高突危險綜采工作面防瓦斯防滅火治理方法

宋春林

(山煤集團左權宏遠煤業有限公司，山西 晉中 032600)

引 言

社會經濟的飛速發展導致全社會對能源的需求量越來越高，煤炭作為我國能源消費結構的主要組成部分，需求量自然也在逐年提高。煤炭開采企業為了適應市場需求，在開采過程中也加大了生產力度，但是生產速度加快的同時，安全事故也隨之出現。實際上，安全事故的發生很大程度與開采工作本身有關。一方面，井下作業的整體環境和施工條件比較復雜；另一方面，開采技術設計操作環節眾多，稍有不慎就會導致瓦斯和火災事故出現。為了保障生產效率，降低事故發生可能性，煤炭開采企業有必要對開采過程中的安全事故因素進行研究，以此為高效資源開采提供可靠支持，落到實處的做到文明生產、安全生產。

1 工作面概況分析

某煤礦在工作面掘進時出現瓦斯動力現象，經過測算，煤層厚度約為6.0 m，掘進期間瓦斯涌出達到12.0 m3/t，該礦處正從低瓦斯向突出礦井過渡，所以必須加大研究力度，減少瓦斯事故的發生。機、風巷提前施工50 m瓦斯抽放鉆孔，同時預留160 m的空白帶，其中預留部分的q值超過3 L/min，s值也已經超過6 kg/m的上限。由此可以推斷，當前施工安全受到嚴重突出危險性的威脅。此外，該礦處于自燃煤層，發火期達三個月以上，經過數月的采掘推進度也不甚理想，并且時常伴有自燃事故的發生。在瓦斯和火災問題的影響下，施工人員的生命安全和身體健康都受到不同程度的侵害，施工的推進極為緩慢。

2 防瓦斯措施的分析

在煤礦開采過程中，礦內工作面上隅角會出現高濃度瓦斯，這些瓦斯在渦流的作用下比較難擴縮，并且在不斷積累下會導致濃度超標。當工作人員在開采中操作不慎，或者是日常管理出現問題，就會發生瓦斯爆炸這樣的嚴重安全事故。為了維護施工人員的生命安全和企業財產完整，采取安全施工的重要性就體現出來，施工單位應當在開采中做到以下幾點。

2.1 提高生產安全意識

安全是生產的第一要素，對于礦業開發這一高危行業來說，做好安全工作是最基礎的要求。施工管理單位必須將安全生產滲透到生產的各個環節中，確保每項生產行為都能受到安全生產準則的指導。想要有效地提高生產安全系數，最重要的就是對一線施工人員和干部管理人員展開培訓，讓工作人員在充分認識到瓦斯和火災危險性的情況下自覺按照要求規范生產行為[1]。

2.2 合理調整擋風墻

擋風墻需要結合工作面的推進作出調整，否則就不能減少上下端的壓差和漏風量，還會在一定程度上導致高濃度瓦斯流出，從而影響生產工作的有序運行。比較合理地設置形式應當是將擋風障安置于上下隅角處，從而達到減少采空區漏風通道的目的，在擋風的同時防止瓦斯罐現象形成。

2.3 設置導風簾

導風簾的主要作用是降低黃泥墻前的瓦斯濃度，導風簾的懸掛位置為上隅角，理想的稀釋濃度應當達到1%以下。導風簾的長度不宜過短，正常情況下要大于10 m，并且要能夠滿足巷道和煤壁間的通風距離，否則就很可能出現風阻現象，造成通風效果降低的狀況。此外，風壓差要維持在一定范圍，借助調節進風風壓、風速的方式保證均壓通風，這樣就可以將通風效率和質量維持在比較理想的狀態。

2.4 防止支架位移

支架位移時可能會摩擦火花，所以工作人員要在采面頂端設置墊木和皮帶等，防止火花出現造成瓦斯爆炸[2]。

2.5 設置瓦斯鉆孔

在礦產開采以前，需要在風箱和機巷處設置抽取瓦斯的鉆孔，降低該處的瓦斯濃度。為了全面監控瓦斯事故，礦井工作人員要在瓦斯易出現的區域放置檢測設備，這些檢測設備對瓦斯濃度有著高度靈敏性，可以穩定的監控瓦斯濃度，當瓦斯濃度高于0.8%的時候，監控系統就會向工作人員發出警報，提醒工作人員對異常狀況作出處理。

2.6 利用煤壁淺孔抽放技術

上文中已經提到，礦井中有空白帶160 m，這就需要借助工作面煤壁淺孔的抽放技術降低礦井內的瓦斯含量。在每三天一次的循環操作下，瓦斯的排放量可以達到4 600 m3/次，在礦井瓦斯含量顯著降低的情況下，施工人員在生產中面臨的威脅也會降低到可控范圍。

3 防滅火綜合治理

3.1 工作面合理配風

在工作面初次來壓時，應當合理調配風量，不過工作面初采期間的采場空間相對較大，負責通風的工作人員必須在準確認知現實情況的基礎上適當增加風量。結束初采環節以后，就要結合作業規章需要做出進一步調整，在調整期間遭遇異常狀況時需要及時作出處理。

