掘进工作面瓦斯超限原因及控制

【摘要】在当前我国社会主义市场经济发展的过程中，人们对矿产资源的开发越来越重视，因此就将许多先进的技术应用到其中，这不仅有利于我国国民经济的发展，还进一步的提高了矿产资源生产的质量。但是，在当前我国矿产行业发展的工程中，煤矿事故的频繁发生，这也给人们的生命财产安全带来巨大的损失，其中瓦斯就是当前我国煤矿开采安全事故发生的罪魁祸首。文章通过对瓦斯的特点、性质和危害进行简要的介绍，讨论了人们在掘进工作面瓦斯超限的主要原因以及相关的控制措施，以供参考。

【关键词】煤矿事故；瓦斯；掘进工作；控制

在当前我国矿产行业发展的过程中，人们在煤矿掘进工作面瓦斯事故发生的次数越来越频繁，这不仅对我国社会经济发展有着一定的影响，还人们的生命财产安全带来了巨大的损失。因此我们在采用相关的治理手段，来对矿井掘进工作面瓦斯超限的现象进行有效的治理。

一、矿井瓦斯的性质及特点

目前人们在煤矿资源开采的过程中，出现的会计瓦斯主要是由多种气体混合而成的，主要含有甲烷、二氧化碳、氮气以及其他的稀有气体。其中我们在矿井掘进工作中所说的瓦斯的治理工作主要是针对甲烷气体而言，特点则是表现在以下几个方面：

1、矿井瓦斯主要是由甲烷组成的、它是一种无色、无味的气体，在标准状态下其自身的密度比较小，因此人们在矿井掘进的过程中，由于其自身的重量比较轻，这就使其时常聚集在掘进工作面当中。

2、在矿井瓦斯微溶于水，在标准状态下其自身的溶解度大约为3.5L/100L水。而且根据相关的了解，我们发现瓦斯的扩散速度比较大，它可以快速的扩散到空气当中。

3、瓦斯在和空气混合在一起，在高温的环境下会发生燃烧和爆炸的现象。

4、目前我们在煤矿开采的过程中，矿井瓦斯是一种伴生产物，它主要是由古代植物的一体在地层中生产的，而且在长年地质变化的影响下，部分的瓦斯其他都保存着矿井当中。

二、矿井瓦斯主要危害

然而在矿产资源开采的过程中，矿井瓦斯对人们的生态健康有着极大的危害，而且当矿井瓦斯和空气混合在一起的时候，它们遇火就会发生爆炸或者燃烧的现象，这就导致了煤矿事故的城市，从而对人们的生命财产安全带来了巨大的损失。其中人们在煤矿开采时，矿井瓦斯的主要危害表现为以下几点：

1、爆炸产生高温

根据相关信息显示，当矿井瓦斯和空气混合达到一定浓度的时候，遇火就会发生燃烧或者爆炸的现象，而我们在煤矿开采的过程中，矿井中存在着许多的易燃物品，这就十分容易导致井下火灾的发生，对人们的生命财产安全造成损失。

2、爆炸产生高压

而且我们在矿产开采的过程中，矿井瓦斯出现爆炸的时候，就是使得矿井内的空气压力大幅度的增大，从而产生威力巨大的冲击波，这就对矿井内部的支护结构造成破坏，使得矿井发生坍塌。

3、爆炸产生大量有害气体

瓦斯在发生爆炸以后，这不仅使得矿井内部结构中的空气减少，还产生大量的有害气体，这就威胁到了人们的生命安全。根据相关数据显示，我们发现在煤矿事故发生的过程中，其中有11%左右的人是因氧气浓度低窒息而死的，而有70%以上的人是因为一氧化碳中毒而亡的，可见矿井瓦斯气体在矿井掘进工作中对人们的生命财产安全有着巨大的影响。

4、爆炸产生正向冲击

瓦斯爆炸产生的高温、高压使爆源附近的气体以极大的速度向四周扩散，在所经过的路程上形成威力巨大的冲击波现象，称为正向冲击（也称进程冲击）。正向冲击由于是高温、高压气流，因此，能造成人员伤亡、巷道和设施破坏，还能扬起大量煤尘使之参与爆炸，从而造成更大的破坏，还可点燃坑木或其他可燃物而引起火灾。

