淺談黃陵礦業(yè)公司一號煤礦選煤廠煤倉瓦斯災害的治理

摘 要：針對黃陵礦業(yè)公司一號煤礦選煤廠煤倉瓦斯災害的實際情況，結(jié)合瓦斯的特性及危害、國內(nèi)選煤廠煤倉瓦斯災害的案例，闡述了該選煤廠治理煤倉瓦斯災害的一些措施和經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：煤倉瓦斯；災害；措施

引言

對于高瓦斯礦井選煤廠來說，煤倉普遍存在著瓦斯積聚和超限問題，有時煤倉瓦斯?jié)舛冗h遠超過《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定標準，極大地威脅著選煤廠的安全生產(chǎn)。井下煤炭采掘后經(jīng)運輸系統(tǒng)進入選煤廠貯煤倉后，堵嚴煤倉下口，貯煤倉上倉口到煤倉貯煤位間形成盲倉，瓦斯能長時間、均勻地從煤體中釋放出來，加之倉內(nèi)空氣流通性差，極易造成煤倉上部瓦斯積聚。另外，由于倉內(nèi)貯煤時間長且多，煤倉下部壓力大，煤中瓦斯不易釋放，因而當倉下放煤時，瓦斯就會隨煤在出煤口釋放，往往導致煤倉下部倉口處瓦斯?jié)舛容^大，故而在高瓦斯礦井選煤廠中，煤倉瓦斯是十分重大的危險源。陜西陜煤黃陵礦業(yè)公司一號煤礦屬于高瓦斯礦井，瓦斯絕對涌出量已達100m3/分鐘，其配套的選煤廠設計有3個三萬噸煤倉、3個一萬噸煤倉，煤倉總貯煤量達到12萬噸。其中3個三萬噸煤倉倉直徑達30米，倉內(nèi)凈高達60米，其倉容和倉高在國內(nèi)較為少見，屬特大型煤倉。因此，一號煤礦選煤廠煤倉的瓦斯災害較為嚴重，必須采取有效措施進行治理。

1 瓦斯的特性及危害

1.1 瓦斯的物理特性

瓦斯是一種無色、無味的氣體，密度約為0.554g/cm3。瓦斯難溶于水，比空氣輕，擴散性比空氣高1.6倍，雖然無毒，但當其濃度高時，會使人因缺氧而窒息。瓦斯不助燃，但當其在空氣中有一定濃度并遇到高溫時，能引起爆炸。

1.2 煤體中瓦斯的貯存和解吸

瓦斯通常是以游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)存在于煤體的裂隙和孔隙內(nèi)。游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)的瓦斯處于不斷變換的動平衡狀態(tài)。在壓力降低、溫度升高或煤體結(jié)構(gòu)受到破壞時，部門吸附狀態(tài)的瓦斯就輕化為游離狀態(tài)，即發(fā)生解吸現(xiàn)象。煤炭被采掘出后以及在隨后的轉(zhuǎn)運過程中，吸附狀態(tài)的瓦斯因煤體結(jié)構(gòu)被破壞，外界壓力減小和溫度升高等因素，一直處于解吸狀態(tài)，因此吸附的瓦斯不斷地從煤體中逸出，散發(fā)到空氣中，當處于通風不暢通的地點，瓦斯便很容易積聚。

1.3 瓦斯爆炸的條件及危害

瓦斯爆炸必須同時具備三個條件：一是要有一定濃度的瓦斯，瓦斯爆炸的濃度界限一般為5%-16%，但煤塵的混入則可以降低瓦斯的爆炸下限；二是要有一定溫度的引火源，通常為650-750℃，電氣火花、明火、煤自燃、撞擊及摩擦火花等都足以引爆瓦斯；三是要有足夠的氧氣。瓦斯爆炸時，瞬間溫度可達到1850-2650℃，爆炸壓力可達0.75-1.03Mpa，是正常大氣壓力的7-10倍。這種高溫、高壓的氣流，形成強大的爆炸沖擊波，以極快的速度自爆炸點向四周沖擊，可直接摧毀設備，并造成巨大的人員傷亡。

2 國內(nèi)選煤廠煤倉瓦斯災害的案例

我國高瓦斯礦井選煤廠發(fā)生瓦斯事故的案例也很多，在此列舉幾個典型案例。

2.1 案例1

山西焦煤集團屯蘭煤礦屬于高瓦斯礦井，屯蘭礦選煤廠是一座設計入選原煤能力4Mt/a的大型煉焦煤選煤廠，有原煤倉4個，產(chǎn)品倉4個。2001年5月，屯蘭選煤廠焊工在產(chǎn)品倉上部對刮板運輸機橫梁的插板進行電焊作業(yè)時，在沒有任何安全措施的情況下，致使電焊火花掉入產(chǎn)品倉內(nèi)，引起瓦斯爆炸，造成該電焊工重傷。

2.2 案例2

1991年至今，山西陽泉煤業(yè)集團選煤廠共發(fā)生瓦斯事故11起，其中新景礦選煤廠發(fā)生4起煤倉瓦斯事故，分別是1997年11月、1997年12月、1998年4月、1999年5月。

