刘家梁矿2214工作面高瓦斯回采中的通风技术与安全管理

刘爱文

（大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司， 山西 忻州 034114）

引言

煤矿开采过程中，矿井内部通常会伴随有大量的粉尘、有毒有害气体[1-2]。对于这些气体，如果不采取措施进行处理，就有发生爆炸的危险，威胁矿井内部工作人员的安全[3]。基于通风技术可以将矿井外部的新鲜空气输入到矿井内部，并将矿井内有毒有害气体、粉尘等物质及时排出，确保矿井安全[4]。可以看出，通风技术在保障矿井安全方面有着非常重要的作用，通风系统自身的安全稳定运行至关重要，所以有必要强化通风技术的安全管理工作[5-6]。

1 刘家梁矿2214工作面通风技术概述

1.1 刘家梁矿基本情况

刘家梁矿设计的生产能力为每年2.4 Mt，开采的煤层主要有2号煤层、3号煤层和5号煤层。其中2号煤层厚度平均值约为5.7 m。刘家梁矿2214工作面属于常见的“三软”煤层，煤层相对比较松软，具有较差的透气性。在煤矿开采过程中，随着开采的不断推进，导致工作面内涌出的瓦斯越来越多、浓度越来越高。为了解决工作面内瓦斯浓度过高的问题，工作面同时使用了瓦斯抽采技术和通风机风排技术。本研究主要对2214工作面的通风技术进行分析。工作面顶板围岩性质比较软弱，在掘进过程中容易发生垮落现象，另外刘家梁矿不同煤层间的距离也相对较小，可能会发生漏风通道。

1.2 B型通风技术在刘家梁矿2214工作面中的应用

1）回采工作面瓦斯涌出情况。在安装通风设备过程中，对矿井内的瓦斯涌出量进行检测发现结果为17 m3/min。随着工作面不断往前开采，矿井内的瓦斯涌出量越来越多、速度越来越快，检测发现达到了27 m3/min。随着采空宽度的进一步增大，瓦斯涌出速度最大时达到了51 m3/min。可以看出工作面的瓦斯涌出量非常大，使得矿井内的瓦斯浓度居高不下。在没有使用B型通风技术前，稳定状态下工作面的瓦斯涌出量大约在23～25 m3/min。

2）B型通风技术的使用。在深入分析工作面瓦斯涌出规律后，认为如果只是增加通风量，还无法有效降低工作面内的瓦斯浓度。为了从根本上解决工作面瓦斯浓度过高造成的各种危害问题，有必要采取措施从源头上降低瓦斯涌出量，实现矿井瓦斯浓度的有效控制。充分考虑工作面实际情况，最终选用B型通风技术来控制矿井内的瓦斯浓度。如图1所示为2214工作面中使用的B型通风技术示意图。

在确保矿井瓦斯浓度在安全范围的前提下，应该尽可能降低通风系统的通风量，以节省能源。这就要求对通风系统的参数进行调节，同时对矿井内的瓦斯浓度进行监测，找到最合适的技术参数。经过大量的实践测验，最终确定最优通风机参数为800 m3/min，此时矿井内各监测点的瓦斯涌出量均得到了有效控制，完全在安全范围内。

图1 2214工作面使用的B型通风技术示意图

2 2 2 1 4工作面回采通风技术管理存在的安全隐患分析

在开采煤矿时首先需要挖掘巷道，但在岩石内部通常会包含有瓦斯等易燃易爆气体，这些气体会从巷道表面涌出，并在巷道内部汇集。当不同巷道进行连通后，这些易燃易爆气体就会全部汇集在一起。当瓦斯浓度达到一定程度，遇到火花或明火时就非常容易发生爆炸问题，严重时可能会导致巷道发生垮塌。为避免上述情况的出现，就需要利用通风技术对巷道内部的瓦斯进行处理，尽可能降低瓦斯浓度，使其处于安全范围内。可见，矿井通风技术在确保高瓦斯工作面安全方面有非常重要的作用，而做好通风管理工作是确保通风系统安全稳定运行的基础。结合2214工作面实际情况，认为存在如下两个通风技术管理安全隐患。

