瓦斯爆炸必須同時(shí)具備以下兩個(gè)條件：一是空氣中瓦斯體積含量達(dá)到5％～16％，9.5%爆炸最為強(qiáng)烈；二是引爆的火源，井下一旦產(chǎn)生火源，其時(shí)間長度就肯定超過瓦斯引火感應(yīng)期長度（瓦斯爆炸引火感應(yīng)期長度不再論述），所以，只要上述兩個(gè)條件同時(shí)同地存在就會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸。因此，瓦斯爆炸事故的防控重點(diǎn)應(yīng)放在防止瓦斯積聚和杜絕引爆火源上。防止瓦斯積聚的深層次原因是礦井煤層瓦斯含量，瓦斯含量受礦井瓦斯地質(zhì)因素影響，煤的自身性質(zhì)、煤層賦存條件和地質(zhì)構(gòu)造等對(duì)煤層瓦斯含量的影響極大，考慮瓦斯地質(zhì)條件防止瓦斯積聚對(duì)礦井防瓦斯意義重大。影響煤層瓦斯含量的礦井瓦斯地質(zhì)條件主要有煤層自身性質(zhì)、煤層賦存條件和地質(zhì)構(gòu)造。1、礦井瓦斯地質(zhì)條件礦井瓦斯主要是在煤的變質(zhì)形成過程中產(chǎn)生的，瓦斯含量是指煤體或巖體在自然條件下所含的瓦斯量，包括游離態(tài)和吸附態(tài)的瓦斯。影響礦井瓦斯含量的因素概括起來可分為兩類：一是影響瓦斯生成量多少的因素;二是瓦斯的保存和放散條件；煤層的性質(zhì)影響瓦斯生成量，煤層的賦存和地質(zhì)構(gòu)造條件影響瓦斯的保存和放散，但是，不同的煤田、同一煤田不同礦井、同一礦井不同采區(qū)，瓦斯含量相差很大，造成這一差異的主要是地質(zhì)因素，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）煤層自身性質(zhì)。煤的變質(zhì)程度和煤質(zhì)影響瓦斯的生成量，煤體的孔隙率決定瓦斯的吸附能力，孔隙大小密度不同，所含瓦斯的量就不同。成煤初期，煤的結(jié)構(gòu)疏松，孔隙率大，游離瓦斯儲(chǔ)存的空間大，吸附瓦斯能力也強(qiáng)；但此時(shí)煤質(zhì)以褐煤為主，煤的變質(zhì)程度低尚未生成大量瓦斯，所含瓦斯量較少；平朔礦區(qū)的煤大部分是低變質(zhì)的長焰煤，當(dāng)然還有中變質(zhì)的氣煤占得比例較少，所以平朔礦區(qū)瓦斯含量較低，但是，氣煤比例稍高煤層空間密閉性又較好的情況下，瓦斯含量就會(huì)較高，極易因疏忽造成瓦斯事故。在煤化地質(zhì)作用下煤繼續(xù)變質(zhì)，煤質(zhì)逐漸致密，孔隙率降低，吸附瓦斯的能力也降低；但煤體內(nèi)部細(xì)微孔隙增多，使得煤的表面積增大，至無煙煤達(dá)到最大，所以無煙煤吸附瓦斯的能力最強(qiáng)，通常以煤的鏡質(zhì)組反射率為指標(biāo)反映煤的變質(zhì)程度。但是煤體吸附瓦斯能力強(qiáng)不一定含瓦斯量大，瓦斯含量最終還受密閉空間的影響。（2）煤層賦存條件。煤層中的瓦斯會(huì)受到來自地層的壓力在煤層中不斷地運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的速度與煤層和圍巖的滲透性有關(guān)，滲透性大，容易逸散，但是，如果煤層的圍巖致密完整，煤的滲透性又較小，瓦斯則容易保存在煤層中。瓦斯可溶于水，隨著地下水的流動(dòng)而隨之流動(dòng)逸散；水分子可以占據(jù)煤體的裂隙和吸附表面減弱煤對(duì)瓦斯的吸附能力，所以地下水活動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)煤層含瓦斯量較少，煤層含水越大，瓦斯相應(yīng)就越少，水大、瓦斯含量較大的煤層，瓦斯分布的條帶性較強(qiáng)，像朔南礦區(qū)的煤層可能就是這種情況。瓦斯還與煤層的埋藏深度和傾角有關(guān)系，通常，埋藏深度越大，瓦斯含量越高；煤層的傾角越小，瓦斯含量越大。（3）地質(zhì)構(gòu)造。同一礦區(qū)同一煤層地質(zhì)構(gòu)造對(duì)瓦斯含量影響較大，地質(zhì)構(gòu)造附近瓦斯涌出量往往增加或減少。