高瓦斯煤矿采掘工程中通风技术与安全管理研究

姜守桂

摘要：煤矿产业往往伴随高风险，尤其是常见的高瓦斯环境，稍有不慎即可导致严重的安全事故，造成人员伤亡和经济损失。在高瓦斯煤矿的采矿环境中，通风系统是很好地排除瓦斯因素的利器，也是在未知环境中缓解各种无形有毒或者易爆炸的空气环境威胁因素，为煤矿工人和机械的运行提供一个安全可靠的运作空间。本文将结合实例讨论通风技术在煤矿中的运用和安全管理，分析当前煤矿通风技术的理论依据和应用层面。

关键词：煤矿产业；煤矿安全管理；通风技术的应用

正如大家都知道的一样，瓦斯是一种易燃易爆炸的气体，由于其无色无味（偶尔带有芳香族的碳氢气体的苹果味）才给人类无形中的威胁，一旦疏忽就很有可能处理不当导致爆炸，这样的煤矿实例有很多。而瓦斯又是与煤矿相伴相随的，很多煤矿开采时要面临高瓦斯气体的威胁，因此煤矿的通风技术具有很大的安全意义，能够完美解决瓦斯含量过高的问题。同时，通风技术的研究仍是一门值得深究的具有现实意义的学科。

一、实例

某煤矿企业于2014年3月对新疆地区一处煤矿进行采掘，在采掘中，发现矿区瓦斯浓度较高，危险系数陡然增加。未对矿井内的瓦斯处理，凭借丰富的采矿经验，工作人员开始准备挖掘设备的安装和运转，并打开了通风设备，安全措施充足。但是工作中意外出现了一处瓦斯浓度高度集聚的现象，导致资金损失，造成十名工人的伤亡，引发国内高度重视。后经过事故调查发现，当时的通风系统运转不畅，并没有很好地改善煤矿采集空气环境，对瓦斯的处理也没达到标准。再加上地面风力并不足，通风设备的调动没有很好运行，工作人员也忽视这个环节，回采的时候导致瓦斯浓度高，发生事故。

通过该实例，我们可以深刻认知到通风系统对整个煤矿安全的重要性，在井下封闭的开采环境，如遇到瓦斯涌出来的情况，没有一个先进且运行通畅的通风系统，避免危险的几率很低。而在挖掘煤矿的过程中，高浓度的瓦斯泄露到井下工作环境中是不可避免的，瓦斯存在于岩层之间，煤矿挖掘往往需要破坏岩层与煤层的结构，一旦破坏了结构，瓦斯就从破坏中释放出来，污染井内空气。如果将瓦斯排出到井外，将对地面空气造成更大的污染，因此通风系统在煤矿采集中有着不可言说的重要性，整个煤矿采集过程中都要不间断使用通风系统抽放污染气体，保证工作环境的安全。

二、应用

（一）完善通风技术

通风系统的完善对煤矿安全是最大的保障措施。煤矿井下的特殊环境促使采煤工作依赖通风技术。但是通风系统不仅仅只需要改善气体环境，减少危险因素，通风技术本身也可以作为一个监控气体环境的仪器，将其抽到的气体进行精密化分析，检测其中粉尘、有毒气体、一氧化碳、瓦斯等含量是否达到标准，同时在检测系统中应用警报，对超标气体采取反馈触发警报，让工作人员注意及时处理和撤离。另外井下地形不尽相同，在下井采掘前，要仔细考察井下的地形地势，合理布置通风系统，并在地面布置合适的风量，考察天气风力风向等因素，及时调整通风系统参数。为了防止断电、故障原因导致通风系统中断工作，电源应采取备用电源，通风系统也要备有第二套紧急系统，以防不时之需。当井下空气测出超标气体，井下工作人员应该立即有序安全撤离，等到警报完全解除再重新下井。

