礦井瓦斯煤礦安全管理論文
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一、我國(guó)建設(shè)高產(chǎn)高效礦井的成功技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和做法
經(jīng)過多年的實(shí)踐，建設(shè)高產(chǎn)高效礦井已經(jīng)在行業(yè)內(nèi)形成了基本的共識(shí)。無論是投產(chǎn)多年的老礦井，還是新建礦井，都千方百計(jì)朝著高產(chǎn)高效的目標(biāo)努力。特別是在政府機(jī)構(gòu)改革，煤炭行業(yè)管理體制發(fā)生根本性變化，政策推動(dòng)日益減少的情況下，建設(shè)高產(chǎn)高效礦井已經(jīng)成為企業(yè)的自覺行動(dòng)，才使得這項(xiàng)工作歷經(jīng)多年、持久不衰，所取得的成功經(jīng)驗(yàn)和基本做法主要有：
1、生產(chǎn)礦井通過技術(shù)改造，改革開拓部署，合理集中生產(chǎn)，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高提升、運(yùn)輸、采煤工作面等生產(chǎn)能力。特別是條件適宜的礦井，通過以發(fā)展綜采為目的的產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造，大大提高礦井的綜合生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)礦井的安全高效。過去以高檔普采生產(chǎn)為主的老礦區(qū)，如河北峰峰礦區(qū)、山東新汶礦區(qū)，通過工作面采掘裝備的改造，使得一些老礦井，重新煥發(fā)了青春，進(jìn)入高產(chǎn)高效煤礦行列。一些地方國(guó)有煤礦，也通過機(jī)械化改造產(chǎn)業(yè)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效生產(chǎn)。
2、露天煤礦通過大膽引進(jìn)世界先進(jìn)技術(shù)和裝備，改革剝采、穿爆、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，如準(zhǔn)格爾礦區(qū)、伊敏礦區(qū)等，具有世界先進(jìn)水平的吊斗鏟倒堆技術(shù)與裝備、拋擲爆破技術(shù)、卡車調(diào)度系統(tǒng)等，使我國(guó)露天煤礦最高年產(chǎn)接近3000萬頓水平，走到高產(chǎn)高效煤礦前列。
3、從“十五”起，新建煤礦引入高產(chǎn)高效理念，從設(shè)計(jì)、施工就充分考慮高產(chǎn)高效因素，簡(jiǎn)化環(huán)節(jié)，擴(kuò)大采區(qū)、工作面幾何尺寸，盡量采用大功率、高穩(wěn)定性“三機(jī)一架”配套設(shè)備，嚴(yán)格按照高產(chǎn)高效要求建設(shè)，使得絕大多數(shù)煤礦從一投產(chǎn)開始，即步入高產(chǎn)高效煤礦之列。
二、建設(shè)高產(chǎn)高效礦井面臨的瓦斯治理問題
通過對(duì)2007年達(dá)標(biāo)煤礦的分布情況和主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)綜合分析可以看出，目前在建設(shè)高產(chǎn)高效煤礦中，“條件論”仍是影響達(dá)標(biāo)的第一位因素，即開采技術(shù)條件特別是瓦斯地質(zhì)條件已經(jīng)成為影響高產(chǎn)高效礦井建設(shè)的瓶頸，瓦斯爆炸事故時(shí)有發(fā)生。礦井發(fā)生爆炸的必要條件是:甲烷濃度超過爆炸下限，氧氣的濃度不低于12%，引火源的存在。因此，主要從氧氣條件、瓦斯積聚和火源3個(gè)基本條件進(jìn)行爆炸原因分析。此外，措施不落實(shí)、管理上的漏洞也是爆炸事故發(fā)生的主要原因：
