解析高瓦斯煤矿通风技术策略

李光艳

（阳泉市大阳泉煤炭有限责任公司,山西 阳泉 045000）

新时期下,煤矿作为我国关键的生态资源,对推动我国社会主义建设起到重要作用。煤矿开采的程序主要是对煤层进行开发进而获取煤矿资源,但是在开采过程中,会对煤层和岩层的结构造成不同程度的破坏。瓦斯主要是指附存于岩层和煤层中的无臭、无味以及无色气体,又称为甲烷,其具有较强的易爆性,如果瓦斯气体在空间中的浓度达到15%左右,遇见明火会导致严重的爆炸事故。在高瓦斯煤矿开采过程中,煤矿企业需要通过瓦斯的抽放和风排等方式,降低瓦斯浓度,解决其中潜存的安全问题,进而确保开采工作有序以及安全进行。

1 优化高瓦斯煤矿通风技术的积极意义

瓦斯学名为甲烷,是人们日常生活中常见的天然气,高瓦斯煤矿主要是指,煤矿蕴含的瓦斯含量超出行业标准,瓦斯在短时间内,从煤层大量涌出,难以对其进行及时排放,进而致使瓦斯含量过高,形成高瓦斯煤矿。

如果瓦斯在经过长期积累同时又得不到有效排除,其浓度会持续增加,如果遇见明火,很可能发生爆炸事故,对工作人员带来生命威胁。因此,煤矿企业一定重视高瓦斯煤矿的管理工作,通过科学的办法和措施,将瓦斯及时排出井外［1］。加强高瓦斯煤矿的通风工作,是提高开采工作安全性的重要前提和基础,科学的通风技术可以及时排出井内的瓦斯气体,降低其浓度和含量,保证浓度处于安全数值内,防止出现瓦斯爆炸事故,确保生产的有序以及安全进行。

2 高瓦斯煤矿通风技术

2.1 均压通风技术

当前,在我国高瓦斯煤矿开采工作中,主要应用均压通风技术,其工作原理为,在矿井两端的风通道安装风压调节装置,通过通风调节系统,合理控制风道两端的风压。均压通风技术可以有效控制瓦斯浓度,利用两端风压将瓦斯排出井外。同时,均压通风技术还能够调节工作面瓦斯涌入量,保证工作面瓦斯浓度数值处于安全范围内,保证工作人员的作业安全［2］。

2.2 平衡风机均压

均压通风技术的原理相对简单,并且具有一定的操作性和技术性,在应用该技术的过程中,需要保证通风道两端风压平衡,实现数值相同,如果两端风压不一致,很可能导致瓦斯涌入工作区。同时,煤矿企业要保证风机正常工作,如果风机由于故障无法正常运行,需要利用主扇进行通风,保证瓦斯的及时排出。同时,在调节通风系统的过程中,要综合考虑均压机的适应情况,结合均压机类型,打开调量门和回风道,防止瓦斯涌入工作区。当前我国主要采用的均压机如图1所示。

图1 均压通风机

2.3 建立管理制度

煤矿企业要建立以及完善相关管理制度,防止瓦斯爆炸等安全事故的出现。同时,在应用均压通风技术的过程中,要熟悉该技术的应用要点,并且配以健全的制度开展煤矿作业管理,保证风机与风窗的正常使用。管理人员要结合具体情况,合理调整通风装置,保证其处于最佳状态。煤矿企业要成立相关监督部门,对矿井通风情况开展监督管理,确保生产的安全进行。同时,企业还要结合具体情况,对管理制度进行动态优化,保证管理制度可以确保煤矿通风的正常运行,并且注重制度的人文性［3］。

3 应用B型通风的相关技术要点分析

B型通风技术具有较强的综合性,在确保通风正常的基础上,起到防尘、防火灾以及防止瓦斯涌入的作用,保证煤矿开擦的安全和质量,特别在瓦斯浓度较高的煤矿中应用,其效果更加显著。B型通风技术与传统U通风技术具有明显差别,U型通风技术更加注重通风量,B型通风技术则通过回风巷顶板进行瓦斯排放,其属于一种新型的煤矿通风技术,将矿井通风与瓦斯排放充分结合,对工作面聚集的瓦斯进行有效疏导［4］。

