浅谈矿井瓦斯事故防治

浅谈矿井瓦斯事故防治摘要：瓦斯事故是煤矿的头号杀手，矿井“一通三防”尤其是区域瓦斯防治更是重中之重，区域性瓦斯防治与矿井瓦斯地质因素关系极大，本文主要就矿井瓦斯地质因素对煤层瓦斯含量的影响及瓦斯事故防治措施进行了有针对性的论述。关键词：瓦斯地质因素煤层瓦斯含量瓦斯事故防治0、引言3月29日，吉林省白山市江源区的吉煤集团通化矿业公司八宝煤业有限责任公司发生一起瓦斯事故；4月1日，因通化矿业公司擅自违规派人员到八宝煤矿井下再次处理火区，八宝煤矿井下再次发生瓦斯爆炸；两起瓦斯爆炸事故，共造成35人死亡，16人受伤，11人失踪。在这之前发生过许多瓦斯爆炸事故，一次瓦斯爆炸事故往往造成群死群伤、矿毁人亡的后果，教训极其沉痛。值得注意的是，发生瓦斯爆炸事故多数是高瓦斯矿井的低瓦斯区或瓦斯矿井。试验室试验瓦斯爆炸必须同时具备以下两个条件：一是空气中瓦斯体积含量达到5％～16％，9.5%爆炸最为强烈；二是引爆的火源，井下一旦产生火源，其时间长度就肯定超过瓦斯引火感应期长度（瓦斯爆炸引火感应期长度不再论述），所以，只要上述两个条件同时同地存在就会发生瓦斯爆炸。因此，瓦斯爆炸事故的防控重点应放在防止瓦斯积聚和杜绝引爆火源上。防止瓦斯积聚的深层次原因是矿井煤层瓦斯含量，瓦斯含量受矿井瓦斯地质因素影响，煤的自身性质、煤层赋存条件和地质构造等对煤层瓦斯含量的影响极大，考虑瓦斯地质条件防止瓦斯积聚对矿井防瓦斯意义重大。影响煤层瓦斯含量的矿井瓦斯地质条件主要有煤层自身性质、煤层赋存条件和地质构造。1、矿井瓦斯地质条件矿井瓦斯主要是在煤的变质形成过程中产生的，瓦斯含量是指煤体或岩体在自然条件下所含的瓦斯量，包括游离态和吸附态的瓦斯。影响矿井瓦斯含量的因素概括起来可分为两类：一是影响瓦斯生成量多少的因素;二是瓦斯的保存和放散条件；煤层的性质影响瓦斯生成量，煤层的赋存和地质构造条件影响瓦斯的保存和放散，但是，不同的煤田、同一煤田不同矿井、同一矿井不同采区，瓦斯含量相差很大，造成这一差异的主要是地质因素，表现在以下几个方面：（1）煤层自身性质。煤的变质程度和煤质影响瓦斯的生成量，煤体的孔隙率决定瓦斯的吸附能力，孔隙大小密度不同，所含瓦斯的量就不同。成煤初期，煤的结构疏松，孔隙率大，游离瓦斯储存的空间大，吸附瓦斯能力也强；但此时煤质以褐煤为主，煤的变质程度低尚未生成大量瓦斯，所含瓦斯量较少；平朔矿区的煤大部分是低变质的长焰煤，当然还有中变质的气煤占得比例较少，所以平朔矿区瓦斯含量较低，但是，气煤比例稍高煤层空间密闭性又较好的情况下，瓦斯含量就会较高，极易因疏忽造成瓦斯事故。在煤化地质作用下煤继续变质，煤质逐渐致密，孔隙率降低，吸附瓦斯的能力也降低；但煤体内部细微孔隙增多，使得煤的表面积增大，至无烟煤达到最大，所以无烟煤吸附瓦斯的能力最强，通常以煤的镜质组反射率为指标反映煤的变质程度。但是煤体吸附瓦斯能力强不一定含瓦斯量大，瓦斯含量最终还受密闭空间的影响。（2）煤层赋存条件。煤层中的瓦斯会受到来自地层的压力在煤层中不断地运动，运动的速度与煤层和围岩的渗透性有关，渗透性大，容易逸散，但是，如果煤层的围岩致密完整，煤的渗透性又较小，瓦斯则容易保存在煤层中。瓦斯可溶于水，随着地下水的流动而随之流动逸散；水分子可以占据煤体的裂隙和吸附表面减弱煤对瓦斯的吸附能力，所以地下水活动强烈的地区煤层含瓦斯量较少，煤层含水越大，瓦斯相应就越少，水大、瓦斯含量较大的煤层，瓦斯分布的条带性较强，像朔南矿区的煤层可能就是这种情况。瓦斯还与煤层的埋藏深度和倾角有关系，通常，埋藏深度越大，瓦斯含量越高；煤层的倾角越小，瓦斯含量越大。（3）地质构造。同一矿区同一煤层地质构造对瓦斯含量影响较大，地质构造附近瓦斯涌出量往往增加或减少。一般说来，张性断层有利于瓦斯排放，瓦斯含量减少；压性断层可以封闭储存瓦斯，其瓦斯含量增大。瓦斯喷出大多发生在地质构造破坏带、溶洞裂缝区、背斜和向斜轴部储瓦斯区以及其他储瓦斯构造与原始洞缝相通的区域，是发生瓦斯喷出的良好通道，对矿井的安全生产影响关系极大。因此，进行瓦斯防治必须从研究瓦斯地质条件开始，找到规律性的东西，采取有针对性的措施才能收到良好的效果。2、矿井瓦斯防治的技术措施根据上述影响瓦斯含量的矿井瓦斯地质条件，结合在采掘过程中收集到的瓦斯数据，采取数理统计综合性的分析方法绘制煤层瓦斯地质图，并根据现场实践不断更新完善瓦斯地质图以指导区域性瓦斯防治。