1、礦井通風(fēng)管理不善，違法違規(guī)進(jìn)行采掘作業(yè)
主要表現(xiàn)為:礦井無證生產(chǎn)，采用獨(dú)眼井，自然通風(fēng)，超通風(fēng)能力生產(chǎn)。采用串聯(lián)通風(fēng)、擴(kuò)散通風(fēng)、循環(huán)風(fēng)，沒有形成合理、穩(wěn)定可靠的通風(fēng)系統(tǒng)。對(duì)采空區(qū)和盲巷處理不及時(shí)，特殊地點(diǎn)瓦斯積聚處理方法不對(duì)，違章排放瓦斯等，留下事故隱患。存在井上下通風(fēng)機(jī)不能實(shí)現(xiàn)“雙風(fēng)機(jī)、雙電源”自動(dòng)倒臺(tái)，不按規(guī)定開停通風(fēng)機(jī)現(xiàn)象。沒有落實(shí)礦井通風(fēng)管理規(guī)定，不能按需配風(fēng)，職工隨意開關(guān)井下風(fēng)門，造成風(fēng)流短路或通風(fēng)設(shè)施損壞后修復(fù)不及時(shí)。有的局部通風(fēng)管理不到位，風(fēng)筒脫節(jié)破口多，處理不及時(shí)，造成風(fēng)量、風(fēng)速達(dá)不到要求，導(dǎo)致掘進(jìn)面微風(fēng)作業(yè)。
2、礦井瓦斯檢查監(jiān)測(cè)制度執(zhí)行不嚴(yán)
在礦井的實(shí)際生產(chǎn)過程中，不按規(guī)定配備井下瓦斯檢查員，造成瓦斯檢查員數(shù)量不夠，經(jīng)常出現(xiàn)空班、漏檢。有的礦井瓦斯檢查員沒有受過正規(guī)培訓(xùn)教育，無證上崗，思想覺悟與業(yè)務(wù)技術(shù)素質(zhì)低，責(zé)任心不強(qiáng)，不按規(guī)定檢查匯報(bào)，甚至做假記錄。有的礦井沒有安裝瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，不能對(duì)井下采掘工作面瓦斯情況進(jìn)行24h連續(xù)監(jiān)控。有的礦井瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)安裝不合理，出現(xiàn)問題維修不及時(shí)，甚至弄虛作假隨意調(diào)整探頭值，使井下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不能穩(wěn)定運(yùn)行、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，瓦斯超限不能斷電。
3、低瓦斯礦井對(duì)瓦斯管理不重視
部分高瓦斯及突出礦井沒有認(rèn)真落實(shí)瓦斯防治措施及“四位一體”防突措施，導(dǎo)致發(fā)生煤與瓦斯突出事故。有的高突礦井沒有按規(guī)定建瓦斯抽放系統(tǒng)，或雖建有瓦斯抽放系統(tǒng)，但抽放工作沒有認(rèn)真開展，造成抽放效果差，抽放時(shí)間達(dá)不到要求，以至采掘作業(yè)時(shí)瓦斯時(shí)常超限。另外，有的低瓦斯礦井沒有相應(yīng)瓦斯防治措施及規(guī)定，或雖有措施及規(guī)定但落實(shí)不認(rèn)真。統(tǒng)計(jì)表明，思想麻痹，管理松懈，低瓦斯礦井照樣會(huì)發(fā)生重特大瓦斯爆炸事故。
4、違章放炮或井下著火引發(fā)
放炮作業(yè)時(shí)，炮眼不按規(guī)定裝水炮泥，甚至用煤粉等可燃物代替水炮泥裝藥放炮。炮眼最小抵抗線不夠，或用不合格母線裸露爆破。采用不合格的炸藥、雷管違章放炮。有些礦井采空區(qū)和老巷封閉不及時(shí)，密閉管理不嚴(yán)，造成煤炭自燃、火區(qū)復(fù)燃引發(fā)明火。
5、礦井供電系統(tǒng)管理不嚴(yán)，產(chǎn)生火花造成瓦斯爆炸事故
