時(shí)間：2022-11-16 10:52:54
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摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤礦的需要在不斷地?cái)U(kuò)大。礦井瓦斯爆炸作為煤礦中一種極為嚴(yán)重的災(zāi)害，不僅會對礦工的生命和國家財(cái)產(chǎn)帶來巨大的損失，也會隨社會環(huán)境造成惡劣的影響。因此，文章從工人的安全意識、通風(fēng)管理、瓦斯抽風(fēng)管理和檢查檢測等方面出發(fā)，重點(diǎn)針對這些防治措施進(jìn)行深入的分析。為相關(guān)工作人員提高參考與借鑒。
關(guān)鍵詞：煤礦；瓦斯爆炸；安全意識；防治措施
Abstract: with the rapid development of social economy, the need of coal mine in continually expanding. Mine gas explosion as a coal mine is a kind of serious disasters, will not only to the life of the miners and state property to bring the huge loss, and also with the environment caused by the society will be bad effects. Therefore, this article from the worker safety consciousness, ventilation management, gas convulsions management and check the testing and other aspect, focused on these measures to prevent further analysis. For related work personnel to improve reference and the model.
Keywords: coal; Gas explosion; Safety consciousness; Prevention and control measures
煤炭是我國一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的主要能源。隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，煤礦的數(shù)量在急劇上升，隨之而來的火災(zāi)、透水和瓦斯爆炸等災(zāi)害事故時(shí)有發(fā)生。其中，瓦斯爆炸是煤礦災(zāi)害事故中危害最大的一種，若瓦斯治理不好，則會導(dǎo)致煤礦事故，直接對煤礦工人的生命和國民經(jīng)濟(jì)構(gòu)成極大的威脅。因此，防治和控制瓦斯爆炸事故，是煤礦安全工作的重中之重。采取合理有效的措施，減少瓦斯爆炸事故的發(fā)生，對煤礦的安全生產(chǎn)具有重要的作用。
1 加強(qiáng)安全培訓(xùn)，提高工人安全意識
我國煤礦瓦斯爆炸頻發(fā)的一個(gè)關(guān)鍵原因，就是對工人和有關(guān)管理人員的培訓(xùn)不到位，導(dǎo)致他們對煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和基本安全知識知之甚少，如：不知道局部通風(fēng)機(jī)停風(fēng)帶來的問題，不了解瓦斯積聚及擴(kuò)散規(guī)律，不知道如何恢復(fù)掘進(jìn)頭的通風(fēng)，對排放瓦斯認(rèn)識不足，規(guī)程觀念淡薄等。為了提高工人的安全意識，首先就要通過安全技術(shù)培訓(xùn)，使他們深刻地了解煤礦的固有特點(diǎn)，特別是瓦斯的基本性質(zhì)、特點(diǎn)，瓦斯爆炸發(fā)生的條件、危害及規(guī)律等，真正確立“安全為天”的思想。通過安全培訓(xùn)，強(qiáng)化“上標(biāo)準(zhǔn)崗，干標(biāo)準(zhǔn)活，干放心活”的意識，提高實(shí)際操作技能，有效地避免瓦斯事故特別是瓦斯爆炸事故的發(fā)生。
2 加強(qiáng)通風(fēng)管理
通風(fēng)是排除瓦斯的最主要技術(shù)措施之一。礦井必須加強(qiáng)礦井通風(fēng)管理工作，加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，明確責(zé)任，完善通風(fēng)管理制度，從嚴(yán)管理，切實(shí)把預(yù)防瓦斯超限事故當(dāng)作礦井整個(gè)管理和安全工作的重中之重，抓緊落實(shí)，務(wù)求實(shí)效，堅(jiān)決杜絕瓦斯超限事故的發(fā)生。每對礦井都要建立完善、合理的通風(fēng)系統(tǒng)。各采掘工作面應(yīng)實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)，嚴(yán)禁不合理串聯(lián)通風(fēng)，做到穩(wěn)定、連續(xù)地向井下所有用風(fēng)地點(diǎn)供風(fēng)，防止漏風(fēng)，保持足夠的風(fēng)量。
掘進(jìn)工作面是煤礦井下最容易出現(xiàn)安全問題的地點(diǎn)，所以必須要加強(qiáng)局部通風(fēng)管理工作，作業(yè)規(guī)程中要有通風(fēng)設(shè)計(jì)，實(shí)行采掘供電分開，有風(fēng)電瓦斯閉鎖裝置，嚴(yán)格執(zhí)行“嚴(yán)禁一臺局部通風(fēng)機(jī)向兩個(gè)地點(diǎn)供風(fēng)”的規(guī)定，避免發(fā)生循環(huán)風(fēng)，嚴(yán)防風(fēng)流短跑或風(fēng)量不足引起瓦斯積聚。局部通風(fēng)機(jī)要掛牌指定專人管理，嚴(yán)禁其他人員操作局部通風(fēng)機(jī)或隨意停開通風(fēng)機(jī)等。及時(shí)封閉長期不用的盲巷、冒高處；未封閉的冒高區(qū)應(yīng)安設(shè)導(dǎo)風(fēng)板或風(fēng)筒分支通風(fēng)，以防止瓦斯積聚。
回采工作面上隅角也是瓦斯比較容易積聚的地點(diǎn)，為了預(yù)防瓦斯爆炸，也要及時(shí)地處理好上隅角瓦斯積聚的問題，主要的辦法有引風(fēng)沖淡、尾巷排放、增加風(fēng)量、減少采空區(qū)漏風(fēng)、充填密封等。在通風(fēng)設(shè)施上，一定要搞好各種通風(fēng)設(shè)施的動(dòng)態(tài)管理，克服通風(fēng)設(shè)施漏風(fēng)，跑風(fēng)等問題，抓好通風(fēng)設(shè)施的工程質(zhì)量，確保通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠，把瓦斯?jié)舛瓤刂圃谝蟮陌踩珴舛纫韵?。如：淮北礦業(yè)集團(tuán)公司執(zhí)行報(bào)警濃度為0.8%，比《煤礦安全規(guī)程》要求更為嚴(yán)格一些。
3 加強(qiáng)瓦斯抽放管理
