關(guān)于煤礦盲巷瓦斯檢查時濃度異常的探討

苗萌

（山東省天安礦業(yè)集團有限公司山東濟寧273155）

關(guān)于煤礦盲巷瓦斯檢查時濃度異常的探討

苗萌

（山東省天安礦業(yè)集團有限公司山東濟寧273155）

本文通過實例對煤礦盲巷瓦斯檢查時不同檢測儀器的誤差分析，找出了檢測儀器之間誤差的原因，并提出了措施和建議。

瓦斯檢測儀器

1　概述

在煤礦日常的瓦斯檢查工作中，根據(jù)國家的相關(guān)規(guī)定，安全監(jiān)控系統(tǒng)的實時監(jiān)測、相關(guān)人員隨身攜帶的便攜式甲烷檢測儀和瓦斯檢查員的專用光干涉式瓦斯檢測儀是煤礦檢查瓦斯的主要手段，正常的采掘活動下，三者監(jiān)測的瓦斯?jié)舛认嗖畈淮蟆５谝恍┨厥獾那闆r下，例如啟封密閉時，由于缺少氧氣，二氧化碳濃度相對較高，烷烴類氣體密度較大的情況下，這三種檢測儀器會產(chǎn)生差別很大的結(jié)果。容易因錯誤的判斷而留下隱患。

2　事故案例

某礦井田地處華北沖擊平原，地形平坦，開采深度-200～-700m。主要開采煤層為二22煤層。安全監(jiān)控系統(tǒng)的使用完全符合《國家煤礦安全規(guī)程》和《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范（AQ1029-2007）》的標(biāo)準(zhǔn)，完全滿足各采掘工作面的需求和安全生產(chǎn)要求。

2.1瓦斯含量

（1）礦井瓦斯等級

區(qū)內(nèi)以往未發(fā)生過瓦斯突出和爆炸事故。礦井每年進行礦井瓦斯等級鑒定。詳見表1。

表1　礦井瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定審批表

（2）影響瓦斯賦存的主要地質(zhì)因素

①斷層和含水層對瓦斯賦存的影響：由于斷層裂隙帶較為密集，水文地質(zhì)條件極為復(fù)雜，煤層瓦斯沿裂隙逸散，因此，該地段瓦斯含量相對較小。②巖漿巖對瓦斯賦存的影響：礦井巖漿巖侵入二2煤層中，使原來低變質(zhì)的煤層變質(zhì)程度急劇增高，達(dá)到高變質(zhì)無煙煤，雖然增加了瓦斯含量，但也使其迅速逸散，這也是該礦井瓦斯成分和含量較小的原因之一。

2.2實際井下安全監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)

從2011年到2014年12月，安全監(jiān)控系統(tǒng)中顯示，除甲烷超限斷電試驗外，其他甲烷傳感器顯示值均在0.03%以下，屬于安全儀器儀表誤差范圍之內(nèi)，沒有發(fā)現(xiàn)瓦斯。

2.3井下便攜式瓦斯檢測儀和光干涉檢測儀監(jiān)測情況

井下采用便攜式甲烷檢測儀和光干涉檢測儀檢查瓦斯，正常采掘活動顯示值均在0.03%以下。

2.4異常情況的監(jiān)測

2014年6月，在位于二2煤層的某采區(qū)啟封密閉時，救護隊員使用CLG10型光干涉式瓦斯檢測儀和CJC4型便攜式甲烷檢測儀檢查瓦斯，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常。詳見表2。

表2　救護隊現(xiàn)場所測數(shù)據(jù)

我們及時采取措施，并對相關(guān)設(shè)備和氣體進行實驗。

（1）井上實驗

我們在井上做了光干涉瓦斯檢測儀、甲烷傳感器、便攜式瓦斯檢測儀讀數(shù)的對比實驗，實驗過程如下：把濃度為2.0%的甲烷氣體充入到一個密封的塑料袋內(nèi)，分別用光干涉式瓦斯檢測儀、甲烷傳感器、便攜式甲烷檢測儀測量塑料袋內(nèi)的瓦斯?jié)舛龋瑢嶒灲Y(jié)果如下：

實驗結(jié)果顯示：光干涉瓦斯檢測儀、甲烷傳感器、便攜式甲烷檢測儀的實驗讀數(shù)差別不大。

（2）氣體檢測

我們將采集的氣體使用氣相色譜儀進行檢測，結(jié)果如下：

表3　井上實驗結(jié)果

通過對比現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)和氣體化驗分析數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場用光干涉瓦斯檢測儀檢測的數(shù)據(jù)和氣體分析的數(shù)據(jù)有很大差別。分析如下：

表4　相關(guān)部門檢測報告

①用光干涉瓦斯檢測儀檢測瓦斯?jié)舛葧r，它所測的為混合氣體濃度（主要包括水分、二氧化碳），且在檢測密閉、盲巷這些地點時，由于空氣成分變化較大，儀器內(nèi)所裝藥品（二氧化硅、鈉石灰）不能將水分和二氧化碳過濾干凈，又加上其他烷類氣體（比如乙烷）的影響，此時儀器所測為混合氣體濃度，因此讀值比實際濃度偏大。

②甲烷傳感器、便攜式甲烷檢測報警儀的工作原理為催化燃燒，在檢測瓦斯時，不受水分和二氧化碳影響，只要氧氣充足，就能檢測出瓦斯?jié)舛取６谌毖鯀^(qū)域，則由于不能充分燃燒，顯示數(shù)據(jù)比實際濃度低，且氧氣越低，偏差越大。

③引起本次氣體檢測異常的氣體是以二氧化碳為主的混合氣體，甲烷實際濃度和平時正常風(fēng)流中所測濃度基本吻合。

3　采取的措施和建議

（1）仔細(xì)研究煤礦瓦斯產(chǎn)生原因，堅決抵制因火成巖侵入或水文地質(zhì)復(fù)雜造成瓦斯含量較低的麻痹思想，嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯檢查制度，避免事故的發(fā)生。

（2）嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，加強儀器儀表的校檢工作。

（3）在現(xiàn)場檢測及瓦斯排放過程中，充分掌握各儀器的自身特性，嚴(yán)格做好各項儀器的對比工作。發(fā)現(xiàn)誤差及時分析處理。

（4）在盲巷、采空區(qū)、啟封密閉等非正常區(qū)域內(nèi)監(jiān)測，建議及時對現(xiàn)場氣體進行氣相色譜分析，提高信息的準(zhǔn)確性，防止因誤判造成事故的發(fā)生。

X752[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-411-1

苗萌（1985～），男，助理工程師。

[1]《礦井通風(fēng)》.王永安主編.

[2]《礦井瓦斯防治》.國家煤礦安全監(jiān)察局組織編寫.