表現(xiàn)在有的礦井井下照明和機(jī)電設(shè)備選型不符合規(guī)定，電氣設(shè)備管理混亂，造成電氣失爆或帶電作業(yè)，電網(wǎng)回路產(chǎn)生雜散電流引發(fā)瓦斯爆炸事故，有時(shí)膠帶摩擦起火也會(huì)引起瓦斯事故。另外，井下巖石與巖石、巖石與金屬、金屬與金屬撞擊或摩擦產(chǎn)生的火花、高分子材料產(chǎn)生的靜電火花也可能造成瓦斯爆炸事故。因此，積極研究、大力探索突破高瓦斯及煤與瓦斯突出礦井的安全高效開采的技術(shù)瓶頸，強(qiáng)化安全管理，是解決我國(guó)煤礦安全高效礦井建設(shè)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。
三、搞好瓦斯綜合治理，建設(shè)高產(chǎn)高效礦井的基本途徑
（一）技術(shù)途徑
1、科學(xué)預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性
采用單項(xiàng)指標(biāo)法、綜合指標(biāo)法以及瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法較為有效地預(yù)測(cè)煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性;采用鉆孔煤樣瓦斯解吸指標(biāo)法預(yù)測(cè)巖巷揭煤工作面突出危險(xiǎn)性;采用鉆孔瓦斯涌出初速度、鉆屑瓦斯指標(biāo)法、R指標(biāo)法預(yù)測(cè)工作面突出危險(xiǎn)性，在各礦區(qū)得到廣泛使用，效果明顯。其它諸如煤體溫度、V30特征值、聲發(fā)射(AE)、電磁輻射等方法預(yù)測(cè)工作面突出危險(xiǎn)性，在平頂山、芙蓉、南桐以及西南其它礦區(qū)也得到很好的應(yīng)用，效果可靠。
2、預(yù)先抽放瓦斯
為提高瓦斯抽放率，目前主要需解決長(zhǎng)鉆孔定向鉆進(jìn)技術(shù)，包括測(cè)斜、糾偏技術(shù)；提高單一低透氣性煤層的抽放率；研制鉆進(jìn)能力更強(qiáng)的鉆機(jī)具；完善和提高擴(kuò)孔技術(shù)、排渣技術(shù)、造穴技術(shù)和封孔技術(shù)；開發(fā)新的瓦斯抽放技術(shù)及設(shè)備。瓦斯抽放方法有本煤層抽放、鄰近層抽放，本煤層抽采又包括:地面鉆井抽采、穿層鉆孔抽采、順層鉆孔抽采、交叉鉆孔抽采、煤層巷道抽采;鄰近層抽采又包括:地面鉆井抽采、穿層鉆孔抽采、走向巷道抽采、傾向巷道抽采、水平長(zhǎng)鉆孔抽采；抽放工藝有順層長(zhǎng)鉆孔、大直徑鉆孔、地面鉆孔、頂板巖石和巷道鉆孔等。并研制出與之相配套的強(qiáng)力鉆機(jī)及配套機(jī)具，如MK型長(zhǎng)鉆孔鉆機(jī)和ZSM順層強(qiáng)力鉆機(jī)等。此外已研制出多種抽放泵及配套的監(jiān)控系統(tǒng)和儀表等，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使煤礦井下的安全環(huán)境得到進(jìn)一步改善。
3、綜合防治
首先，要科學(xué)合理布置采掘工作面:①主要巷道應(yīng)布置在巖層或非突出煤層內(nèi);②應(yīng)盡可能減少石門揭穿突出煤層的次數(shù);③同一煤層應(yīng)力集中影響范圍內(nèi)，不得布置兩個(gè)工作面相向回采或掘進(jìn)。其次，要優(yōu)化通風(fēng)方式，采取Y型通風(fēng)方式，能有效解決工作面上隅角瓦斯集聚的問題，且其上下兩端處于進(jìn)風(fēng)流中，可布置抽放鉆孔。再次，要采取合理的開采程序:①煤層群開采的礦井，應(yīng)考慮首先開采突出煤層上下的非突出煤層或弱突出煤層；②單一突出煤層或無合適保護(hù)層開采的突出煤層，要首先考慮采取上述底板穿層鉆孔預(yù)抽或本煤層鉆孔預(yù)抽，抽采率達(dá)到安全開采標(biāo)準(zhǔn)，并得到效果驗(yàn)證的情況下方可開采。當(dāng)然，也可以根據(jù)實(shí)際情況采取煤層注水的辦法，達(dá)到區(qū)域防突的目的。
4、應(yīng)用新技術(shù)，改善礦井通風(fēng)