礦井瓦斯抽放是消除煤礦瓦斯事故特別是爆炸事故的治本措施。此措施不僅可以減少瓦斯隱患和各種瓦斯事故的發(fā)生，而且還可以減少通風(fēng)負(fù)擔(dān)，降低通風(fēng)費(fèi)用，是保證煤礦安全生產(chǎn)的一項(xiàng)預(yù)防性措施。首先，根據(jù)采掘工作的具體情況，選擇合理的瓦斯抽放方法；其次，根據(jù)工作面的瓦斯參數(shù)和抽放方法，編制科學(xué)合理的瓦斯抽放措施；再次，做好瓦斯管路、鉆場的檢查維護(hù)工作。確?？煽窟\(yùn)行，加大瓦斯抽放工作力度，做到先抽后采、不抽不采，不斷提高瓦斯抽放率，把井下的瓦斯?jié)舛冉档阶畹?，確保井下安全生產(chǎn)。
4 加強(qiáng)瓦斯檢查、監(jiān)測管理
井下瓦斯?fàn)顩r的檢查和監(jiān)測是發(fā)現(xiàn)事故隱患的眼睛，也是判斷和預(yù)測井下瓦斯?fàn)顩r、采取防范措施和處理措施的依據(jù)。在瓦斯爆炸事故中，相當(dāng)一部分事故是在停電、停風(fēng)一段時(shí)間后，送電時(shí)或剛剛送電以后發(fā)生的?！睹旱V安全規(guī)程》要求“恢復(fù)正常通風(fēng)后，所有受到停風(fēng)影響的地點(diǎn)，都必須經(jīng)過瓦斯檢查人員檢查，證實(shí)無危險(xiǎn)后，方可恢復(fù)工作?！庇纱丝煽矗訌?qiáng)瓦斯檢查工作，是預(yù)防瓦斯爆炸的有效措施之一。要想搞好瓦斯檢查工作，必須要有一支技術(shù)硬，安全意識過強(qiáng)的職工隊(duì)伍。作為一名瓦斯檢查人員，應(yīng)有高度的責(zé)任感，工作中要嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定，杜絕空班、漏檢、假檢。健全有效的瓦斯檢查和控制的“三道防線”。嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯巡回檢查制度，并及時(shí)、如實(shí)地向調(diào)度匯報(bào)情況，發(fā)現(xiàn)超限，即令停止作業(yè)，督促采取措施處理。在工作過程中要以“三鐵”精神不講情面，盡職盡責(zé)地工作，既要檢查瓦斯，也要分析潛伏的隱患，把隱患和事故消滅在萌芽狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)礦井的安全生產(chǎn)和煤礦的長治久安。
瓦斯爆炸是非常危險(xiǎn)的，并且事故責(zé)任重大，如果不能從根源上緊抓這個(gè)問題，可能會有更大的事故發(fā)生，會釀成大災(zāi)難。煤礦主管部門和相關(guān)部門人員要高度重視員工的生命財(cái)產(chǎn)安全，不能因?yàn)橐粫r(shí)疏忽而帶來非常大的災(zāi)害。瓦斯礦井要嚴(yán)格執(zhí)行《小煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，并采取有效地措施，瓦斯爆炸是完全可以避免的。以下將從煤礦瓦斯爆炸產(chǎn)生的原因分析，進(jìn)而針對原因提出從防止瓦斯積聚、防止瓦斯引燃點(diǎn)或防止瓦斯爆炸的范圍擴(kuò)大方面進(jìn)行防范與治理[1]。
1煤礦瓦斯爆炸產(chǎn)生的原因分析
煤礦瓦斯爆炸，首先是瓦斯源，其是發(fā)生爆炸的根源之一，其次是火源，火源是瓦斯燃燒和爆炸的必要條件之一。沒有火源，即使瓦斯?jié)舛冗_(dá)到爆炸范圍也不會發(fā)生爆炸。因此，在煤礦井下防止出現(xiàn)火源是十分重要的。因此煤礦瓦斯爆炸產(chǎn)生的原因主要由以下兩個(gè)方面形成，也就是煤礦瓦斯爆炸產(chǎn)生的原因。
1.1瓦斯源
對于煤礦開采過程中，從礦井的井口到井下都會有可能引起瓦斯爆炸，因此對于瓦斯源主要來自于各種煤礦開采設(shè)備，和排放的尾巷。如果對這些地方不能及時(shí)地將瓦斯氣體通過通風(fēng)口排放出去，當(dāng)積聚到一定的程度就會越有可能發(fā)生瓦斯爆炸，危險(xiǎn)性也非常大。如何針對這些瓦斯源的地點(diǎn)，進(jìn)行有效的處理措施，是煤礦企業(yè)需要嚴(yán)格抓的關(guān)鍵問題。
1.2瓦斯爆炸的引火源
瓦斯爆炸除了有瓦斯源外，還需要有引火源。對于煤礦開采過程的引火源，主要有各種電弧、電火花及壓縮熱等等，這些都會對甲烷的燃點(diǎn)有作用，如果到達(dá)一定的程度，只要遇到引火源就會引起瓦斯爆炸[2]。
瓦斯爆炸的發(fā)生會嚴(yán)重影響煤礦井下受到破壞，如果處理的不好，井下會發(fā)生火災(zāi)、透水和中毒等事故的發(fā)生，因此要注重井下生命財(cái)產(chǎn)的安全，要從根本上防治煤礦瓦斯爆炸。
2煤礦瓦斯爆炸的防范及其治理措施
對于煤礦開采而言，煤礦瓦斯爆炸需要進(jìn)行有效地防范與治理措施如下：
2.1防止瓦斯積聚
瓦斯積聚主要是指瓦斯在局部的濃度超過2%，即體積方面超過0.5m3的這種情況。在這個(gè)體積內(nèi)的濃度越高發(fā)生爆炸的可能性越大，因此，要防止瓦斯產(chǎn)生積聚現(xiàn)象，主要從幾個(gè)方面進(jìn)行防止，從生產(chǎn)技術(shù)管理上要避免出現(xiàn)盲巷，要加強(qiáng)礦井的通風(fēng)管理系統(tǒng)，并要制定相應(yīng)的井下的規(guī)章制度和獎(jiǎng)罰制度，并能夠安全地進(jìn)行井下瓦斯積聚的控制?；夭晒ぷ髅婊仫L(fēng)道口的三角區(qū)附近如積聚瓦斯，可用席子設(shè)置風(fēng)墻，引導(dǎo)風(fēng)流，吹散局部積聚的瓦斯。
2.2防止瓦斯引燃點(diǎn)
為了杜絕火源，防止瓦斯爆炸事故，應(yīng)采取以下措施：防止瓦斯引燃的措施是要防止引火源，從源頭上控制火和熱源，要杜絕一切能夠引燃瓦斯爆炸的情況發(fā)生，在井下嚴(yán)禁攜帶煙草和火源，對礦燈要嚴(yán)格的保護(hù)，各種電源線要避免產(chǎn)生火花或電弧，在瓦斯?jié)舛认鄬^高的地方更要進(jìn)行防范，避免有在外的電源線頭。要制定一系列關(guān)于引火源的防治的制度，并嚴(yán)格遵守，不得有半點(diǎn)容忍，以免釀成大災(zāi)害。如果井下發(fā)生瓦斯爆炸，必將會帶來非常大的人員傷亡現(xiàn)象。要按規(guī)程規(guī)定檢查密閉火墻，嚴(yán)防火墻漏風(fēng)。并定期測定火區(qū)溫度與瓦斯?jié)舛?，防止高溫和瓦斯積聚?；饏^(qū)啟封前一定要經(jīng)過鑒定，確定火區(qū)已熄滅時(shí)才可啟封。同時(shí)，也要有效地控制火源，還要控制各種容易產(chǎn)生電火花、電弧、壓縮熱等對甲烷燃點(diǎn)比較敏感的情形，并及時(shí)檢查各種線頭，以免發(fā)生短路現(xiàn)象而引起瓦斯爆炸[3]。
2.3防止瓦斯爆炸的范圍擴(kuò)大
如果瓦斯爆炸不可避免地發(fā)生，要盡最大可能把災(zāi)害減到最低的范圍，將損失降到最低，首先要考慮到人員的生命安全，以免瓦斯爆炸發(fā)生透水、坍塌事件。要采用并聯(lián)式的通風(fēng)，而不是進(jìn)行通風(fēng)[4]。電氣設(shè)備的防爆和防火花性能要經(jīng)常檢查，不符合要求應(yīng)及時(shí)更換和修理。井下禁止帶電檢修或遷移任何電氣設(shè)備。
結(jié)論
總之，就當(dāng)前煤礦瓦斯爆炸是礦難中出現(xiàn)最嚴(yán)重的，直接威脅到人類的生命財(cái)產(chǎn)安全，煤礦管理者和相關(guān)部門要時(shí)刻以人為本，從瓦斯爆炸的根源出發(fā)進(jìn)行防范及治理，將損失和災(zāi)害盡量減少到最小的情況，甚至零礦難。
參考文獻(xiàn)：
[1]李樹磚，田水承，郭彬彬. 基于ISM的煤礦瓦斯爆炸事故致因分析[J]. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2011（05）：115-116.