一般說來，張性斷層有利于瓦斯排放，瓦斯含量減少；壓性斷層可以封閉儲(chǔ)存瓦斯，其瓦斯含量增大。瓦斯噴出大多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造破壞帶、溶洞裂縫區(qū)、背斜和向斜軸部儲(chǔ)瓦斯區(qū)以及其他儲(chǔ)瓦斯構(gòu)造與原始洞縫相通的區(qū)域，是發(fā)生瓦斯噴出的良好通道，對(duì)礦井的安全生產(chǎn)影響關(guān)系極大。因此，進(jìn)行瓦斯防治必須從研究瓦斯地質(zhì)條件開始，找到規(guī)律性的東西，采取有針對(duì)性的措施才能收到良好的效果。2、礦井瓦斯防治的技術(shù)措施根據(jù)上述影響瓦斯含量的礦井瓦斯地質(zhì)條件，結(jié)合在采掘過程中收集到的瓦斯數(shù)據(jù)，采取數(shù)理統(tǒng)計(jì)綜合性的分析方法繪制煤層瓦斯地質(zhì)圖，并根據(jù)現(xiàn)場實(shí)踐不斷更新完善瓦斯地質(zhì)圖以指導(dǎo)區(qū)域性瓦斯防治。在此基礎(chǔ)上主要采取如下技術(shù)措施來防止瓦斯積聚。（1）最大限度地抽放瓦斯，做到采前預(yù)抽，減小煤層瓦斯含量，采動(dòng)和采空區(qū)抽放，減輕礦井通風(fēng)壓力。開采煤層、鄰近煤層和采空區(qū)等瓦斯抽放，減少井下瓦斯涌出量，是提前預(yù)防和控制瓦斯事故的根本措施，可實(shí)現(xiàn)瓦斯環(huán)境中采煤本質(zhì)上的安全。對(duì)于局部聚集的瓦斯，可采用隔離法、分支通風(fēng)法、引風(fēng)法等措施來隔離或吹散巷道內(nèi)聚集的瓦斯，保障生產(chǎn)安全。（2）建立健全可靠的通風(fēng)系統(tǒng)。建立分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)和強(qiáng)化通風(fēng)的安全管理，保證整個(gè)礦井和井下各個(gè)工作面上都有足夠的風(fēng)量，有效、穩(wěn)定和連續(xù)不斷，保持足夠的風(fēng)速，足以用來稀釋和驅(qū)散工作面涌出的瓦斯，防止瓦斯聚積超限和工作面之間的相互影響。（3）建立礦井瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)。建立完善的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)瓦斯超前，除此之外，瓦斯檢測人員對(duì)整個(gè)礦井井下的瓦斯含量進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果及時(shí)填寫在記錄本和瓦斯日報(bào)表上，匯總在瓦斯臺(tái)帳上做好數(shù)據(jù)分析工作。上述各項(xiàng)技術(shù)措施是相互聯(lián)系、相互促進(jìn)和互為補(bǔ)充和支撐在實(shí)踐中循環(huán)反復(fù)逐步完善過程。除做好上述防治瓦斯的技術(shù)措施外，還要輔以必要的管理措施，做好防治瓦斯的第三道防線。3、礦井瓦斯事故防治的管理措施3.1建立瓦斯安全管理機(jī)制導(dǎo)致瓦斯爆炸事故的物質(zhì)源是瓦斯，控制瓦斯是防止瓦斯爆炸事故的重要前提，為了預(yù)防和控制瓦斯爆炸事故，實(shí)現(xiàn)安全系統(tǒng)工程本質(zhì)安全，就要建立完善的瓦斯防控管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)防止瓦斯積聚的功能，體制機(jī)制不健全、責(zé)任不落實(shí)是管理的最大漏洞。3.2建立火源安全管理機(jī)制礦井引爆火源主要有電氣火花、放炮火源、摩擦撞擊、吸煙明火等，引爆火源的安全管理主要有以下幾方面：（1）礦井用電安全管理。一方面井下用電氣設(shè)備必須進(jìn)行防爆檢測，合格后才能入井使用；另一方面要杜絕“三違”、電氣失爆。