在此基础上主要采取如下技术措施来防止瓦斯积聚。（1）最大限度地抽放瓦斯，做到采前预抽，减小煤层瓦斯含量，采动和采空区抽放，减轻矿井通风压力。开采煤层、邻近煤层和采空区等瓦斯抽放，减少井下瓦斯涌出量，是提前预防和控制瓦斯事故的根本措施，可实现瓦斯环境中采煤本质上的安全。对于局部聚集的瓦斯，可采用隔离法、分支通风法、引风法等措施来隔离或吹散巷道内聚集的瓦斯，保障生产安全。（2）建立健全可靠的通风系统。建立分区通风系统和强化通风的安全管理，保证整个矿井和井下各个工作面上都有足够的风量，有效、稳定和连续不断，保持足够的风速，足以用来稀释和驱散工作面涌出的瓦斯，防止瓦斯聚积超限和工作面之间的相互影响。（3）建立矿井瓦斯监测系统。建立完善的瓦斯监控系统，及时发现瓦斯超前，除此之外，瓦斯检测人员对整个矿井井下的瓦斯含量进行监测，监测结果及时填写在记录本和瓦斯日报表上，汇总在瓦斯台帐上做好数据分析工作。上述各项技术措施是相互联系、相互促进和互为补充和支撑在实践中循环反复逐步完善过程。除做好上述防治瓦斯的技术措施外，还要辅以必要的管理措施，做好防治瓦斯的第三道防线。3、矿井瓦斯事故防治的管理措施3.1建立瓦斯安全管理机制导致瓦斯爆炸事故的物质源是瓦斯，控制瓦斯是防止瓦斯爆炸事故的重要前提，为了预防和控制瓦斯爆炸事故，实现安全系统工程本质安全，就要建立完善的瓦斯防控管理机制，实现防止瓦斯积聚的功能，体制机制不健全、责任不落实是管理的最大漏洞。3.2建立火源安全管理机制矿井引爆火源主要有电气火花、放炮火源、摩擦撞击、吸烟明火等，引爆火源的安全管理主要有以下几方面：（1）矿井用电安全管理。一方面井下用电气设备必须进行防爆检测，合格后才能入井使用；另一方面要杜绝“三违”、电气失爆。（2）加强矿井用火安全管理。建立严格的入井检身制度，严禁将烟草和点火物品带下井；井口附近30m以内不许存在明火；井下不准进行电焊和气焊等焊接作业。（3）加强井下放炮的安全管理。井下放炮作业严禁简化程序、放明炮及明电放炮、多母线放炮、违规填充炮泥、反向爆破、一次装药多次爆破、使用岩石炸药爆破等。（4）加强摩擦撞击的安全管理。采煤机械截割部件上需加洒水喷雾降温设备，严禁在井下通风不良区域使用可产生火花的金属工具和机械设备。3.3矿工不安全行为控制造成煤矿瓦斯爆炸事故的原因是多方面的，有客观原因，也有主观原因；有直接原因，也有间接原因。依据安全学原理，引发事故的原因不外乎人（人的不安全行为）、物（物的不安全状态）、环（环境的不安全因素），人为因素往往是引发事故最直接、最常见的原因。安全教育是为了防止矿工不安全行为，防止人为失误的重要途径。其重要性首先在于通过安全教育能提高企业领导和广大矿工搞好事故预防工作的责任感和自觉性。其次，安全技术知识的普及和安全技能的提高，能使广大矿工掌握事故发生发展的客观规律，提高安全操作水平。最后，可通过安全教育掌握安全检测技术水平和提高安全控制技术，搞好事故预防，起到保护自身和他人安全的作用。安全教育从以下三方面进行：（1）安全知识教育。使矿工掌握有关事故预防的基本知识，提高矿工的安全素质，从而提高煤炭企业整体事故预防水平，知识教育的深度必须结合矿工所在岗位进行安排，像上面所述矿井瓦斯煤层地质条件对瓦斯含量的影响及其采取相应的技术措施就是我们必须培训的主要内容。（2）安全技能教育。安全操作技能教育应结合工种岗位，按照有关规程、标准有计划地循序进行。通过培训和反复的实际操作训练，使井下操作人员其逐渐掌握安全技能，在将知识转化为能力的过程中，使作业人员掌握完成本岗位安全作业技巧，具备相应的安全操作能力和紧急应变能力，比如一些瓦斯积聚前的可能预兆，光凭说教很难达到应有的效果，必须在安全技能培养上重视现场实践。高瓦斯矿井的一些老的瓦斯检查员，瓦斯积聚的一些感觉是相当准确的，尽管我们现在还不能很好地说清其中的奥妙和科学依据，也或许是实践经验所起到的作用（说话写文章有语感，防瓦斯有瓦斯感）。（3）安全态度教育。通过安全态度教育使操作者尽可能地克服不利于安全生产的思想和观念，树立科学的安全观念和法制观念，提高安全意识，端正安全态度，自觉遵章守纪，搞好安全生产。以前我在矿井一线带班，常常听到工人说：“不违章干不成事”，这一方面是各级技术管理人员死板硬套规程的问题，另一方面也反映了操作人员安全生产思想、观念和态度的问题。4、结语本文结