1 瓦斯爆炸的基本條件分析
瓦斯爆炸的發(fā)生必須具備3個(gè)基本條件，一是瓦斯?jié)舛仍诒ń缦迌?nèi)，一般為5％-16％；二是有足夠能量的點(diǎn)火源；三是混合氣體中的氧氣濃度不低于12％。
2 引起瓦斯爆炸的主要原因
2.1 思想因素
思想決定行為，引起瓦斯爆炸事故的根源在于思想上認(rèn)識不足。干部思想認(rèn)識不到位，就會造成投入不到位，或者設(shè)施設(shè)備投入到位，而隨意減少瓦斯檢查和管理人員，或使瓦斯管理人員和檢測人員的工資低下。職工思想認(rèn)識不到位，就會出現(xiàn)漏檢、虛報(bào)等。特別是在近兩年煤炭行情利好的情況下，許多煤炭企業(yè)一味的擴(kuò)大生產(chǎn)能力，增加煤炭產(chǎn)量，而不能夠正確處理安全與生產(chǎn)，安全與效益的關(guān)系。“安全第一”的觀念淡化，因此思想認(rèn)識不到位是當(dāng)前煤礦安全生產(chǎn)的最大隱患。
2.2 技術(shù)裝備因素
隨著以高產(chǎn)高效為基本特征的集約化生產(chǎn)技術(shù)的采用。已有的瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)及裝備已經(jīng)不能有效地控制礦井重大瓦斯災(zāi)害事故的發(fā)生。主要原因：①瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)分散。沒有形成完整系統(tǒng)的體系；②瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)缺乏相應(yīng)的裝備支撐；③還有很多需要解決的共性關(guān)鍵技術(shù)問題，特別是運(yùn)用于集約化生產(chǎn)技術(shù)條件下的共性關(guān)鍵技術(shù)問題。
2.3 培訓(xùn)考核因素
隨著監(jiān)控技術(shù)升級，對操作人員和管理人員的技術(shù)要求越來越高，煤礦的管理人員知識更新，新技術(shù)新標(biāo)準(zhǔn)的掌握就顯得尤為重要。強(qiáng)制性的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)是提高員工素質(zhì)，減少操作失誤，發(fā)揮高新技術(shù)設(shè)備性能的關(guān)鍵。
2.4 資金投入因素
在前幾年，由于煤礦的經(jīng)濟(jì)效益不好，許多煤礦企業(yè)降低了安全投入，存在不同程度的通風(fēng)系統(tǒng)及配套設(shè)施不完善、“一通三防”監(jiān)測系統(tǒng)不完善和設(shè)備設(shè)施老化等問題。近兩年煤礦效益好轉(zhuǎn)的情況下，許多企業(yè)只注重生產(chǎn)投入，安全投入仍然存在嚴(yán)重不足，安全生產(chǎn)條件沒有得到明顯改善。
2.5 管理因素
隨著煤礦開采深度的不斷增加，瓦斯地質(zhì)條件越來越復(fù)雜多變。再加上傳統(tǒng)的安全管理方式受到人的經(jīng)驗(yàn)、知識和責(zé)任心的限制，所以管理因素也是瓦斯事故多發(fā)的原因之一。
3 防止瓦斯爆炸基本措施
從瓦斯爆炸條件看，氧氣的濃度是引起瓦斯爆炸的因素之一，但在煤礦井下一般不存在氧氣濃度低于12％的情況。因此，搞好瓦斯爆炸的防治措施體現(xiàn)在兩個(gè)方面：嚴(yán)格監(jiān)控礦井各區(qū)域的瓦斯?jié)舛?、杜絕火源和演習(xí)預(yù)案。
3.1 控制方法
(1)建立合理的通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)是排放瓦斯最主要的手段。做好通風(fēng)安全技術(shù)管理是防治煤礦主要事故的先決條件和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。建立合理的通風(fēng)系統(tǒng)，能夠保證井下所有工作地點(diǎn)有足夠多的風(fēng)量將井下涌出的瓦斯及時(shí)沖淡并排放出井外，避免瓦斯積聚，所以建立合理的通風(fēng)系統(tǒng)是防止瓦斯爆炸最有效、最基本的措施。
(2)搞好瓦斯抽放，降低煤層瓦斯涌出量，抽放瓦斯是防止瓦斯積聚的有效措施。隨著煤礦開采深度不斷加深，瓦斯涌出量變得越來越大，通過通風(fēng)的方法來使瓦斯的濃度降低到煤礦安全規(guī)程要求范圍內(nèi)，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度兩方面來看，都是不合理的。瓦斯抽放不僅能夠有效利用瓦斯，還能夠降低煤層的瓦斯涌出量。實(shí)行瓦斯抽放是控制采掘空間瓦斯?jié)舛龋瑴p少瓦斯積聚。也防止煤與瓦斯突出的根本措施。
(3)加強(qiáng)瓦斯日常管理對于突出礦井，還應(yīng)做好瓦斯突出預(yù)測工作。瓦斯日常管理是預(yù)防瓦斯爆炸事故的重要措施之一。瓦斯日常管理就是建立巡回檢查瓦斯制度，就是要瓦檢員不間斷地下井檢查通風(fēng)情況和瓦斯的濃度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)局部積聚瓦斯問題時(shí)。要即時(shí)處理。
3.2 監(jiān)測方法
(1)人工檢測檢查，傳統(tǒng)的使用光干涉瓦斯檢查儀檢查人員必不可減少，每班的瓦斯檢查員不僅是沿一定線路定點(diǎn)定時(shí)檢查瓦斯，而且可以沿途對監(jiān)控設(shè)施的完好和使用情況進(jìn)行檢查，比對光瓦和傳感器數(shù)值，最大限度的降低瓦斯?jié)舛瘸薜膸茁省?/p>
(2)瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)監(jiān)測瓦斯，及時(shí)掌握瓦斯?jié)舛鹊淖兓?，同時(shí)也可能為事故應(yīng)急救援決策和事故調(diào)查提供參考依據(jù)。人對瓦斯的監(jiān)測是一個(gè)間斷性的過程，有其必然的缺點(diǎn)，而事故發(fā)生的特點(diǎn)是一個(gè)隨機(jī)性與偶然性相結(jié)合的統(tǒng)一體，這就決定了單純依靠人來管理瓦斯，顯然不能夠達(dá)到控制瓦斯?jié)舛鹊哪康?。所以，建立瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，對控制瓦斯的濃度具有非常重要的作用。
3.3 杜絕火源是防止礦井瓦斯爆炸一個(gè)基本條件
要認(rèn)真執(zhí)行煤礦安全規(guī)程，在井下要杜絕一切非生產(chǎn)火源，嚴(yán)格管理和限制生產(chǎn)中可能發(fā)生的火源、熱源。
中圖分類號：X75 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1 瓦斯爆炸及其危害
瓦斯爆炸是煤礦生產(chǎn)中最嚴(yán)重的災(zāi)害之一。瓦斯爆炸事故起數(shù)和死亡人數(shù)較高，已經(jīng)成為我國煤礦安全的“第一殺手”。
1.1 瓦斯的生成
礦井瓦斯也叫礦井沼氣，化學(xué)名稱叫甲烷（CH4）。礦井瓦斯的是伴隨著煤的生成過程中，在高溫高壓的環(huán)境里，植物殘骸在厭氧菌的分解發(fā)酵作用下產(chǎn)生的。
1.2 瓦斯爆炸的危害
瓦斯爆炸時(shí)會產(chǎn)生三個(gè)致命因素： 高溫、高壓和有害氣體。（1）高溫。在自由狀態(tài)下，產(chǎn)生的溫度高達(dá)1850℃；在封閉狀態(tài)下，產(chǎn)生的高溫可達(dá)2650℃。瓦斯爆炸產(chǎn)生的高溫將燒傷人員、燒壞設(shè)備，還引起火災(zāi)事故。（2）高壓。瓦斯爆炸后的爆炸壓力約爆炸前的10倍，在高壓作用下會傷及人員、損壞設(shè)備，還可能引起塌方。（3）有害氣體。瓦斯爆炸后生成大量有害氣體，其中一氧化碳約占2%-8%，往往造成人員的大量傷亡（CO達(dá)到0.4%時(shí)，人就會中毒死亡）。
2 瓦斯爆炸條件及主要影響因素
2.1 瓦斯爆炸的條件
瓦斯爆炸必須同時(shí)具備三個(gè)基本條件，缺一不可。（1）一定的瓦斯?jié)舛龋罕ń缦逓?-16%，9.5%威力最大；16%以上氧氣不足燃燒；5%以下不能形成熱量積聚，只能燃燒。（2）一定的引火溫度：650-750℃ 。明火、煤炭自燃、電器火花、吸煙、放炮、沖擊和摩擦火花。（3）充足的氧氣：12%-20%爆炸，低于12%以下失去爆炸性。
2.2 瓦斯爆炸的主要影響因素
