防止煤矿瓦斯爆炸的通风系统措施

【摘要】在煤炭开采过程中，多种灾害事故时有发生。但在特大事故中，绝大多数是由于瓦斯爆炸，约占特大事故总数的70%左右。本文从煤矿瓦斯爆炸的危害性入手，对煤矿瓦斯爆炸事故发生的各方面原因进行了分析，探讨了煤矿通风有效防止瓦斯爆炸事故发生的预防措施，对推动煤矿安全生产形势的根本好转有一定的借鉴意义。

【关键词】防止瓦斯爆炸;通风系统;具体措施

1.煤矿瓦斯特性及爆炸的危害

瓦斯是煤矿井下各种有毒有害气体的总称，其中甲烷占的比例最大，因此通常所说的瓦斯也就是指甲烷（CH4）。当瓦斯浓度在5.3～16%的区间内时，遇火容易发生爆炸。但新的研究发现，当瓦斯中含有其它的可燃气体或粉尘时，其爆炸下限会降低，甚至浓度在3%左右就会发生爆炸。为了确保有充足的富裕系数，我国《煤矿安全规程》规定采掘工作面正常生产过程中瓦斯浓度不得高于1%。瓦斯始终是影响和制约我国煤矿安全生产的主要因素之一，根据对2000-2009年的煤矿事故分析，瓦斯事故死亡人数占到了煤矿事故死亡总量的36.4%。瓦斯灾害主要体现在四个方面：爆炸、突出、窒息和燃烧，其中以瓦斯爆炸为主。瓦斯爆炸需同时满足三个条件：浓度达到爆炸界限，火源，足够的氧气。一旦具备上述条件，就会发生爆炸，其间形成强大爆炸冲击波，对人造成直接伤害，同时还可能破坏通风、运输系统导致矿井瘫痪；瓦斯爆炸产生的高温火焰造成人员烧伤，并可能引起矿井火灾；爆炸产生的有毒气体，会使人在短时间内中毒死亡，同时还可以扬起煤尘而参与爆炸，形成更惨重的事故。新中国成立以来，全国共发生24起一次死亡百人以上的煤矿特别重大事故，其中22起是瓦斯事故或有瓦斯参与的事故。如1960年5月9日，山西省大同老白洞煤矿发生特大瓦斯煤层爆炸事故，造成684人死亡，场面惨不忍睹。

2.防止煤矿瓦斯爆炸的通风系统具体措施

为防止瓦斯积聚，一方面需通过各种手段强化瓦斯抽采，将高浓度瓦斯通过瓦斯抽放管路排放到井上，避免瓦斯在井下和空气混合，而导致瓦斯超限；另一方面，为避免未经抽放的部分瓦斯在采掘过程中涌入到井下采掘空间，矿井一般采取强化通风措施，确保瓦斯浓度控制在1%以下。通风是治理瓦斯的最重要方法，为此要确保通风设施完好，确保风机正常运转，两道风门要随手关闭，也不可同时打开，确保用风地点风量充足。防止瓦斯积聚合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施，瓦斯防治工程与采掘工程，必须同时设计，超前施工，同时投入使用。采煤工作面必须保持风路畅通，每个掘进工作面必须有合理的进风和回风路线，避免形成串联通风。具体措施如下：

(1)煤矿的开采过程中，保证通风的不间段是十分重要的，通风必须做到不间断的运做，才可以预防瓦斯事故的发生。所以对风机的要求十分高，为了防止其他设备的问题影响到电路，从而进一步影响到风机的正常运行，所以对风机必须采用专用变压器、专用开关、专用线路，同时风筒需要经常的移接、修补;风机需要定期注油、清洗、换轴承,开关、电缆、变压器也需要维修管理。因此必须再配置一套变压器、电缆、开关、风筒。即双电源、双风机、双风筒,一套工作,一套检修。另外，有了冗余的设备，还应该做到设备之间的转换能过迅速做到，当一台设备由于问题停止运行后，应该迅速的切换到另一台设备上，为了做到迅速，在采用人为的切换的基础上，应该设计自动的切换，这样就可以提高了通风的可靠性。在实现通风机的通电线路专用，通风机和通电线路上的所有设备冗余的基础上，同时做到了设备间自动的切换，就很大程度上实现了通风的不间断。

