劉家梁礦2214工作面高瓦斯回采中的通風技術與安全管理

劉愛文

（大同煤礦集團軒崗煤電有限責任公司， 山西 忻州 034114）

引言

煤礦開采過程中，礦井內部通常會伴隨有大量的粉塵、有毒有害氣體[1-2]。對于這些氣體，如果不采取措施進行處理，就有發生爆炸的危險，威脅礦井內部工作人員的安全[3]。基于通風技術可以將礦井外部的新鮮空氣輸入到礦井內部，并將礦井內有毒有害氣體、粉塵等物質及時排出，確保礦井安全[4]。可以看出，通風技術在保障礦井安全方面有著非常重要的作用，通風系統自身的安全穩定運行至關重要，所以有必要強化通風技術的安全管理工作[5-6]。

1 劉家梁礦2214工作面通風技術概述

1.1 劉家梁礦基本情況

劉家梁礦設計的生產能力為每年2.4 Mt，開采的煤層主要有2號煤層、3號煤層和5號煤層。其中2號煤層厚度平均值約為5.7 m。劉家梁礦2214工作面屬于常見的“三軟”煤層，煤層相對比較松軟，具有較差的透氣性。在煤礦開采過程中，隨著開采的不斷推進，導致工作面內涌出的瓦斯越來越多、濃度越來越高。為了解決工作面內瓦斯濃度過高的問題，工作面同時使用了瓦斯抽采技術和通風機風排技術。本研究主要對2214工作面的通風技術進行分析。工作面頂板圍巖性質比較軟弱，在掘進過程中容易發生垮落現象，另外劉家梁礦不同煤層間的距離也相對較小，可能會發生漏風通道。

1.2 B型通風技術在劉家梁礦2214工作面中的應用

1）回采工作面瓦斯涌出情況。在安裝通風設備過程中，對礦井內的瓦斯涌出量進行檢測發現結果為17 m3/min。隨著工作面不斷往前開采，礦井內的瓦斯涌出量越來越多、速度越來越快，檢測發現達到了27 m3/min。隨著采空寬度的進一步增大，瓦斯涌出速度最大時達到了51 m3/min。可以看出工作面的瓦斯涌出量非常大，使得礦井內的瓦斯濃度居高不下。在沒有使用B型通風技術前，穩定狀態下工作面的瓦斯涌出量大約在23～25 m3/min。

2）B型通風技術的使用。在深入分析工作面瓦斯涌出規律后，認為如果只是增加通風量，還無法有效降低工作面內的瓦斯濃度。為了從根本上解決工作面瓦斯濃度過高造成的各種危害問題，有必要采取措施從源頭上降低瓦斯涌出量，實現礦井瓦斯濃度的有效控制。充分考慮工作面實際情況，最終選用B型通風技術來控制礦井內的瓦斯濃度。如圖1所示為2214工作面中使用的B型通風技術示意圖。

在確保礦井瓦斯濃度在安全范圍的前提下，應該盡可能降低通風系統的通風量，以節省能源。這就要求對通風系統的參數進行調節，同時對礦井內的瓦斯濃度進行監測，找到最合適的技術參數。經過大量的實踐測驗，最終確定最優通風機參數為800 m3/min，此時礦井內各監測點的瓦斯涌出量均得到了有效控制，完全在安全范圍內。

圖1 2214工作面使用的B型通風技術示意圖

2 2 2 1 4工作面回采通風技術管理存在的安全隱患分析

在開采煤礦時首先需要挖掘巷道，但在巖石內部通常會包含有瓦斯等易燃易爆氣體，這些氣體會從巷道表面涌出，并在巷道內部匯集。當不同巷道進行連通后，這些易燃易爆氣體就會全部匯集在一起。當瓦斯濃度達到一定程度，遇到火花或明火時就非常容易發生爆炸問題，嚴重時可能會導致巷道發生垮塌。為避免上述情況的出現，就需要利用通風技術對巷道內部的瓦斯進行處理，盡可能降低瓦斯濃度，使其處于安全范圍內。可見，礦井通風技術在確保高瓦斯工作面安全方面有非常重要的作用，而做好通風管理工作是確保通風系統安全穩定運行的基礎。結合2214工作面實際情況，認為存在如下兩個通風技術管理安全隱患。