影響瓦斯爆炸的因素很多、很復(fù)雜。（1）可燃性氣體的混入。氫、硫化氫、乙烷、一氧化碳等具有爆炸性的氣體一旦混入瓦斯和空氣的混合氣中，增加了爆炸氣體的總濃度，擴(kuò)大了瓦斯爆炸的界限。（2）爆炸性煤塵的混入。煤塵混入瓦斯氣體中，有300-400℃的火源就能夠放出可燃性氣體，會使瓦斯爆炸下限降低。（3）惰性氣體的混入。當(dāng)混入惰性氣體（如二氧化碳、氮?dú)獾龋r(shí)，將使氧氣濃度減少，降低瓦斯爆炸危險(xiǎn)性。（4）混合氣體初始溫度。初始溫度越高，瓦斯爆炸界限就越大。（5）瓦斯?jié)舛扰c引火溫度。不同的瓦斯?jié)舛?，所需的引火溫度也不同。?）混合氣體的壓力。壓力越大，所需引火溫度越低，更容易發(fā)生瓦斯爆炸事故。（7）瓦斯的最低點(diǎn)燃溫度和最小點(diǎn)燃能量。瓦斯的最低點(diǎn)燃溫度和最小點(diǎn)燃能量決定于空氣中的瓦斯?jié)舛?，初壓和火源的能量及其放出?qiáng)度和作用時(shí)間。
3 瓦斯爆炸事故原因分析
通過統(tǒng)計(jì)歷年煤礦瓦斯事故發(fā)現(xiàn)， 瓦斯爆炸事故主要原因有：（1）通風(fēng)系統(tǒng)不合理、通風(fēng)設(shè)施不可靠。礦井通風(fēng)能力不夠，供風(fēng)距離過長、通風(fēng)線路不暢通、采掘工作面過于集中、工作面瓦斯涌出量過大而又沒有采取抽放措施等，都容易造成工作面風(fēng)量不足。工作面風(fēng)流短路、多次串聯(lián)、循環(huán)風(fēng)；局部通風(fēng)機(jī)安裝不符合要求；通風(fēng)設(shè)施不可靠，風(fēng)門、風(fēng)障、風(fēng)橋、密閉等設(shè)施不符合要求。（2）放炮和電器設(shè)備產(chǎn)生的火花是爆炸事故的主要火源。（3）管理問題。現(xiàn)場管理混亂，放炮、掘進(jìn)機(jī)械、局部通風(fēng)機(jī)、電鉆等的操作管理如不符合規(guī)定，則容易產(chǎn)生高溫火源。
4 瓦斯爆炸事故的防治
4.1 做好礦井瓦斯等級鑒定及備案工作
組織技術(shù)人員，科學(xué)勘定礦井總回風(fēng)道、各翼、各水平、各煤層、各采區(qū)（工作面）、進(jìn)、回風(fēng)道的測風(fēng)站或設(shè)臨時(shí)測風(fēng)站。鑒定礦井瓦斯等級，并報(bào)煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)備案。此項(xiàng)工作不光在高瓦斯礦井中要注重，在低瓦斯礦井中也應(yīng)該加以重視，近年來瓦斯爆炸發(fā)生在低瓦斯礦井的事故起數(shù)已經(jīng)呈現(xiàn)出明顯上升的形勢。
4.2 加強(qiáng)通風(fēng)
有效地通風(fēng)是防止瓦斯積聚的最基本最有效方法。瓦斯礦井必須做到通風(fēng)系統(tǒng)合理、通風(fēng)構(gòu)筑物可靠、風(fēng)流穩(wěn)定，有足夠的風(fēng)量和風(fēng)速，避免串聯(lián)風(fēng)、避免循環(huán)風(fēng)。掘進(jìn)面不允許擴(kuò)散通風(fēng)，局部通風(fēng)風(fēng)筒末端要靠近工作面，放炮時(shí)間內(nèi)也不能中斷通風(fēng)，向瓦斯積聚地點(diǎn)加大風(fēng)量和提高風(fēng)速，等等。
4.3 完善礦井瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)
現(xiàn)代化礦井瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)由傳感器和執(zhí)行器、信息傳輸裝置、中心站計(jì)算機(jī)硬件、中心站計(jì)算機(jī)軟件等部分組成。建立系統(tǒng)的礦井瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)，對甲烷、一氧化碳、風(fēng)速、煙霧、負(fù)壓、溫度和采掘工作面、原煤運(yùn)輸、通風(fēng)、壓風(fēng)、排水等各環(huán)節(jié)的機(jī)電設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測、用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理。
4.4 防止產(chǎn)生火源
對生產(chǎn)中可能產(chǎn)生的火源要嚴(yán)格管理和控制。禁止在通風(fēng)機(jī)房、井口房、瓦斯泵站周圍使用明火、吸煙。井口和井下電器設(shè)備必須設(shè)有防雷電和防短路保護(hù)裝置；所有電纜接頭不準(zhǔn)明接頭；嚴(yán)禁在井下拆開、敲打、撞擊礦燈的燈頭和燈蓋等。有瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井必須使用與該礦井瓦斯等級相適應(yīng)的安全炸藥；禁止放明炮、糊炮；禁止使用明接頭或的放炮母線，雷管腳線、母線與放炮器的聯(lián)結(jié)要牢固。在移動(dòng)機(jī)械設(shè)備過程中要輕搬輕運(yùn)，防止摩擦、撞擊出現(xiàn)火花；割煤機(jī)必須設(shè)內(nèi)外噴霧裝置，割煤過程中要噴霧曬水，防止截齒與夾石產(chǎn)生摩擦火花；采取針對性安全措施，防止金屬、巖石等堅(jiān)硬物體從高處落下，以防產(chǎn)生撞擊火花等。
結(jié)語
對煤礦瓦斯爆炸事故的治理以防治為主。但是，必須建立完整的事故應(yīng)對預(yù)案，一旦事故發(fā)生能夠最迅速的反應(yīng)，將危害降至最低。
參考文獻(xiàn)
[1]路建坡.瓦斯異常與管理[J].科技信息，2011.
【文章編號】1672-5158（2012）10-0397-01
在煤炭開采過程中，瓦斯爆炸、煤塵爆炸、煤與瓦斯突出、中毒、窒息礦井火災(zāi)、透水、頂板冒落等多種災(zāi)害事故時(shí)有發(fā)生。在這些事故中尤以瓦斯爆炸造成的損失最大，從每年的事故統(tǒng)計(jì)中來看，煤礦發(fā)生一次死亡10人以上的特大事故中，絕大多數(shù)是由于瓦斯爆炸，約占特大事故總數(shù)的70％左右，為此，瓦斯稱為煤礦災(zāi)害之王。因此，分析瓦斯爆炸原因，制訂防治對策，顯得特別重要。
一、瓦斯爆炸特點(diǎn)
根據(jù)歷年煤礦瓦斯爆炸事故統(tǒng)計(jì)分析，可以發(fā)現(xiàn)有如下一些特點(diǎn)：
①瓦斯爆炸多為大事故；
②事故地點(diǎn)多發(fā)生在采煤與掘進(jìn)工作面；
③瓦斯爆炸造成的破壞波及范圍大；
④多為火花引爆；
⑤高瓦斯礦井、低瓦斯礦井均有發(fā)生；
⑥瓦斯爆炸多發(fā)生在鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦；
⑦基建、技改礦井和轉(zhuǎn)制礦井瓦斯爆炸事故多發(fā)。
二、事故原因分析
煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故與許多因素有關(guān)，但總的來說，主要與自然因素、安全技術(shù)手段、安全裝備水平、安全意識和管理水平等有關(guān)，發(fā)生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所導(dǎo)致的。
我國煤礦井下開采條件普遍較差。①煤礦井下造成瓦斯積聚的原因很多，但主要有通風(fēng)系統(tǒng)不合理和局部通風(fēng)管理不善是瓦斯積聚的主要原因。②煤礦井下引爆瓦斯的火源有：爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。但放炮和電器設(shè)備產(chǎn)生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。③礦井安全裝備配置不足，“先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”方針未得到完全落實(shí)。許多事故分析發(fā)現(xiàn)，違章操作或管理不當(dāng)而造成了一些本可避免的事故，但未引起重視，最終釀成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和職工的安全意識對于煤礦的長期安全生產(chǎn)非常重要。④一些煤礦企業(yè)由于采煤方法落后，引起礦井采掘布置不合理，通風(fēng)系統(tǒng)不完善，此外，作業(yè)規(guī)程編制不符合實(shí)際，針對性不強(qiáng)，給安全生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重隱患。