（二）局部通风技术

煤矿挖掘中，由于其密闭环境，和挖掘中的因素，导致气体并不是均匀分布于井内，大多数情况下，气体如上述例子一样处于集聚状态，浓度异常增高，很容易对周围的工作人员带来窒息等致命伤害，为了解决这一状况，通风系统并不能整体一概而论，要积极考虑局部通风技术。在处理过程中，可以重点关注几个容易积聚的角落，如回采工作面的洞穴和拐角、密封墙等。不同地方要根据地形采取最佳最简便的方法。对隅角的瓦斯积聚可以利用挡风板等，将巷道的风引入角落，稀释瓦斯浓度，冲散气体，有效降低瓦斯浓度。对于密封墙，要着重从根源的泄露入手，做好堵漏工作，防止源头泄露高浓度气体。另一方面，提升听风系统的风压导风，有效缓解当时的气体致命浓度。

（三）通风技术的选择

常用的煤矿通风系统有“U”和“Y”两种，前者适合简单结构上的采煤工程，能够有效避免气体积聚过高产生自燃，经常被高瓦斯工程所应有。但是由于结构过于简单，着重于整体考虑，对细节之处有所缺乏，容易造成角落气体浓度过高。后者则相反，在角落细节之处效果较好，但是技术要求高，对环境也有一定的要求，需要事先挖掘出一条顺畅的工作面，还要做好维修维护工作。还有一种应用于大型采掘系统的通风设备“W”，“W”型适用于工程面大的工程，供风系统也相比其他两种耗能更多，输送风力要求更高，对瓦斯的涌出量也有一定的影响。“W”型系统需要在平巷的位置进行鉆孔，为瓦斯排放提供通道，选钻孔点也要注意避免安全事故的发生。煤矿企业要根据自身煤矿需求，选用适合的通风方式。

（四）均压技术

均压技术是降低两端风压，使漏风量在最大限度上减少的技术，主要用于通风技术调整。在高瓦斯工作环境中，可以运用均压技术是两端高瓦斯浓度减少进入工作环境区域，再适时提高中间工作区间的风压，进一步缓解有害气体漏风问题，有效控制井内瓦斯等有害气体的范围和浓度，保障工作环境安全进行。应用均压技术时，要注重风机的风压调整，确保风压朝着正确的方向进行，尤其是两端的风压。一旦两端风压控制不好，风压不相等，会导致瓦斯等气体不受控制，进入操作区域，造成不可挽回的后果。另外风机和通风系统是独立的两个系统，当风机出现故障停止工作时，通风系统仍可以运行，工人只需暂时撤离到进风区域，就可以有效保证生命安全。

三、安全管理

加强煤矿的安全管理，提高工作人员安全意识，让煤矿生产产业每一个部门都时时刻刻注重。通风系统的安全管理在于控制风向风力风压，当风窗与风机联合时，工作人员需要更加提高警惕，防止停风时操作不及时造成的风险，随时都要注意各种参数和警报感应系统。通风系统的安全管理与工作人员的责任感不可分割，注重员工安全教育的培训，实行严惩赏罚分明的规范条款，是安全管理的有效手段。

四、结束语

对于煤矿内有害气体指标的排查和解决，现有的通风系统应该更加细致化和实用化，积极灵活的保障工作井区域的安全。煤矿企业应该将生产安全置于首位，加强煤矿生产的安全措施和防范。同时放眼于世界先进科学技术中，有针对性引入更有保障的安全技术和设备，提高煤矿生产的安全和效率。

参考文献：

[1] 张立国. 高瓦斯矿井极近距离煤层开采复合采空区自然发火综合防治技术[J]. 煤矿安全， 2017， 48（9）：145-148.

[2] 郭江峰. 夯实基础 提升能力 努力实现高产高效矿井瓦斯“零超限”目标[J]. 内蒙古煤炭经济， 2018， No.254（09）：106-107+145.

（作者单位：山东能源临矿集团古城煤矿）