2.1 煤礦開采環境存在安全隱患

煤礦開采中瓦斯是重要的危險源，當礦井內瓦斯濃度達到一定程度就有發生爆炸的危險。礦井內瓦斯濃度與煤礦開采環境有非常重要的關系，礦井所在區域的地質環境、褶皺、斷層等都會對瓦斯含量產生重要影響。劉家梁礦2214工作面煤層比較軟弱，所處環境比較復雜，巷道圍巖也存在斷層的問題。因此煤礦開采環境是威脅2214工作面通風安全的隱患之一。所以當開采到不同階段時，尤其是在出現斷層位置時，需要重點監測礦井內的瓦斯濃度，根據瓦斯濃度對通風系統的通風量和通風速度進行適當調整。

2.2 監督和管理力度薄弱

我國對煤礦資源的依賴程度相對較大，為順應社會經濟發展，我國每年都需要開采大量的煤礦資源。很多礦井在煤礦安全監督和管理方面有所松懈，劉家梁礦2214工作面同樣面臨著這樣的問題。煤礦企業將更多的財力、時間和精力放在能夠提升煤礦開采效率的設備方面，而在通風技術方面的投入相對較少。實際上，為了提升煤礦安全，監管人員應該定期對通風系統進行檢查，確保其安全穩定運行，同時應該將先進的安全技術與通風技術進行結合，提升通風系統的安全性。

3 提升2 2 1 4工作面通風技術安全的管理措施研究

3.1 建立通風技術安全管理制度

系統完善的規章制度是做好通風技術安全管理的基礎和前提，所以劉家梁礦需要充分結合工作面的實際情況，結合實踐制定并完善通風技術安全管理規章制度體系，更重要的是要在實踐中嚴格貫徹落實安全管理制度。通風系統作為礦井重要的安全保障，如果通風技術在實踐中存在缺陷可以及時發現并提出，進而進行完善和改進。另一方面，劉家梁礦在對通風技術開展安全管理工作時還需要明確安全管理目標和責任，將目標進行量化，將責任進行落實。通過對目標的量化能夠實現更加科學的管理，提升通風系統安全管理的效率和質量。

3.2 優化煤礦通風技術管理工作

第一，使用最先進、最適合的礦井通風技術。劉家梁礦2214工作面當前階段使用的B型通風技術，就是在充分考慮實際情況基礎上選用的最先進、最適合的通風技術。如果使用其他類型的通風技術，可能無法滿足實際使用需要，導致礦井內的瓦斯涌出量相對較高，瓦斯濃度居高不下，對礦井安全構成了嚴重威脅。但必須清醒認識到，B型通風技術在2214工作面中的應用，并不一定是最優的，還有進一步提升的空間。因此煤礦企業需要重視通風技術方面的創新與發展，基于實踐應用效果對通風技術進行優化和改善，進一步提升通風技術的安全性能。

第二，優化回采工作面施工環境。良好的回采工作面施工環境可以降低通風系統的壓力。當回采工作面環境較好時，空氣中包含的粉塵、有害氣體含量相對較低，則只需要基本的通風量即可滿足實際使用需要，確保礦井安全。相反的，當礦井環境較差，空氣中包含有大量的粉塵、有毒有害氣體時，則需要通風系統提供更大的通風量和通風速度才能夠將礦井內的空氣質量控制在安全范圍內。

第三，重視通風技術管理工作，增加資金投入。煤礦企業應該重視通風技術管理工作，在這方面投入更多的時間、精力和財力，引進綜合素質人才，確保通風技術安全。

3.3 對通風技術設備定期組織維護保養

劉家梁礦應該定期組織對通風系統進行維護檢修，且在實際執行過程中嚴格貫徹落實相關的維護檢測標準，對通風系統的實際運行狀態給出客觀、科學的判斷。對通風技術安全管理人員執行獎懲制度，即表現優異的員工及時進行獎勵，表現不良的員工按照實際情況對其進行處罰。通過獎懲措施能夠提升通風安全管理人員的工作熱情和積極性，從而更好地完成礦井通風技術管理工作。

4 結語

對于高瓦斯回采工作面而言，合理利用通風技術是降低礦井瓦斯濃度的重要措施。選用通風技術是第一步，還需要充分結合煤礦開采實際環境對通風技術存在的安全隱患進行分析，劉家梁礦2214工作面存在的通風技術安全隱患主要包含兩個方面，分別為煤礦開采環境復雜、監督管理工作不到位。對于存在的安全隱患，需要采取針對性的通風技術安全管理措施，以提升劉家梁礦高瓦斯工作面的通風技術安全。