三、瓦斯爆炸事故的預(yù)防措施
1）對煤礦井下的爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等火源都有一些相應(yīng)的防治措施，除炸藥安全『生檢驗(yàn)、電器防爆檢驗(yàn)、摩擦火花檢驗(yàn)外、還需防止火源與瓦斯積聚在同時(shí)同地點(diǎn)出現(xiàn)，如放炮時(shí)檢測瓦斯?jié)舛?，采用風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。另外加強(qiáng)明火的管理，嚴(yán)格動(dòng)火制度，消除引爆瓦斯的火源。
2）優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及通風(fēng)系統(tǒng)
合理可靠的通風(fēng)系統(tǒng)是防止瓦斯事故和控制災(zāi)害擴(kuò)大的重要措施，為此，瓦斯防治工程與采掘工程，必須同時(shí)設(shè)計(jì)，超前施工，同時(shí)投入使用。
3）隔爆措施
礦井隔爆抑爆裝置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，當(dāng)瓦斯爆炸發(fā)生后，依靠預(yù)先設(shè)置的裝置可以阻止爆炸的傳播，限制火焰的傳播范圍，主要有被動(dòng)式隔爆棚和自動(dòng)抑爆裝置。
中圖分類號：TD712.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1000－8136（2012）06－0059－02
在煤炭開采過程中，瓦斯爆炸、煤塵爆炸、煤與瓦斯突出、中毒、窒息礦井火災(zāi)、透水、頂板冒落等多種災(zāi)害事故時(shí)有發(fā)生。在這些事故中尤以瓦斯爆炸造成的損失最大，從每年的事故統(tǒng)計(jì)中來看，煤礦發(fā)生一次死亡10人以上的特大事故中，絕大多數(shù)是由于瓦斯爆炸，約占特大事故總數(shù)的70%左右，為此，瓦斯稱為煤礦災(zāi)害之王。因此，分析瓦斯爆炸原因，制訂防治對策，顯得特別重要。
1 瓦斯爆炸原因分析
1.1 瓦斯爆炸特點(diǎn)
根據(jù)多年對煤礦瓦斯爆炸事故統(tǒng)計(jì)分析，可發(fā)現(xiàn)有以下一些特點(diǎn)：①瓦斯爆炸多為大事故；②事故地點(diǎn)多發(fā)生在采煤與掘進(jìn)工作面；③瓦斯爆炸造成的破壞波及范圍大；④多為火花引爆；⑤高瓦斯礦井、低瓦斯礦井均有發(fā)生；⑥瓦斯爆炸多發(fā)生在鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦；⑦基建、技改礦井和轉(zhuǎn)制礦井瓦斯爆炸事故多發(fā)。
1.2 事故原因分析
煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故與許多因素有關(guān)，但總的來說，主要與自然因素、安全技術(shù)手段、安全裝備水平、安全意識和管理水平等有關(guān)，發(fā)生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所導(dǎo)致的。
1.2.1 煤礦開采條件差
我國煤礦井下開采條件普遍較差，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年全國國有重點(diǎn)煤礦共有580處礦井進(jìn)行了瓦斯等級鑒定，其中高瓦斯礦井160處，低瓦斯礦井298處，煤與瓦斯突出礦井122處；有自然發(fā)火礦井372處，占64%，有煤塵爆炸危險(xiǎn)礦井427處，占73.6%。
1.2.2 瓦斯積聚的存在
煤礦井下造成瓦斯積聚的原因很多，但通風(fēng)系統(tǒng)不合理和局部通風(fēng)管理不善是瓦斯積聚的主要原因。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有22起主要是因通風(fēng)系統(tǒng)不合理，存在風(fēng)流短路、多次串聯(lián)和循環(huán)風(fēng)，造成供風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量不足，而引起瓦斯積聚；有9起主要是因局部通風(fēng)機(jī)安裝位置不當(dāng)、風(fēng)筒未延伸到供風(fēng)點(diǎn)或脫落引起供風(fēng)點(diǎn)有效風(fēng)量不足，而造成瓦斯積聚；有兩起事故主要是因停電、停風(fēng)而引起瓦斯積聚；有1起是盲巷積聚的瓦斯被引爆。
1.2.3 引爆火源的存在
煤礦井下引爆瓦斯的火源有：爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。但放炮和電器設(shè)備產(chǎn)生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有16起是由放炮產(chǎn)生的火花引爆的；有15起事故是由電器設(shè)備及電源線電火花引爆的。
1.2.4 裝備不足、管理不落實(shí)
礦井安全裝備配置不足，“先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”方針未得到完全落實(shí)。如2005年發(fā)生的41起特大瓦斯事故中，有的礦井沒有安裝瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)或運(yùn)行不正常，有的礦井雖安裝有監(jiān)控系統(tǒng)，但因傳感器數(shù)量不足、安裝位置不對、線路存在故障、顯示器不顯示數(shù)據(jù)等問題，不能有效發(fā)揮其應(yīng)有的作用。此外，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦發(fā)生的特大瓦斯事故都沒有裝備瓦斯抽放系統(tǒng)或抽放系統(tǒng)不能有效運(yùn)行，監(jiān)控系統(tǒng)也不能有效發(fā)揮作用。如內(nèi)蒙古烏海市烏達(dá)區(qū)巴音賽煤焦有限責(zé)任公司某井雖安裝了瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，但在其實(shí)際開采區(qū)域卻并沒有瓦斯傳感器，而造成特大瓦斯事故的發(fā)生，死亡16人。
1.2.5 管理水平低
許多事故分析發(fā)現(xiàn)，違章操作或管理不當(dāng)而造成了一些本可避免的事故，但未引起重視，最終釀成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和職工的安全意識對于煤礦的長期安全生產(chǎn)非常重要。
1.2.6 企業(yè)技術(shù)管理薄弱
一些煤礦企業(yè)由于采煤方法落后，引起礦井采掘布置不合理，通風(fēng)系統(tǒng)不完善，此外，作業(yè)規(guī)程編制不符合實(shí)際，針對性不強(qiáng)，給安全生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重隱患。
2 控制瓦斯爆炸事故的技術(shù)措施
瓦斯爆炸事故的防治可分為預(yù)防爆炸和抑制爆炸。預(yù)防爆炸主要有：優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及通風(fēng)系統(tǒng)，防治瓦斯積聚，進(jìn)行瓦斯抽放，加強(qiáng)瓦斯?jié)舛群突鹪幢O(jiān)測，防止點(diǎn)火源的出現(xiàn)等；抑制爆炸主要采用隔爆、抑爆裝置將瓦斯爆炸限制在一定范圍內(nèi)，從而減少人員傷亡和災(zāi)害事故所造成的損失。
2.1 瓦斯爆炸事故的預(yù)防措施
2.1.1 煤礦瓦斯抽放技術(shù)
（1）我國國有煤礦高瓦斯和瓦斯突出礦井占總礦井?dāng)?shù)的46%。瓦斯抽放是減少礦井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同時(shí)也是開發(fā)利用瓦斯能源、保護(hù)大氣環(huán)境的重要手段。如皖北煤電集團(tuán)公司祁東煤礦利用抽放瓦斯進(jìn)行發(fā)電取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