2.1 煤矿开采环境存在安全隐患

煤矿开采中瓦斯是重要的危险源，当矿井内瓦斯浓度达到一定程度就有发生爆炸的危险。矿井内瓦斯浓度与煤矿开采环境有非常重要的关系，矿井所在区域的地质环境、褶皱、断层等都会对瓦斯含量产生重要影响。刘家梁矿2214工作面煤层比较软弱，所处环境比较复杂，巷道围岩也存在断层的问题。因此煤矿开采环境是威胁2214工作面通风安全的隐患之一。所以当开采到不同阶段时，尤其是在出现断层位置时，需要重点监测矿井内的瓦斯浓度，根据瓦斯浓度对通风系统的通风量和通风速度进行适当调整。

2.2 监督和管理力度薄弱

我国对煤矿资源的依赖程度相对较大，为顺应社会经济发展，我国每年都需要开采大量的煤矿资源。很多矿井在煤矿安全监督和管理方面有所松懈，刘家梁矿2214工作面同样面临着这样的问题。煤矿企业将更多的财力、时间和精力放在能够提升煤矿开采效率的设备方面，而在通风技术方面的投入相对较少。实际上，为了提升煤矿安全，监管人员应该定期对通风系统进行检查，确保其安全稳定运行，同时应该将先进的安全技术与通风技术进行结合，提升通风系统的安全性。

3 提升2 2 1 4工作面通风技术安全的管理措施研究

3.1 建立通风技术安全管理制度

系统完善的规章制度是做好通风技术安全管理的基础和前提，所以刘家梁矿需要充分结合工作面的实际情况，结合实践制定并完善通风技术安全管理规章制度体系，更重要的是要在实践中严格贯彻落实安全管理制度。通风系统作为矿井重要的安全保障，如果通风技术在实践中存在缺陷可以及时发现并提出，进而进行完善和改进。另一方面，刘家梁矿在对通风技术开展安全管理工作时还需要明确安全管理目标和责任，将目标进行量化，将责任进行落实。通过对目标的量化能够实现更加科学的管理，提升通风系统安全管理的效率和质量。

3.2 优化煤矿通风技术管理工作

第一，使用最先进、最适合的矿井通风技术。刘家梁矿2214工作面当前阶段使用的B型通风技术，就是在充分考虑实际情况基础上选用的最先进、最适合的通风技术。如果使用其他类型的通风技术，可能无法满足实际使用需要，导致矿井内的瓦斯涌出量相对较高，瓦斯浓度居高不下，对矿井安全构成了严重威胁。但必须清醒认识到，B型通风技术在2214工作面中的应用，并不一定是最优的，还有进一步提升的空间。因此煤矿企业需要重视通风技术方面的创新与发展，基于实践应用效果对通风技术进行优化和改善，进一步提升通风技术的安全性能。

第二，优化回采工作面施工环境。良好的回采工作面施工环境可以降低通风系统的压力。当回采工作面环境较好时，空气中包含的粉尘、有害气体含量相对较低，则只需要基本的通风量即可满足实际使用需要，确保矿井安全。相反的，当矿井环境较差，空气中包含有大量的粉尘、有毒有害气体时，则需要通风系统提供更大的通风量和通风速度才能够将矿井内的空气质量控制在安全范围内。

第三，重视通风技术管理工作，增加资金投入。煤矿企业应该重视通风技术管理工作，在这方面投入更多的时间、精力和财力，引进综合素质人才，确保通风技术安全。

3.3 对通风技术设备定期组织维护保养

刘家梁矿应该定期组织对通风系统进行维护检修，且在实际执行过程中严格贯彻落实相关的维护检测标准，对通风系统的实际运行状态给出客观、科学的判断。对通风技术安全管理人员执行奖惩制度，即表现优异的员工及时进行奖励，表现不良的员工按照实际情况对其进行处罚。通过奖惩措施能够提升通风安全管理人员的工作热情和积极性，从而更好地完成矿井通风技术管理工作。

4 结语

对于高瓦斯回采工作面而言，合理利用通风技术是降低矿井瓦斯浓度的重要措施。选用通风技术是第一步，还需要充分结合煤矿开采实际环境对通风技术存在的安全隐患进行分析，刘家梁矿2214工作面存在的通风技术安全隐患主要包含两个方面，分别为煤矿开采环境复杂、监督管理工作不到位。对于存在的安全隐患，需要采取针对性的通风技术安全管理措施，以提升刘家梁矿高瓦斯工作面的通风技术安全。