依靠技術(shù)進(jìn)步，不斷提高瓦斯治理科技水平，積極推廣應(yīng)用防治瓦斯新技術(shù)、新裝備，并確保發(fā)揮作用。建立合理、穩(wěn)定、可靠、高效的通風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)風(fēng)量不足和系統(tǒng)不合理的礦井要進(jìn)行技術(shù)改造，提高風(fēng)量，保證系統(tǒng)有較強(qiáng)的抗災(zāi)能力。
（二）管理上的途徑
1、強(qiáng)化培訓(xùn)，加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，落實(shí)責(zé)任
煤礦企業(yè)要牢固樹立“以人為本”的管理理念，提高防治瓦斯工作的認(rèn)識(shí)。必須對(duì)所有入井員工進(jìn)行“一通三防、防突”專項(xiàng)知識(shí)培訓(xùn)和教育，并認(rèn)真組織考核，不合格不準(zhǔn)上崗。確保每一位入井人員都能掌握防治瓦斯事故知識(shí)，增強(qiáng)自主保安和業(yè)務(wù)保安能力，使瓦斯治理工作成為職工的自覺行動(dòng)。另外，煤礦各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)要認(rèn)真落實(shí)“一通三防”齊抓共管責(zé)任制，做到責(zé)任明確，管理到位。各企業(yè)法人是本單位安全生產(chǎn)的第一責(zé)任者，要建立健全“一通三防”管理工作機(jī)構(gòu)，保證“一通三防”工作所需的人、財(cái)、物的投入。礦總工程師負(fù)責(zé)組織“一通三防”技術(shù)措施的制訂，各分管副職要認(rèn)真落實(shí)好防治瓦斯各項(xiàng)技術(shù)措施。同時(shí)要建立健全瓦斯防治規(guī)章制度，并根據(jù)井下條件變化和隨時(shí)出現(xiàn)的新情況、新問題，不斷修改、完善規(guī)章制度，不斷加強(qiáng)瓦斯治理的各項(xiàng)措施，使管理工作常抓常新，科學(xué)有效。
2、強(qiáng)化通風(fēng)管理優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)
強(qiáng)化礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和風(fēng)流的安全穩(wěn)定性對(duì)礦井具有重要意義。根據(jù)低瓦斯礦井的綜合調(diào)查結(jié)果表明:所有風(fēng)量不足礦井的通風(fēng)系統(tǒng)都不同程度地存在著嚴(yán)重問題，礦井風(fēng)網(wǎng)中風(fēng)流的穩(wěn)定性和可靠性極差，抗災(zāi)能力較弱，安全生產(chǎn)存在重大隱患，通風(fēng)系統(tǒng)有待優(yōu)化改進(jìn)。尤其對(duì)于生產(chǎn)能力較高的礦井，由于生產(chǎn)場(chǎng)所和人員的高度集中，使得供風(fēng)過于集中，造成通風(fēng)系統(tǒng)不穩(wěn)定的因素很多，一旦發(fā)生瓦斯災(zāi)害事故，如果通風(fēng)系統(tǒng)沒有較高的抗災(zāi)能力，便會(huì)釀成重大傷亡事故。因此有必要加強(qiáng)通風(fēng)技術(shù)的研究，分析通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定型和可控性，對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)施分析和評(píng)價(jià)，對(duì)風(fēng)流進(jìn)行有效的調(diào)控，使通風(fēng)系統(tǒng)始終保持在穩(wěn)定可靠狀態(tài)，提高通風(fēng)系統(tǒng)的抗災(zāi)能力。這對(duì)于減少煤礦安全事故，降低災(zāi)害損失，保證安全生產(chǎn)和社會(huì)穩(wěn)定是十分必要的。