（2）為提高瓦斯抽放率，目前主要需解決長鉆孔定向鉆進(jìn)技術(shù)，包括測斜、糾偏技術(shù)；提高單一低透氣性煤層的抽放率；研制鉆進(jìn)能力更強(qiáng)的鉆機(jī)具；完善和提高擴(kuò)孔技術(shù)、排渣技術(shù)、造穴技術(shù)和封孔技術(shù)；開發(fā)新的瓦斯抽放技術(shù)及設(shè)備。
（3）瓦斯抽放方法有本煤層抽放、鄰近層抽放和采空區(qū)抽放等；抽放工藝有順層長鉆孔、大直徑鉆孔、地面鉆孔、頂板巖石和巷道鉆孔等。并研制出與之相配套的強(qiáng)力鉆機(jī)及配套機(jī)具，如MK型長鉆孔鉆機(jī)和ZSM順層強(qiáng)力鉆機(jī)等。此外已研制出多種抽放泵及配套的監(jiān)控系統(tǒng)和儀表等，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全環(huán)境得到進(jìn)一步改善。
（4）利用多分支羽狀適用技術(shù)，解決低滲煤層瓦斯治理問題，以提高抽采率。
（5）煤礦瓦斯治理應(yīng)與煤層氣產(chǎn)業(yè)化緊密結(jié)合。
2.1.2 礦井瓦斯?jié)舛燃盎鹪幢O(jiān)測技術(shù)
礦井瓦斯?jié)舛燃盎鹪吹膶?shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測對于防止瓦斯爆炸非常重要，當(dāng)發(fā)現(xiàn)瓦斯異?；蛴谢鹪串a(chǎn)生，立即采取措施可防止爆炸事故的發(fā)生。我國目前開發(fā)了KJ90、KJ92、KJ94、KJ95、KJ73、KJ66等型號的礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)，以及各類檢測傳感器、報(bào)警儀和斷電儀。已有多個(gè)礦井安裝了礦井安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)，且具有以下功能：①礦井環(huán)境和工況參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控；②主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測；③巷道火災(zāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測；④礦井瓦斯抽放實(shí)時(shí)監(jiān)測；⑤中擊地壓實(shí)時(shí)監(jiān)測；⑥煤與瓦斯突出實(shí)時(shí)監(jiān)測；⑦煤層自然發(fā)火實(shí)時(shí)監(jiān)測；⑧瓦斯爆炸或燃燒實(shí)時(shí)監(jiān)測；⑨礦井電網(wǎng)監(jiān)測等多種功能。監(jiān)控系統(tǒng)的安裝極大地提高了煤礦的安全管理自動(dòng)化水平，防止了許多事故的發(fā)生。
2.1.3 井下火源防治
對煤礦井下的爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等火源都有一些相應(yīng)的防治措施，除炸藥安全性檢驗(yàn)、電器防爆檢驗(yàn)、摩擦火花檢驗(yàn)外，還需防止火源與瓦斯積聚在同時(shí)同地點(diǎn)出現(xiàn)，如放炮時(shí)檢測瓦斯?jié)舛?，采用風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。另外，加強(qiáng)明火的管理，嚴(yán)格動(dòng)火制度，消除引爆瓦斯的火源。
2.1.4 優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及通風(fēng)系統(tǒng)
合理可靠的通風(fēng)系統(tǒng)是防止瓦斯事故和控制災(zāi)害擴(kuò)大的重要措施，為此，瓦斯防治工程與采掘工程，必須同時(shí)設(shè)計(jì)，超前施工，同時(shí)投入使用。
2.2 隔爆措施
礦井隔爆、抑爆裝置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，當(dāng)瓦斯爆炸發(fā)生后，依靠預(yù)先設(shè)置的裝置可以阻止爆炸的傳播，限制火焰的傳播范圍，主要有被動(dòng)式隔爆棚和自動(dòng)抑爆裝置。
2.2.1 被動(dòng)式隔爆棚
隔爆巖粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安裝方便，因而得到了廣泛的使用，其中隔爆水袋棚的使用最為廣泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚，具有適應(yīng)性強(qiáng)，安裝、拆卸和移動(dòng)方便的特點(diǎn)。
2.2.2 自動(dòng)式抑爆裝置
使用壓力或溫度傳感器，在爆炸發(fā)生時(shí)探測爆炸波，及時(shí)將預(yù)先放置的水、巖粉、N2、CO2等噴灑到巷道中，從而達(dá)到抑制爆炸火焰?zhèn)鞑サ哪康?。如ZGB－Y型自動(dòng)隔爆裝置采用高壓氮?dú)庖湎鎰?，能將爆炸限制在距爆?0～60 m之內(nèi)；YBW－1型無電源觸發(fā)式抑爆裝置，適合安裝在距爆源20～45 m的巷道中；ZYB－S型自動(dòng)產(chǎn)氣式抑爆裝置采用實(shí)時(shí)產(chǎn)氣原理，當(dāng)傳感器接收到燃燒或爆炸火焰時(shí)，觸發(fā)氣體發(fā)生器快產(chǎn)生的高壓氣體噴灑消焰劑，抑制火焰的傳播。
3 結(jié)束語
瓦斯爆炸事故的防治是煤礦安全工作的一個(gè)系統(tǒng)工程，除了完善可靠的安全裝備和采取有效的措施外，還應(yīng)加強(qiáng)安全管理和安全監(jiān)督，重視員工安全意識的培養(yǎng)。只有把安全放在首位，認(rèn)真落實(shí)瓦斯治理的“十二字”方針，健全各項(xiàng)規(guī)章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其他災(zāi)害事故才能大幅度地減少，煤礦的安全狀況才能得到根本轉(zhuǎn)變。
Cause Analysis and Countermeasures of Coal Mine Gas Explosion
1、礦井瓦斯事故防治措施
1.1建立瓦斯安全管理機(jī)制瓦斯是導(dǎo)致瓦斯爆炸事故發(fā)生的物質(zhì)源，作為引發(fā)事故的主要物質(zhì)因素而存在，為了預(yù)防和控制瓦斯爆炸事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)安全系統(tǒng)工程中的本質(zhì)安全，做好瓦斯安全管理工作是控制瓦斯爆炸事故的重要前提。首先，消除瓦斯爆炸的物質(zhì)危險(xiǎn)源。最大限度地抽放瓦斯，抽出開采煤層、鄰近煤層和采空區(qū)等瓦斯源中的瓦斯，減少井下瓦斯涌出量，是提前預(yù)防和控制瓦斯事故的根本措施，可實(shí)現(xiàn)瓦斯環(huán)境中采煤本質(zhì)上的安全。對于局部聚集的瓦斯，可采用隔離法、分支通風(fēng)法、引風(fēng)法等措施來隔離或者吹散巷道內(nèi)聚集的瓦斯，保障生產(chǎn)安全。其次，建立健全可靠的通風(fēng)系統(tǒng)。強(qiáng)化通風(fēng)的安全管理，保證整個(gè)礦井和井下各個(gè)工作面上都有足夠的風(fēng)量，有效、穩(wěn)定和連續(xù)不斷，保持足夠的風(fēng)速，足以用來稀釋工作面的瓦斯和驅(qū)散涌出的瓦斯，這是防止瓦斯聚積含量超限，避免瓦斯爆炸事故發(fā)生最根本和最有效的措施。因此，要求礦井必須擁有完善的通風(fēng)系統(tǒng)，按要求為井下提供足夠的風(fēng)量。最后，建立礦井瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)。配置安全技術(shù)裝備供瓦斯檢測人員對整個(gè)礦井井下的瓦斯含量進(jìn)行監(jiān)測，每次監(jiān)測都要如實(shí)地反映出現(xiàn)場的瓦斯變化情況，并將監(jiān)測結(jié)果及時(shí)填寫在記錄本和瓦斯日報(bào)表上，通知現(xiàn)場工作人員。如果有瓦斯積聚超限的異常狀況，應(yīng)及時(shí)采取措施，使之達(dá)到安全要求，真正做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)改變，杜絕瓦斯事故的發(fā)生。
1.2建立火源安全管理機(jī)制