3.2 注重氣體檢查和預報預測工作的建設

氣體檢查和預報預測在不同階段的側重點有所不同，工作人員要根據施工流程和工藝的變動對具體內容作出調整。

3.2.1 工作面初采階段

工作面初采時，負責通風的工作團隊要安排專職瓦檢員實施盯面檢查，其中的主要檢查對象包括順風槽、工作面、回風隅角和回風順槽等，這些地點的氣體狀況比較容易發生異常，所以檢查工作的重點也要集中于這些地方，正常情況下每班檢查必須達到三次，檢查完成以后還需要將檢查結果向通風隊、礦調度室進行匯報，若是發現了異常狀況就需要及時進行處理，以免安全事故發生。結束初采工作以后，工作面的氣體檢查要求稍微降低，檢查工作也由專職瓦檢員和兼職瓦檢員共同負責，每班檢查次數從至少三次降低到兩次。不過檢查工作依然要堅持按照程序進行操作，完成檢查以后要將最終結果進行反饋。在工作面未采與撤回期間，瓦檢員要密切注視氣體的變化狀況，一旦脫崗、虛報狀況發生，就要對瓦檢員進行嚴厲處分，以防各種不當檢查行為造成嚴重的后果。至于瓦檢員的交接班，既要嚴格按照規定進行，也要做好交接記錄，明確責任歸屬。

3.2.2 工作面回采階段

綜采隊的工作人員應當帶齊工具和設備，保證氧氣供給充足，利用一氧化碳和瓦斯便攜儀觀測工作面的氣體狀況，異常發生時匯報調度室，然后等待通風隊的專業工作人員實施深度處理。正常情況下，工作面中每隔20個支架就要配備一組氧氣和便攜測量儀器，這樣就可以方便工作面人員實時觀察氣體的變化，從而及時對氣體異常的狀況作出應對。在工作面回采階段，通風隊工作人員需要按照規定要求每天對回風隅角和擋風簾內的氣體進行取樣，然后再將取樣結果化驗分析，從而得出采空區遺煤氧化自燃情況的有效反饋[3]。

3.2.3 工作面回采和為末采階段

經過一段時間的采集以后，工作面的監控設備可能因為外界因素的影響出現靈敏度下降的問題，這就會造成監控設備可靠性降低。為此，通風隊工作人員要保障好工作面監控設備的管理、維護，為安全生產提供穩定、高效的設備支持。調度室工作人員應當時刻關注傳感器數據的變化，一旦發現異常狀況，就要采取措施進行處理。對于氣體的不同變化情況，相關工作人員應當熟練掌握針對性的處理措施。結合行業中常見的檢測系統使用管理辦法可以認識到，回風隅角和工作面回風槽等監測點至少要保證每周化驗一次，并將化驗報告匯報總工程師和通風科等。

3.3 上下隅角堵漏

在工作面初采階段，工作面進、回風隅角處需要按照要求設置擋風簾減小采空區漏風。當初采結束以后，就要在回風側掛設導風簾，借此引導風流將回風隅角的瓦斯和有毒有害氣體沖淡。需要注意的是，擋風簾在長時間使用后也會有一定的破損，雖然短時間內不能產生嚴重的影響，但是安全無小事，通風隊工作人員在日常巡查時要適當觀察擋風簾狀況，出現破損后及時修補或更換[4]。

3.4 保證回采速度及回采率

確保回采速度和回采率也是防滅火總綜合治理的必要途徑，工作面回采期間，工作人員務必要控制好頂煤和底煤留設，工作面和順槽中的浮煤都要打掃干凈，尤其不能將浮煤留至采空區。在采煤時，割每一刀都必須保證機頭、機尾五臺端頭架范圍內巖粉撒布到位，厚度最小不得低于30 mm。在沒有特殊事件發生的情況下，回采率不得低于95%，這樣就可以減少采空區遺煤數量，縮短浮煤氧化時間。

3.5 加強上下隅角三角區頂板管理

上下隅角三角區頂板的管理不同忽視，兩隅角架后懸頂長度超過10 m時，就應當停止工作面的推采，同時切斷工作電源，將錨索和錨桿的支護作用消除，確保工作面上下隅角三角區采空區及時冒落。除此以外，工作人員也可以使用沙袋或其他阻燃材料作封堵處理。

3.6 加強封閉質量及進度

在工作面回采階段，進風順槽的聯巷選需要在工作面前15 m左右封閉，當回采結束以后，應當盡快對采空區進行封閉，原則上封閉要在45天以內完成，具體可以參照企業《加強通風設施管理的規定》中的要求繼做具體施工，以便封閉工作的高質、有序推進。

3.7 加強工作面火源管理

加強工作面火源管理是最基本的管理內容之一，在工作面回采階段，各個施工人員都應當對生產過程中出現的引火熱源保持高度關注，尤其是綜采工作面的電氣設備，機電科每周至少要檢查兩次，否則就有可能因電氣設備失爆導致設備運行出現問題。

3.8 地表堵漏

采空區地表坍塌狀況需要調度室、通風科和地質科等部門的協同處理，當坍塌狀況出現以后，工作人員要按照要求進行堵漏。

4 結語

煤炭資源生產對我國社會經濟發展的重要性不言而喻，煤炭開采企業在生產中要更加關注安全問題，將安全管理意識貫穿于各個生產環節，盡可能規避瓦斯和火災事故的發生。當然，對于可能發生的安全事故，施工單位一定要建立完整的應急預案，以免事故的發生造成嚴重的人員傷亡和經濟損失。