三、、掘进工作面瓦斯超限的原因

导致掘进工作面瓦斯超限的原因很多，通过多年的工作总结及对掘进工作面瓦斯超限统计，瓦斯超限主要是由以下原因引起的：

1、无计划停电停风。由于电网供电不稳定，供电管理制度不健全，设备包机到人不落实，供电系统和电气设备检查、维修力度小，导致供电系统掉闸，电气设备短路等事故时有发生。无计划停电、停风发生后，因局部通风机没有专人看管，停风时间较长，给掘进面瓦斯超限创造条件。

2、电网检修。电网每年两次停电检修，检修期间停电时间较长，一般为8——12小时，局部通风机没有备用电源，造成掘进工作面瓦斯超限概率加大。

3、局部通风机管理不到位。风筒质量差，破口多，接头大小不一，无反压边，接头漏风严重，风筒吊挂不平直，风筒拐弯多，甚至出现风筒脱节现象，均会导致掘进迎头供风量小，风速低，难以稀释瓦斯，造成瓦斯超限事故。

4、掘进面迎头出现地质构造，由于地质资料不详细，在掘进过程中突遇断层、褶曲，由于短时间大量瓦斯突然涌出，导致掘进工作面瓦斯超限。

5、机械事故原因。掘进工作面局部通风机超限运行，设备老化，易造成“烧机”事故。导致掘进工作面瓦斯超限。

6、深部煤层瓦斯含量大，是掘进工作面发生瓦斯超限斯事故的重要原因之一。

7、掘进工作面施工钻孔过程中，由于煤层瓦斯含量大，在施工钻孔过程中，出现“喷孔”现象，瓦斯大量释放也是造成掘进面瓦斯超限的原因。

四、控制掘进工作面瓦斯超限的措施

通过对掘进工作面瓦斯超限原因分析，孟津煤矿有针对性地采取了以下预防措施：

1、井下实现了双回路供电系统，完善了掘进工作面局部通风机“三专”供电系统。落实了电气设备包机制度和局部通风机专人看管制度，并将局部通风机运行状态纳入矿井瓦斯监测监控系统，大大提高了局部通风机的供电可靠性，无计划停电现象下降95%以上。

2、矿增设备用电电源。在电网停电检修时，备用电源启动，杜绝了掘进工作面局部通风机停电现象。

3、掘进面采用双风机、双电源，自动倒台及“三专两闭锁”。有效遏制了掘进工作无计划停风现象。

4、强化局部通风机管理。局部通风机管理做到责任到人，奖罚分明，严格执行质量标准化和考核制度。局部通风百米漏风率大幅下降（30%左右）。有效提高了风筒出风量和稀释瓦斯能力。

5、使用大功率对旋风机（2×11kw以上）和大直径配套风筒（Φ600mm以上）。增加风筒出口风量，保证掘进面迎头风量达到300——320m3/min。解决了日常供风及打释放孔时瓦斯超限的问题。

6、掘进工作面揭露断层等地质构造前，由地质部门正常预报地质构造等情况，在掘进面距断层等地质构造10m时开始打超前钻孔，该措施：一是提前释放断层带瓦斯，二是避免瓦斯在掘进过程中短时间大量涌出引起瓦斯超限事故。

7、为了避免机械事故原因造成掘进面瓦斯超限，掘进面局部通风机实行定期维护检修，井下局部通风机每运行半年都升井加油检修，确保局部通风机正常运行。

五、结束语

从以上控制掘进工作面瓦斯超限的做法和煤矿实践的结果来看，掘进工作面的瓦斯超限事故是完全可以控制的。关键是找到引起掘进面瓦斯超限的主要原因，然后由针对性地采取措施，并在现场严格落实兑现。

参考文献

[1]王濤.高瓦斯复杂地质条件掘进工作面瓦斯综合防治技术[J].科技信息，2011（09）

[2]石磊.优化掘进工作面局部瓦斯抽放的探讨[J].科技致富向导，2010（35）

作者简介

杨剑，男，助理工程师，义煤集团孟津煤矿有限责任公司。