引爆火源的特征源主要有電氣火花、放炮火源、摩擦撞擊、吸煙明火等，火源安全管理應(yīng)包括明火、電火花、放炮火花等的管理。因此，應(yīng)從以下四方面加強(qiáng)管理：
（1）加強(qiáng)礦井用電安全管理。用于井下的電氣設(shè)備必須進(jìn)行防爆檢測，合格后才能使用；井下電纜接頭不準(zhǔn)留有明接頭，對電纜經(jīng)常檢查，防止漏電，設(shè)置漏電保護(hù)器；礦燈必須經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用，如在井下發(fā)生損壞，嚴(yán)禁在井下打開電池盒或自行修理。
（2）加強(qiáng)礦井用火安全管理。嚴(yán)禁在井下吸煙和生火取暖。瓦斯泵房及附近20 m以內(nèi)不許存在明火。在井下不準(zhǔn)進(jìn)行電焊和氣焊等焊接作業(yè)，如確實(shí)需要?jiǎng)t必須嚴(yán)格執(zhí)行報(bào)批手續(xù)。
（3）加強(qiáng)井下放炮的安全管理。井下作業(yè)時(shí)要對火藥和雷管進(jìn)行嚴(yán)格管理，實(shí)行審批使用程序。嚴(yán)禁簡化放炮程序、放明炮及明電放炮、多母線放炮、違規(guī)填充炮泥、反向爆破、一次裝藥多次爆破、使用巖石炸藥爆破等。
（4）加強(qiáng)摩擦撞擊的安全管理。
2、建立瓦斯預(yù)防制度
一、礦井瓦斯的危害
（一）礦井瓦斯的威脅
（1）井下空氣中瓦斯?jié)舛容^高時(shí)，會相對地降低空氣中氧氣含量，使人窒息死亡。
（2）瓦斯爆炸后產(chǎn)生高溫，即爆炸產(chǎn)生的熱量迅速加熱周圍空氣，一般情況下溫度在1850℃以上；瓦斯爆炸后產(chǎn)生高壓，即周圍氣體溫度急劇升高時(shí)，就必然引起氣體壓力的突然增大，一般爆炸后的壓力可以達(dá)到爆炸前的9倍；瓦斯爆炸后產(chǎn)生正向及反向沖擊，直接造成人員傷亡、設(shè)備損失。
（3）某些地區(qū)煤（巖）體內(nèi)的瓦斯量較大時(shí)，瓦斯會因采掘活動(dòng)的影響而以突然的、猛烈的形式被釋放出來，同時(shí)帶出大量的煤（巖），直接造成人員傷亡，設(shè)備、設(shè)施或巷道的破壞。
二、礦井瓦斯涌出及瓦斯等級
（一）瓦斯涌出的概念
礦井在生產(chǎn)或建設(shè)過，煤體受到破壞，貯存在煤體內(nèi)的部分瓦斯就會離開煤體而涌入采掘空間，這種現(xiàn)象叫做瓦斯涌出。
（二）瓦斯涌出的形式
普通涌出。瓦斯沿著煤、巖體內(nèi)的微細(xì)空隙緩緩地、連續(xù)地涌向采掘空間的現(xiàn)象，稱為礦井瓦斯的普通涌出。
特殊涌出。如果煤巖層中含有大量瓦斯，采掘工作進(jìn)入這些地段時(shí)，這些瓦斯就會在極端內(nèi)，突然大量地涌出，可能還伴有碎煤或巖塊，這種現(xiàn)象叫特殊涌出。它包括瓦斯噴出及煤與瓦斯突出。
（三）瓦斯涌出量
礦井瓦斯涌出量是指礦井在生產(chǎn)過程中實(shí)際涌進(jìn)巷道的瓦斯量。表示礦井瓦斯涌出量的方法有兩種。絕對瓦斯涌出量，單位時(shí)間內(nèi)涌進(jìn)采掘巷道的瓦斯量，稱為絕對瓦斯涌出量，用m3/min或m3/d表示；相對瓦斯涌出量，礦井在正常生產(chǎn)條件下，平均日產(chǎn)1t煤所涌出的瓦斯量，用m3/t表示。
（四）影響瓦斯涌出的因素
開采規(guī)模，開采范圍越大，瓦斯涌出量越大；開采深度，開采深度越深，瓦斯涌出量越大；煤層瓦斯含量，瓦斯含量越高，其涌出量就越大；地面大氣壓力增大，礦井瓦斯涌出量減少，相反，則瓦斯涌出量增大；生產(chǎn)工藝，打眼、放炮、落煤時(shí)，瓦斯涌出量增加，其余時(shí)間瓦斯涌出量減少；礦井通風(fēng)壓力，抽出式通風(fēng)的礦井，瓦斯涌出量大，壓入式通風(fēng)的礦井，瓦斯涌出量少；開采順序、采煤方法、頂板管理、采空區(qū)管理以及開采層的地質(zhì)構(gòu)造都對瓦斯涌出量的影響較大。因此，可根據(jù)礦井的具體條件，找出主要影響因素，采取有效的防治措施。
（五）礦井瓦斯等級的確定
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：礦井瓦斯等級，根據(jù)礦井相對瓦斯涌出量、礦井絕對瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式劃分。劃分的類型有：低瓦斯礦井，礦井相對瓦斯涌出量小于或等于10m3/t，且礦井絕對瓦斯涌出量小于40m3/min；高瓦斯礦井，礦井相對瓦斯涌出量大于10m3/t或礦井絕對瓦斯涌出量大于40m3/min；煤與瓦斯突出礦井。
礦井按照瓦斯涌出量的大小和瓦斯涌出的不同形式，劃分成不同類型的瓦斯礦井，以便于礦井開采設(shè)計(jì)、便于礦井的安全管理、便于礦井設(shè)備的選擇和資金投入。
三、瓦斯爆炸的條件及其影響因素
（一）瓦斯?jié)舛?/p>
瓦斯爆炸有一定的濃度范圍，我們在把空氣中瓦斯遇火后能引起爆炸的濃度范圍稱為瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限為5%—16%，5%為爆炸下限，16%為爆炸上限。瓦斯爆炸界限不是固定不變的，它受許多因素的影響：可燃?xì)怏w的混入，使瓦斯爆炸界限擴(kuò)大；惰性氣體的混入，降低了氧濃度，使瓦斯爆炸的危險(xiǎn)性和爆炸界限降低；煤塵摻入可降低瓦斯爆炸下限；瓦斯與空氣混合氣體的初始壓力越大，爆炸界限范圍越大；瓦斯與空氣混合氣體的初始溫度越高，爆炸界限范圍越大。
（二）引火溫度
瓦斯的引火溫度，即點(diǎn)燃瓦斯的最低溫度。一般認(rèn)為瓦斯的引火溫度是650—750℃。但因受瓦斯的濃度、火源的性質(zhì)及混合氣體的壓力等因素影響而變化，當(dāng)瓦斯含量在7%—8%時(shí)，最易引燃；當(dāng)混合氣體的壓力增高時(shí)，引火溫度降低；在引火溫度相同時(shí)，火源面積越大、點(diǎn)火時(shí)間越長，越易引燃瓦斯。
（三）氧氣濃度
當(dāng)氧濃度低于12%時(shí)，混合氣體中的瓦斯失去爆炸性。正確認(rèn)識氧含量對瓦斯爆炸的作用，對密閉或啟封火區(qū)及對封閉火區(qū)滅火時(shí)，判斷火區(qū)內(nèi)有無瓦斯爆炸性均有指導(dǎo)意義。
四、預(yù)防瓦斯爆炸的措施
（一）防止瓦斯積聚的措施
（1）加強(qiáng)通風(fēng)。使瓦斯?jié)舛冉档偷健睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定的濃度以下，即采掘工作面的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中不超過0.5%，回風(fēng)風(fēng)流不超過1%，礦井總回風(fēng)流中不超過0.75%。
（2）加強(qiáng)檢查工作。及時(shí)檢查各用風(fēng)地點(diǎn)的通風(fēng)狀況和瓦斯?jié)舛?，查明隱患進(jìn)行處理，是日常進(jìn)行瓦斯管理的重要內(nèi)容。我國20世紀(jì)80年代所用的甲烷檢查儀器有：光學(xué)甲烷檢定器、熱放式甲烷檢定器、甲烷警報(bào)器和甲烷遙測警報(bào)儀等。90年代以后使用比較先進(jìn)的TX系列智能便攜式氣體監(jiān)測儀和遙測儀器等。
（3）對瓦斯含量大的煤層，進(jìn)行瓦斯抽放，降低煤層及采空區(qū)的瓦斯涌出量。
（二）防止瓦斯引燃的措施
井口房、瓦斯抽放站及主要通風(fēng)機(jī)房周圍20m內(nèi)禁止使用明火；瓦斯礦井要使用安全照明燈，井下禁止打開礦燈，禁止攜帶煙草及點(diǎn)火工具下井；嚴(yán)格管理井下火區(qū)；嚴(yán)格執(zhí)行放炮制度；嚴(yán)格掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)管理工作，局部通風(fēng)機(jī)要設(shè)有風(fēng)電閉鎖裝置；瓦斯礦井的電氣設(shè)備要符合《煤礦安全規(guī)程》關(guān)于防爆性能的規(guī)定；隨采礦機(jī)械化程度的提高，防止機(jī)械摩擦火花引燃瓦斯顯得日益重要。煤礦井下由于摩擦火花而引起的瓦斯爆炸事故占有相當(dāng)?shù)谋壤虼瞬簧賴覍@個(gè)問題進(jìn)行了研究，并提出，在摩擦部件的金屬表面溶敷一層活性小的金屬（如鉻），使形成的摩擦火花不能引燃瓦斯；在鋁合金的表面涂各種涂料，以防止摩擦火花的發(fā)生和金屬中加入少量的鈹，降低摩擦火花的點(diǎn)燃性等。
參考文獻(xiàn)：
[1]賀勇.截止品位與入選品位智能優(yōu)化的理論與方法研究[D].中國地質(zhì)大學(xué)，2009.
