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陳書楷，常獻(xiàn)偉，王建軍，馬里根

(鄭煤集團(tuán)超化煤礦，河南鄭州452385)

[摘要]鄭煤集團(tuán)超化礦通過實(shí)施通風(fēng)系統(tǒng)改造，瓦斯安全評價(jià)，采掘面瓦斯抽放，安全監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，貫徹落實(shí)瓦斯“十二字”方針，以及不斷改進(jìn)“一通三防”基礎(chǔ)設(shè)施，為礦井安全生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]通風(fēng)系統(tǒng)改造;瓦斯安全評價(jià);安全監(jiān)測;礦井瓦斯抽放;煤與瓦斯突出防治

[中圖分類號]TD722[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]B[文章編號]1672-9943(2005)04-0030-02

0引言

鄭煤集團(tuán)超化煤礦礦井生產(chǎn)能力240萬t/a。井下有5個(gè)生產(chǎn)采區(qū)，開采標(biāo)高-300－-100m,礦井瓦斯等級為高瓦斯礦井，煤層厚2.0－21m,屬“三軟”不穩(wěn)定厚煤層，主付井進(jìn)風(fēng)，東西兩風(fēng)井回風(fēng)，現(xiàn)有兩臺主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，備用通風(fēng)機(jī)兩臺，礦井總進(jìn)風(fēng)量8760m&sp3;/min，總排風(fēng)量9340m&sp3;/min，瓦斯排放量37m&sp3;/min。近幾年來，隨著開采標(biāo)高的延伸，礦井相對瓦斯涌量越來越高，下山掘進(jìn)工作面甚至出現(xiàn)瓦斯動力現(xiàn)象，為有效防治礦井瓦斯，該礦共投入資金1860萬元，對礦井瓦斯實(shí)施綜合治理，為礦井安全生產(chǎn)創(chuàng)造了良好條件。

1建立合理可靠的通風(fēng)系統(tǒng)

1.1改造通風(fēng)系統(tǒng)，提高通風(fēng)能力，堅(jiān)持以風(fēng)定產(chǎn)

2001年該礦東西兩回風(fēng)井分別改造使用了BDK軸流式節(jié)能通風(fēng)機(jī)，增加礦井總進(jìn)風(fēng)量2880m&sp3;/min，減少礦井漏風(fēng)311m&sp3;/min，增加礦井通風(fēng)生產(chǎn)能力66萬t/a，電機(jī)功率降低150kW，年平均節(jié)省電費(fèi)50萬元。解決礦井通風(fēng)能力不足問題，使礦井通風(fēng)系統(tǒng)的能力和可靠程度有了明顯提高。

1.2優(yōu)化礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，降低通風(fēng)阻力

針對礦井主要巷道失修，斷面小，風(fēng)阻增大，通風(fēng)能力難以提高，該礦專門成立巷修隊(duì)將主要通風(fēng)巷道全部擴(kuò)修為10.5m&sp2;斷面U型鋼支架巷道，共計(jì)3800m，同時(shí)，各下山采區(qū)實(shí)現(xiàn)專用回風(fēng)巷，共計(jì)新掘?qū)Ｓ没仫L(fēng)巷3000m，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)縮短860m，實(shí)現(xiàn)了礦井降阻增風(fēng)、減耗目標(biāo)。

1.3完善通風(fēng)設(shè)施，優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)，提前升級改造機(jī)電設(shè)施

22下山煤巷掘進(jìn)工作面出現(xiàn)瓦斯動力現(xiàn)象后，該礦不等突出礦井鑒定結(jié)果，就嚴(yán)格按照突出礦井標(biāo)準(zhǔn)對通風(fēng)、監(jiān)測、機(jī)電等系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，用錨桿等加固加厚風(fēng)門墻體，臨時(shí)通風(fēng)設(shè)施一律取消，安裝防逆風(fēng)裝置，主要巷道及掘進(jìn)巷道每隔50m安設(shè)一組壓風(fēng)自救裝置，所有機(jī)電設(shè)施全部按照高突礦井井下電器要求進(jìn)行升級改造。

