煤礦瓦斯“零超限”管理方法

趙啟輝

(大同煤礦集團 馬道頭煤業有限責任公司，山西 大同 037100)

作為煤礦的“第一殺手”，瓦斯隱患嚴重制約著煤礦的安全生產。隨著科學技術的進步，先進防控裝備的投入，以及煤礦管理水平的提升，使得瓦斯超限事故真正實現了可防、可控、可治。本文以某大型煤企2019年瓦斯超限統計數據為基礎，從分析造成瓦斯超限的原因入手，提出多種解決瓦斯超限的措施。

1 瓦斯超限原因及分析

常見的造成瓦斯超限的原因，具體可總結為以下16類，包括：回采工作面采空區頂板垮落后瓦斯涌出、上隅角風流不暢、瓦斯治理措施不到位、掘進巷道無計劃停風或風筒斷開、各類鉆孔封堵不嚴造成瓦斯泄漏、傳感器進水后元器件受潮、不當作業造成傳感器損壞、人為造成傳感器滯后采空區、監控設備電壓不穩、監控系統自身故障、排放瓦斯“一風吹”或風量控制不當、密閉維護不到位造成漏風、過地質構造等特殊區域時的瓦斯異常涌出、抽放系統無計劃停運轉、與小窯等異常區探通或貫通、巷道貫通時調整通風系統不當[1-2]。

2019年某大型煤企共發生瓦斯超限55次，其中下列原因導致的瓦斯超限比較突出：采空區頂板垮落(17次，占比30.9%)、瓦斯治理措施不到位(9次，占比16.4%)、局部通風管理到位(7次，占比12.7%)、特殊作業環節把控不力(7次，占比12.7%)、各類鉆孔管理不當(5次，占比9.1%)、傳感器管理不規范(3次，占比5.5%)。從這55次瓦斯超限的原因來看，還可分為兩大類：

1) 人為管理不到位。55次瓦斯超限中人為管理因素造成的有19次，占比34.5%。比較典型的有：①掘進工作面風筒斷開；②掘進工作面換風機開關時主、備風機同時停風；③掘進工作面傳感器掉入煤堆中；④掘進工作面煤體預抽鉆孔封堵不嚴涌出瓦斯；⑤掘進工作面抽放軟管與主管路斷開后鉆孔瓦斯涌出；⑥綜采工作面炸幫煤埋沒上隅角傳感器；⑦綜采工作面上隅角傳感器滯后進入采空區。

2) 技術措施不得力。55次瓦斯超限中技術措施因素造成的有36次，占比65.5%。比較典型的有：①綜采工作面采空區頂板垮落；②綜采工作面末采200 m范圍未提前進行煤體預抽；③綜采工作面發生頂回巷與機道塌通造成風流短路；④綜采工作面初采期間瓦斯治理措施單一，僅使用上隅角埋管抽放；⑤掘進工作面過火層巖侵入區時瓦斯異常涌出；⑥綜采工作面因回風巷道合口上隅角風量不足。

2 瓦斯超限防范措施

通過上述瓦斯超限成因分析，要實現瓦斯“零超限”必須要兩手抓——既要加強人的管理，又要加強技術的管理。

2.1 加強人的管理

加強人的管理，就是要求所有煤炭從業人員高度重視瓦斯超限事故，規范現場各環節作業，杜絕因人為管理不到位造成的瓦斯超限事故，特提出以下針對性防范措施：

1) 要加強掘進工作面風筒管理，掘進巷道每班必須有專人巡查、維護風筒，堅決杜絕因人為管理因素造成風筒斷開或損壞而引發的瓦斯超限事故。新掘工作面必須使用鐵質切換三通和排瓦斯三通。

2) 實施密閉啟封及排瓦斯作業時，要嚴格執行密閉啟封及排放瓦斯管理規定，并實行提級管控和備案管理，密閉啟封必須由救護隊執行，嚴禁排瓦斯“一風吹”或不按要求調控風量。

3) 對使用完畢或廢棄的各類鉆孔，必須及時按照封孔設計進行封孔，確保封孔質量，防止瓦斯等有毒有害氣體的泄漏。

4) 規范各類監控傳感器的日常管理及維護，做到“三規范”——布線規范、吊掛規范、調校規范。杜絕出現諸如傳感器進水受潮、掉入煤堆、接錯線路、砸斷線路等原因造成的傳感器誤報警。同時加強安全監控系統的日常維護，要與廠家聯動做好技術保障工作，降低故障率。

2.2 加強技術管理

加強技術管理，就是要牢固樹立“瓦斯超限可防、可控、可治”的思想，嚴格執行瓦斯治理措施，應抽盡抽，抽采達標，從根源上消除瓦斯超限，特提出以下針對性防范措施：

1) 強化瓦斯抽放，實現“應抽盡抽”。各工作面要根據“一面一策”、“分類施策”的原則，堅持以工程手段為主治理瓦斯的技術路線，綜合采取高抽巷、高位抽放鉆孔、穿層鉆孔、煤體預抽、上隅角埋管等多種抽放方法治理瓦斯。

2) 強化頂板管理。綜采工作面頭尾端頭必須及時退錨，積極實施水壓致裂等頂板預裂措施，減弱來壓顯現強度，防止采空區頂板大面積垮落造成工作面瓦斯集中涌出；同時要準確掌握礦壓規律，在周期來壓前提前采取措施，預防瓦斯超限。

3) 生產過程中要規范采煤工藝，合理確定支架數量，確保尾端頭支架與煤壁間距達到1.5 m以上，為上隅角及后溜尾區域風流稀釋瓦斯提供有利條件。

4) 超前地質預測，盡可能提前掌握特殊地質構造情況。遇特殊地質構造時，要加強對構造區域瓦斯的檢查和監測工作，及時掌握瓦斯涌出變化情況。發現瓦斯涌出量有異常增大情況時，應采取斷然措施，更換大功率局部通風機或增設局部通風機，以增加工作面供風量，避免瓦斯超限事故發生。

5) 編制完善的瓦斯管理技術文件，規范密閉啟封、排放瓦斯、瓦斯抽放等作業要求，對瓦斯超限事故進行嚴肅問責，保障各項制度真正落地見效。

3 結 語

2019年山西二畝溝煤礦發生瓦斯爆炸，該礦井為低瓦斯礦井，這里再一次提醒我們，煤礦瓦斯防治不論瓦斯等級高低，只論管理能否到位。因此，治理瓦斯超限必須要兩手抓——既要加強人的管理，又要加強技術的管理。本文給出的9種防控瓦斯超限的具體措施，希望能為煤礦瓦斯“零超限”管理提供思路和借鑒。