3 一號煤礦選煤廠煤倉瓦斯災害預防和治理的具體措施

陜西陜煤黃陵礦業(yè)公司一號煤礦井下瓦斯的絕對涌出量在100m3/min左右，屬高瓦斯礦井，其配套的選煤廠是一座設計入選能力為6Mt/a的特大型選煤廠，建有原煤倉3個，單倉倉容為3萬噸，另外還有3個地銷產(chǎn)品倉，單倉倉容為1萬噸。這些煤倉自2011年3月份建成投用以來，發(fā)現(xiàn)煤倉的瓦斯涌出量較大，尤其是三個3萬噸的大型煤倉放煤時，煤倉下部倉口的瓦斯涌出量很大，并在倉口上方的隅角積聚，這些部位的瓦斯?jié)舛纫殉^1%，有時甚至達到2%左右，給選煤廠的安全工作帶來了很大隱患。為了有效的預防和治理煤倉的瓦斯災害，我們結(jié)合具體情況，采取了以下一些具體措施。

3.1 加強瓦斯災害的宣傳教育，強化職工的瓦斯意識

針對地面職工對瓦斯的危害認識不到位，瓦斯事故安全意識淡薄的現(xiàn)實狀況，我們狠抓宣傳教育工作。一是組織全體職工學習煤礦瓦斯的基本知識，認清選煤廠煤倉瓦斯的危害。二是搜集了大量國內(nèi)選煤廠瓦斯事故的案例，在班前會上給職工講解。三是從礦上職教部門借來瓦斯爆炸事故的光碟，在學習室播放組織職工觀看，通過強烈的視覺沖擊和慘痛的事故現(xiàn)場，震撼教育職工。

3.2 防止瓦斯積聚

防止瓦斯積聚可采取自然通風、強制通風和強制抽放等措施。一是加強各處煤倉上部抽放風機的管理。我們將煤倉上部抽放風機的運行監(jiān)護工作落實到每班的崗位工，作為其設備監(jiān)護和班后交接的一項工作，發(fā)現(xiàn)故障及時上報廠部，迅速安排人員解決，并且落實專人（安監(jiān)員）對各風機實行定期倒換運轉(zhuǎn)，對停運風機強制進行維護和檢修。二是針對煤倉下部瓦斯涌出較大的情況，我們首先加強倉體周圍換氣扇的運行管理，要求所有換氣扇頭必須24小時開啟運行，出現(xiàn)問題及時修復；其次要求倉體四周的所有門窗全部打開，加強自然通風；再是對煤倉放煤口上部的各處盲區(qū)、隅角進行填充、封堵，消除易發(fā)生瓦斯積聚的通風死角；另外針對放煤時倉上瓦斯涌出大的情況，我們在煤倉下皮帶間安裝了兩臺11千瓦的局部風機，當放煤時將風機開啟，用風筒對倉口上方強制通風，將瓦斯吹散，以防止發(fā)生積聚。

3.3 設計、安裝抽放設施

為從根本上解決三個3萬噸大型煤倉下部的瓦斯隱患，我們又在每個煤倉下部增加安裝了兩臺抽放風機，并配套了抽放管路至每個放煤倉口的上方，及時抽排放煤時涌出的瓦斯。這樣，在冬季來后，即使倉體四周的門窗關(guān)死，也能保證瓦斯的抽放，防止瓦斯積聚。

3.4 嚴管火源

火源是引發(fā)瓦斯事故的一個重要原因，必須從嚴管理。

（1）防止明火。煤倉上下禁止使用明火、吸煙、無安全措施施工等現(xiàn)象，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)嚴肅追查，從重處理。

（2）杜絕失爆。煤倉上下各類電氣設備全部按防爆標準進行管理，杜絕各類失爆現(xiàn)象。我們與施工方配合，對煤倉上下所有電氣設備逐臺進行了防爆標準整改，并定期檢查。

（3）防止其他火源。主要是防止機械設備運轉(zhuǎn)和檢修安裝過程中產(chǎn)生的摩擦、撞擊火花，對有可能出現(xiàn)的這類火源及時預防。

3.5 建設和完善瓦斯的自動監(jiān)控系統(tǒng)

可靠的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)是全天候監(jiān)控瓦斯?jié)舛仁欠癯瑯说闹匾ＷC，為更好的防治煤倉瓦斯，在完善抽放系統(tǒng)的同時，我礦正在積極籌備建設選煤廠瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，并將并入全礦井的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，進行統(tǒng)一管理。

4 結(jié)束語

通過以上瓦斯治理措施的實施，收到了良好的效果，消除了一號煤礦選煤廠煤倉瓦斯的積聚現(xiàn)象，保證了安全生產(chǎn)的需要。我們將繼續(xù)改進和完善選煤廠煤倉瓦斯治理的方法和措施，為建設本質(zhì)安全型礦井而努力。

作者簡介：岳麗（1983，3-），女，陜西富平人，2003年畢業(yè)于陜西能源職業(yè)技術(shù)學院，機電專業(yè)，助理工程師。