3.1 科学控制瓦斯运移

当前,在瓦斯浓度较高煤矿的工作面具体设置过程中,两端风压的差值通常较大,导致难以对瓦斯进行有效控制,例如采空区和上隅角,都是瓦斯运移控制的死角。应用B型通风技术可以有效解决瓦斯运移控制问题,防止出现管理死角。同时,在传统开采工作面中,只有一条回风巷道,难以对瓦斯进行有效运移,B型通风技术拥有两条巷道,其中有一条专用于瓦斯运移的巷道。同时,在以往的工作面设置中,瓦斯排放巷道通常在顶板中安置,在进行开采工作中,会对排放巷道带来一定的影响,如果工作面出现岩石垮落的情况,可能致使巷道冒落,这种固化的布置方式增加了通风阻力,加大了工作空间的瓦斯含量［5］。B型通风技术在安装了风门,可以结合作业具体情况,动态调节风流阻力,保证回风巷与排放道保持风压平衡,确保瓦斯顺利从排放道有效排出,而这种方式还可以保证瓦斯死角处于负压状态,降低了作业空间的瓦斯浓度。

3.2 防止瓦斯大量涌出

在具体煤矿开采过程中,瓦斯排放的位置主要有工作面煤壁、采空区和巷道,而煤壁是瓦斯大量涌出的最主要方式［6］。煤壁瓦斯受到煤层透气性和煤质等因素的影响,传统的工作面布置不能很好的适应高瓦斯煤矿的作业需要,容易导致在开采中煤壁大量涌现瓦斯,为正常生产带来一定的安全隐患。B型通风在开采区中增设了阻风门,可以有效提升绝对静压,进而增加巷道通风阻力,控制煤壁以及巷道的瓦斯涌出量。在阻风门设置中,要注意安排其位置,保证其位置离风巷巷口较近。同时,风流静压与瓦斯涌出呈现反比关系,阻风门位置如果设置不合理,会对静压数值带来一定的影响。在开采工作面中,存在较多的采空区,岩层垮落无法覆盖整个采空区,会导致瓦斯大量涌入,采空区空间相对封闭,大量瓦斯涌入聚集,可能导致瓦斯漏风排放。针对这种情况,最好的解决方式是加强漏风强度,B型通风技术设置了瓦斯专用排放巷道和联络巷,并且增设了调节设备,对风压和风阻进行有效控制,保证两端风压数值一致,进而降低漏风带的强度［7］。

4 结语

瓦斯爆炸作为煤矿开采工作中最为严重的安全事故,其防治问题已经成为我国高瓦斯煤矿管理中的重要问题,有效而科学的通风技术,是解决高瓦斯排放问题的关键方式,其可以降低工作面内的瓦斯浓度和含量,确保生产的有序以及安全进行。但以往的通风技术难以对瓦斯浓度进行严格的控制,容易出现管理死角,针对这种情况,煤矿企业要结合高瓦斯煤矿的特点,应用B型通风技术,加强对瓦斯浓度的控制和管理,保证开采作业的安全性,为企业创造更大的经济效益。

参考文献：

［1］ 孙洪涛.关于高瓦斯煤矿通风技术的探究［J］.机械管理开发,2015,30（5）：100－101,109.

［2］ 刘小涛.新时期高瓦斯煤矿通风措施［J］.机械管理开发,2015,30（4）：116－117,120.

［3］ 牛文强,郝强.高瓦斯煤矿通风技术要点的探讨［J］.内蒙古煤炭经济,2013（6）：136,141.

［4］ 石明富.白龙山煤矿一井掘进工作面自动导风风筒的研制及应用效果［J］.矿业安全与环保,2017（5）：1－2.

［5］ 吕高磊,张家宝.赵庄煤矿低透煤层水力冲孔瓦斯治理研究［J］.能源与环保,2017（9）：226－229.

［6］ 李晓非.高瓦斯突出矿井煤巷快速掘进工艺及其应用分析［J］.中国高新技术企业,2017（12）：277－278.

［7］ 陈鹏飞.高瓦斯突出矿井煤巷快速掘进瓦斯治理方法分析［J］.中国高新技术企业,2017（12）：281－282.