(2)通风系统力求简单，实行分区通风，各水平、各采区和工作面应有独立的进、回风巷，无用的巷道应及时封闭，特别是连通进、出风井和总进、回风流的巷道都必须砌筑两道挡风墙，以防止瓦斯爆炸劝风流短路。另外，主要局部通风机必须装有反风设备，并应定期进行试验。为了保证实现反风，连通主要进、回风流的巷道内要装设两道方向相反的风门（双向风门）。

(3)增加工作面通风量加强矿井通风是稀释采掘空间瓦斯浓度最有效的方法。在矿井水量比较富余的条件下,适当加大工作面风量对防治综放工作面瓦斯超限是行之有效的方法。单纯依靠加大风量防治综放工作面瓦斯超限有一定的局限性，它受通风能力、巷道及工作面风速的限制。综放工作面采空区又是一个高浓度瓦斯库,加风会增大工作面进回风的风差,使漏风强度和宽度增大,导致工作面瓦斯量增加,要引起重视。我们建议改善矿井通风系统提高矿井抗灾能力要普遍应用电子计算机技术,优化选择矿井台理的通风系统和改造方案;要采用降阻、堵漏、改造通风机性能等技术措施,提高矿井通风能力。对采区、工作面必须保证生产所需风量,并有一定备用系数。坚决实现分区通风,消灭不台理串联风、老塘风、微风和无风,最大限度减少角联风,降低通风阻力,消灭入排之间平面交叉。凡是风量不足的矿井、采区、工作面必须坚持以风定产,不准超能力强行组织生产。

(4)加强排风：应该提升煤矿瓦斯防治机械设备技术积极引进国内外先进定向钻机设备,加强设备的技术条件，真正做到在矿井中不产生电气火花，做好瓦斯超标报警的准确、及时，不能漏掉任对何角落的瓦斯监测，这样即使瓦斯浓度超标，也不至于发生爆炸，能够通知人员做到迅速撤离，同时加强排风，就可以避免事故的发生。加强通风是防止瓦斯积聚的根本措施：①矿井必须根据规定配足风量；②所有矿井都要采用机械通风，且矿井主通风机的安装、运转等均要符合《煤矿安全规程》第135条的规定。③每一个生产水平、每一个采区都要布置单独的回风道，实行分区通风。④在瓦斯矿井中，采煤工作面、掘进工作面都应采用独立通风。⑤采空区必须及时封闭。控制风流的设施如风门、风桥、挡风墙、调节风门、风窗等设施的设置、质量和管理制度由矿务局统一规定。⑥瓦斯矿井的掘进工作面，禁止使用扩散通风。对于用局部通风机通风的工作面，要根据瓦斯涌出量的大小确定风机能力和风简口到工作面的距离。无论在工作或交接班时，都不准停风。如因检修、停电等原因停风时，都要撤出人员，切断电源。

3.结束语

瓦斯爆炸事故的防治是煤矿安全工作的一个系统工程，除了完善可靠的安全通风装备和采取有效的措施外，还应加强安全管理和安全监督，重视员工安全意识的培养。在生产实践中，我们应不断的研究、探索，进行防范和治理，保证煤矿的安全生产。煤矿企业要加大瓦斯管理投入，拿出资金，进行瓦斯治理与监控及其他安全问题的研究，以寻求科学合理的防治措施，保障煤矿安全状况得到改善。另外瓦斯又是一种优良的资源，相信一定可以把目前单纯的瓦斯灾害防治逐步转变为瓦斯治理和开发利用相结合的产业体系。

【参考文献】

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