1.4進(jìn)行礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性評價(jià)

每年進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí)和礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及可靠性評價(jià)，測算反風(fēng)率及礦井通風(fēng)阻力，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)、設(shè)施可靠，風(fēng)流穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的抗災(zāi)能力，發(fā)生災(zāi)變時(shí)風(fēng)流易于控制，便于搶險(xiǎn)救災(zāi)，保證通風(fēng)系統(tǒng)合理、穩(wěn)定、可靠。

2加強(qiáng)瓦斯綜合防治

2.1建立瓦斯防治專業(yè)隊(duì)伍

成立專門機(jī)構(gòu)和瓦斯抽放、預(yù)測專業(yè)隊(duì)，負(fù)責(zé)瓦斯抽放、防突、監(jiān)測及安全裝備的管理。

2.2實(shí)施礦井瓦斯抽放

嚴(yán)格落實(shí)瓦斯治理“十二字”方針，井下、地面各建立一個(gè)瓦斯抽放泵站，井下炮采放頂煤工作面、高瓦斯掘進(jìn)工作面和綜采放頂煤工作面分別實(shí)施頂板巖石鉆孔抽放、高位巷道抽放、超前淺孔與巷幫鉆孔抽放、采空區(qū)抽放、上隅角埋管抽放等，杜絕了采掘面瓦斯經(jīng)常超限現(xiàn)象，產(chǎn)量與進(jìn)尺提高了40%。

2.3防治煤與瓦斯突出

自從22下山22121下付巷掘進(jìn)工作面出現(xiàn)瓦斯動力現(xiàn)象后，所有下山煤巷掘進(jìn)頭全部按照“四位一體”防突措施嚴(yán)格瓦斯治理，包括突出危險(xiǎn)性預(yù)測，防治突出措施的效果檢驗(yàn)，安全防護(hù)等綜合防治措施，采用鉆屑一瓦斯流量法進(jìn)行效果檢驗(yàn)，綜合指標(biāo)R值取6，積累了大量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。礦井投入新型液壓鉆機(jī)6臺，2004年掘進(jìn)工作面打超前鉆孔4820m，到目前為止，井下采掘面未發(fā)生過瓦斯突出。

2.4開展掘進(jìn)工作面瓦斯防治評價(jià)

該礦成立評價(jià)工作領(lǐng)導(dǎo)小組，定期對掘進(jìn)工作的瓦斯涌出量、煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性、通風(fēng)系統(tǒng)、局部通風(fēng)、抽放系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、隔爆設(shè)施、壓風(fēng)自救、頂板巖石鉆孔抽放、巷幫超前抽放、鉆孔疏放、避災(zāi)銅室、物探、鉆探分析、地質(zhì)構(gòu)造、設(shè)備防爆、機(jī)電設(shè)備保護(hù)、通風(fēng)設(shè)施等項(xiàng)目進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào)及評價(jià)驗(yàn)證，并由總工程師組織各業(yè)務(wù)部門，分別對各專項(xiàng)評價(jià)進(jìn)行會審，提出掘進(jìn)工作面瓦斯防治綜合評價(jià)意見，決定是否可以掘進(jìn)及整改防治措施，確定允許掘進(jìn)距離。2004年6月份以來，礦井采掘工作面消滅了因瓦斯壓力、地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力等因素造成煤與瓦斯涌出、壓出及瓦斯超限現(xiàn)象。