（2）加強(qiáng)礦井用火安全管理。建立嚴(yán)格的入井檢身制度，嚴(yán)禁將煙草和點(diǎn)火物品帶下井；井口附近30m以內(nèi)不許存在明火；井下不準(zhǔn)進(jìn)行電焊和氣焊等焊接作業(yè)。（3）加強(qiáng)井下放炮的安全管理。井下放炮作業(yè)嚴(yán)禁簡化程序、放明炮及明電放炮、多母線放炮、違規(guī)填充炮泥、反向爆破、一次裝藥多次爆破、使用巖石炸藥爆破等。（4）加強(qiáng)摩擦撞擊的安全管理。采煤機(jī)械截割部件上需加灑水噴霧降溫設(shè)備，嚴(yán)禁在井下通風(fēng)不良區(qū)域使用可產(chǎn)生火花的金屬工具和機(jī)械設(shè)備。3.3礦工不安全行為控制造成煤礦瓦斯爆炸事故的原因是多方面的，有客觀原因，也有主觀原因；有直接原因，也有間接原因。依據(jù)安全學(xué)原理，引發(fā)事故的原因不外乎人（人的不安全行為）、物（物的不安全狀態(tài)）、環(huán)（環(huán)境的不安全因素），人為因素往往是引發(fā)事故最直接、最常見的原因。安全教育是為了防止礦工不安全行為，防止人為失誤的重要途徑。其重要性首先在于通過安全教育能提高企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和廣大礦工搞好事故預(yù)防工作的責(zé)任感和自覺性。其次，安全技術(shù)知識(shí)的普及和安全技能的提高，能使廣大礦工掌握事故發(fā)生發(fā)展的客觀規(guī)律，提高安全操作水平。最后，可通過安全教育掌握安全檢測技術(shù)水平和提高安全控制技術(shù)，搞好事故預(yù)防，起到保護(hù)自身和他人安全的作用。安全教育從以下三方面進(jìn)行：（1）安全知識(shí)教育。使礦工掌握有關(guān)事故預(yù)防的基本知識(shí)，提高礦工的安全素質(zhì)，從而提高煤炭企業(yè)整體事故預(yù)防水平，知識(shí)教育的深度必須結(jié)合礦工所在崗位進(jìn)行安排，像上面所述礦井瓦斯煤層地質(zhì)條件對(duì)瓦斯含量的影響及其采取相應(yīng)的技術(shù)措施就是我們必須培訓(xùn)的主要內(nèi)容。（2）安全技能教育。安全操作技能教育應(yīng)結(jié)合工種崗位，按照有關(guān)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)有計(jì)劃地循序進(jìn)行。通過培訓(xùn)和反復(fù)的實(shí)際操作訓(xùn)練，使井下操作人員其逐漸掌握安全技能，在將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的過程中，使作業(yè)人員掌握完成本崗位安全作業(yè)技巧，具備相應(yīng)的安全操作能力和緊急應(yīng)變能力，比如一些瓦斯積聚前的可能預(yù)兆，光憑說教很難達(dá)到應(yīng)有的效果，必須在安全技能培養(yǎng)上重視現(xiàn)場實(shí)踐。高瓦斯礦井的一些老的瓦斯檢查員，瓦斯積聚的一些感覺是相當(dāng)準(zhǔn)確的，盡管我們現(xiàn)在還不能很好地說清其中的奧妙和科學(xué)依據(jù)，也或許是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)所起到的作用（說話寫文章有語感，防瓦斯有瓦斯感）。（3）安全態(tài)度教育。通過安全態(tài)度教育使操作者盡可能地克服不利于安全生產(chǎn)的思想和觀念，樹立科學(xué)的安全觀念和法制觀念，提高安全意識(shí)，端正安全態(tài)度，自覺遵章守紀(jì)，搞好安全生產(chǎn)。以前我在礦井一線帶班，常常聽到工人說：“不違章干不成事”，這一方面是各級(jí)技術(shù)管理人員死板硬套規(guī)程的問題，另一方面也反映了操作人員安全生產(chǎn)思想、觀念和態(tài)度的問題。4、結(jié)語本文結(jié)