3、加強(qiáng)井下電氣設(shè)備管理、放炮及明火管理
要嚴(yán)格按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定配備井下電氣設(shè)備，嚴(yán)防不合格電氣設(shè)備入井，對(duì)井下電氣設(shè)備性能要進(jìn)行經(jīng)常性專項(xiàng)檢查、維修，不符合要求的要及時(shí)更換和修理。井下所有電纜不準(zhǔn)有“雞爪子”、“羊尾巴”和明接頭，不準(zhǔn)帶電作業(yè)，發(fā)放的礦燈要符合要求，嚴(yán)禁在井下拆開、敲打礦燈。各級(jí)煤礦要建立并嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)電設(shè)備入井、安裝、使用、維護(hù)、操作檢查責(zé)任制，杜絕電火花產(chǎn)生。井下放炮要使用水膠炸藥或乳化炸藥，炮眼必須按要求封足水炮泥、炮泥。由專職放炮工按規(guī)定裝藥放炮，嚴(yán)禁放明炮、糊炮，嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”和“三人聯(lián)鎖”放炮制度。另外，要嚴(yán)格明火管理及火區(qū)管理，嚴(yán)格執(zhí)行明火作業(yè)審批制度，嚴(yán)控易燃物品入井，及時(shí)消除井下易燃品。對(duì)井下火區(qū)要加強(qiáng)檢查，定期分析，防止煤炭自燃、火區(qū)復(fù)燃。
4、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理
通過定點(diǎn)和不定點(diǎn)，定時(shí)和不定時(shí)的監(jiān)測(cè)手段，對(duì)瓦斯的狀態(tài)形成—個(gè)可視網(wǎng)，出現(xiàn)異常能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，迅速采取相應(yīng)的對(duì)策和措施，把瓦斯置于掌握之中。監(jiān)測(cè)監(jiān)控大體分靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。靜態(tài)監(jiān)測(cè)監(jiān)控的重點(diǎn)是管好、用好現(xiàn)有安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控，利用現(xiàn)有的科技手段，對(duì)風(fēng)量、風(fēng)速、瓦斯以及一氧化碳等有害氣體進(jìn)行監(jiān)視和控制;利用瓦斯斷電報(bào)警儀、三專兩閉鎖等設(shè)施解決瓦斯超限時(shí)的斷電停機(jī)、超限報(bào)警、停風(fēng)就停電的問題。同時(shí)，監(jiān)測(cè)人員通過監(jiān)視屏幕，不間斷地監(jiān)視瓦斯動(dòng)態(tài)，并及時(shí)利用井下通訊組織撤人，進(jìn)行搶修或搶險(xiǎn)工作。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)管理是不應(yīng)該有疏漏的，關(guān)鍵是抓好包括靜態(tài)、設(shè)施設(shè)備在內(nèi)的各類儀表、探頭的定期檢查、檢修、校驗(yàn)工作，保證其靈敏度、可靠性，避免誤導(dǎo)誤動(dòng)。安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控還需要進(jìn)一步改進(jìn)，把各風(fēng)門的開閉狀態(tài)，納入監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理，積極推廣新工藝、新技術(shù)、新產(chǎn)品，依靠先進(jìn)的監(jiān)測(cè)監(jiān)控搞好瓦斯的動(dòng)態(tài)管理。