2.5采掘面實(shí)施煤壁淺孔高壓注水

當(dāng)高壓水進(jìn)入煤層后，沿著裂隙流動、滲透和擴(kuò)散，擠占了裂隙空間，將瓦斯從裂隙中擠出，通過檢修班對煤壁淺孔高壓注水，增加了瓦斯釋放量，從而降低了生產(chǎn)過程的瓦斯涌出量。同時(shí)，煤壁淺孔高壓注水，增加和擴(kuò)展了煤層裂隙，煤體因充分吸收了水分而濕潤，從而改變了煤層的物理力學(xué)特性，有效防止了采掘面煤墻片幫、冒頂，從而消滅了因煤墻片幫、冒頂所造成的瓦斯積聚及瓦斯超限現(xiàn)象。

3建設(shè)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)

3.1健全安全監(jiān)控系統(tǒng)

全礦井各采掘面、回風(fēng)巷、機(jī)電銅室等分別安裝了瓦斯、溫度、風(fēng)速、一氧化碳傳感器，井下所有低濃度瓦斯傳感器更換為高低濃度瓦斯傳感器，對監(jiān)控設(shè)備及監(jiān)測功能按照防突要求進(jìn)行補(bǔ)充完善。安全監(jiān)控系統(tǒng)與集團(tuán)公司安全監(jiān)察局無線聯(lián)網(wǎng)，井下各作業(yè)場所實(shí)現(xiàn)了安全狀況的及時(shí)監(jiān)控和多層次管理。

井下所有瓦斯傳感器斷電點(diǎn)均調(diào)定為0.8％，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.8％，所有波及范圍內(nèi)的機(jī)電設(shè)備均自動斷電，2004年井下杜絕了瓦斯超限。另外，井下所有瓦斯傳感器每周定期用標(biāo)準(zhǔn)氣樣調(diào)校一次，使得監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)警、斷電、閉鎖、檢測功能靈敏可靠。

3.2強(qiáng)化個(gè)體防護(hù)

自從22下山出現(xiàn)瓦斯動力現(xiàn)象后，井下所有人員全部攜帶隔離式自救器，井下所有班組長以上安全管理人員、特殊工種及獨(dú)崗工作人員均攜帶便攜式甲烷檢測儀，隨時(shí)檢測各工作地點(diǎn)瓦斯變化情況。

3.3嚴(yán)格落實(shí)掘進(jìn)裝備系列化

井下所有掘進(jìn)工作面全部實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)裝備系列化，尤其局部通風(fēng)機(jī)全部采用“三專兩閉鎖”，雙風(fēng)機(jī)，雙電源，雙風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)自動倒臺，所有風(fēng)機(jī)全部使用大功率對旋風(fēng)機(jī)，并安裝機(jī)電開停傳感器，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測運(yùn)行狀態(tài)，風(fēng)筒使用大直徑和防炮崩抗靜電、阻燃風(fēng)筒。

4加強(qiáng)安全宣傳教育，提高職工安全素質(zhì)

以“一通三防”和瓦斯防治為主要內(nèi)容的安全知識問答等專業(yè)書籍達(dá)到人手一冊。全礦入井人員必須通過瓦斯綜合防治等安全知識培訓(xùn)考試，并持證入井。井下所有特殊工種必須持有三級安全培訓(xùn)機(jī)構(gòu)頒發(fā)的安全資格證上崗。所有安全生產(chǎn)管理人員必須經(jīng)過河南理工大學(xué)礦井瓦斯防突培訓(xùn)班的安全培訓(xùn)，并考試合格方能上崗，這為提高全礦各專業(yè)人員的安全素質(zhì)打下了基礎(chǔ)。

5結(jié)語

綜合近年來礦井高瓦斯壓力治理，礦井“一通三防”基礎(chǔ)工作不斷加強(qiáng)，杜絕了瓦斯超限等事故發(fā)生，礦井瓦斯治理工作也正是認(rèn)真貫徹落實(shí)了“先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”十二字方針，從而使礦井安全生產(chǎn)和經(jīng)營管理取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

[作者簡介]陳書楷(1966－)，男，工程師，畢業(yè)于河南理工大學(xué)采礦系，現(xiàn)任超化礦安質(zhì)科科長。