[2 楊應(yīng)迪.瓦斯爆炸對礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)力效應(yīng)研究[D].安徽理工大學(xué)，2011
中圖分類號：TD712.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）34-0273-01
一、瓦斯的結(jié)構(gòu)
瓦斯在煤體或圍巖中是以游離狀態(tài)和吸著狀態(tài)存在的。游離狀態(tài)也稱為自由狀態(tài)，這種瓦斯以自由氣體狀態(tài)存在于煤體或圍巖的裂縫、孔隙之中，其量的大小主要決定于貯存空間的體積、壓力和溫度。
吸著狀態(tài)又稱結(jié)合狀態(tài)，其特點(diǎn)是瓦斯與煤或某些巖石結(jié)合成一體，不再以自由氣態(tài)形式存在。按其結(jié)合形式不同又可分為吸附及吸收兩種。吸附狀態(tài)是由于固體粒子與氣體分子之間分子吸引力的作用，使氣體分子在固體粒子表面上緊密附著一個(gè)薄層；吸收狀態(tài)是氣體分子已進(jìn)入煤分子團(tuán)的內(nèi)部。
二、瓦斯爆炸的條件
礦井瓦斯爆炸是一種熱一鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（也叫鏈鎖反應(yīng)）。當(dāng)爆炸混合物吸收一定能量（通常是引火源給予的熱能）后，反應(yīng)分子的鏈即行斷裂，離解成兩個(gè)或兩個(gè)以上的游離基（也叫自由基）。這類游離基具有很大的化學(xué)活性，成為反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行的活化中心。在適合的條件下，每一個(gè)游離基又可以進(jìn)一步分解，再產(chǎn)生兩個(gè)或兩上以上的游離基。這樣循環(huán)不已，游離基越來越多，化學(xué)反應(yīng)速度也越來越快，最后就可以發(fā)展為燃燒或爆炸式的氧化反應(yīng)。所以，瓦斯爆炸就其本質(zhì)來說，是一定濃度的甲烷和空氣中度作用下產(chǎn)生的激烈氧化反應(yīng)。
（1） 瓦斯?jié)舛?/p>
瓦斯爆炸有一定的濃度范圍，我們把在空氣中瓦斯遇火后能引起爆炸的濃度范圍稱為瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限為5%～16% 當(dāng)瓦斯?jié)舛鹊陀?%時(shí)，遇火不爆炸，但能在火焰形成燃燒層，當(dāng)瓦斯?jié)舛葹?.5%時(shí)，其爆炸威力最大（氧和瓦斯完全反應(yīng)）；瓦斯?jié)舛仍?6%以上時(shí)，失去其爆炸性，但在空氣中遇火仍會燃燒。
瓦斯爆炸界限并不是固定不變的，它還受溫度、壓力以及煤塵、其它可燃性氣體、惰性氣體的混入等因素的影響。
（2）引火溫度
瓦斯的引火溫度，即點(diǎn)燃瓦斯的最低溫度。一般認(rèn)為，瓦斯的引火溫度為650℃～750℃。但因受瓦斯的濃度、火源的性質(zhì)及混合氣體的壓力等因素影響而變化。當(dāng)瓦斯含量在7%一8%時(shí)，最易引燃；當(dāng)混合氣體的壓力增高時(shí)，引燃溫度即降低；在引火溫度相同時(shí)，火源面積越大、點(diǎn)火時(shí)間越長，越易引燃瓦斯。
高溫火源的存在，是引起瓦斯爆炸的必要條件之一。井下抽煙、電氣火花、違章放炮、煤炭自燃、明火作業(yè)等都易引起瓦斯爆炸。所以，在有瓦斯的礦井中作業(yè)，必須嚴(yán)格遵照《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。
（3）氧的濃度
實(shí)踐證明，空氣中的氧氣濃度降低時(shí)，瓦斯爆炸界限隨之縮小，當(dāng)氧氣濃度減少到12%以下時(shí)，瓦斯混合氣體即失去爆炸性。這一性質(zhì)對井下密閉的火區(qū)有很大影響，在密閉的火區(qū)內(nèi)往往積存大量瓦斯，且有火源存在，但因氧的濃度低，并不會發(fā)生爆炸。如果有新鮮空氣進(jìn)入，氧氣濃度達(dá)到12%以上，就可能發(fā)生爆炸。因此，對火區(qū)應(yīng)嚴(yán)加管理，在啟封火區(qū)時(shí)更應(yīng)格外慎重，必須在火熄滅后才能啟封。
瓦斯爆炸產(chǎn)生的高溫高壓，促使爆源附近的氣體以極大的速度向外沖擊，造成人員傷亡，破壞巷道和器材設(shè)施，揚(yáng)起大量煤塵并使之參與爆炸，產(chǎn)生更大的破壞力。另外，爆炸后生成大量的有害氣體，造成人員中毒死亡。
三、2.2機(jī)構(gòu)設(shè)置和管理制度
配備充足的通風(fēng)、瓦斯管理、防突、瓦斯抽放、防塵安全監(jiān)測等工程技術(shù)人員和專業(yè)隊(duì)伍。 為保障礦井建設(shè)期間的通風(fēng)瓦斯管理，制定了《關(guān)于強(qiáng)化“一通三防”管理的若干規(guī)定》、《關(guān)于加強(qiáng)通風(fēng)、瓦斯、防突管理的操作要求》、《瓦斯管理制度》等安全管理制度。
2.3 加強(qiáng)局部通風(fēng)
建設(shè)初期在通風(fēng)系統(tǒng)未形成前，主、副平硐、回風(fēng)斜井及6中S102軌道、運(yùn)輸順槽五個(gè)掘進(jìn)工作面均采用大功率2×45KW供風(fēng)量為750m3/min-300m3/min，風(fēng)壓為400-6500P大風(fēng)筒直徑來滿足五個(gè)掘進(jìn)工作面施工的需要。
局部通風(fēng)實(shí)現(xiàn)“雙風(fēng)機(jī)、雙電源、自動(dòng)換機(jī)、自動(dòng)分風(fēng)”技術(shù)和“三專兩閉鎖”。
2.4 瓦斯管理
建立健全各項(xiàng)瓦斯管理制度，嚴(yán)格落實(shí)“先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”的十二字方針。從管理上構(gòu)建安全管理閉環(huán)控制系統(tǒng)，建立瓦斯管理各項(xiàng)制度能得到有效落實(shí)的長效機(jī)制。
2.5 監(jiān)測監(jiān)控
根據(jù)高瓦斯礦井的實(shí)際情況，建井初期，對掘進(jìn)工作面安裝甲烷風(fēng)電閉鎖裝置和甲烷報(bào)警斷電儀。主、副平硐與中央回風(fēng)斜井貫通后，本礦井安全與生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備選用KJ95型煤礦綜合監(jiān)控裝置。
2.6 防止煤（巖）與瓦斯突出
2.6.1 加強(qiáng)地質(zhì)工作和礦井瓦斯地質(zhì)工作
為防止掘進(jìn)過程中，誤穿小窯、老巷、地質(zhì)構(gòu)造帶（斷層、破碎帶、向、背斜軸部、煤層變化帶），在原井田勘探報(bào)告提供的基礎(chǔ)上開展地質(zhì)勘探工作，進(jìn)一步查明地質(zhì)構(gòu)造情況。
2.6.2 堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘，有疑必抽”的防突措施
首先，揭開煤層前請有資質(zhì)單位重新對煤層突出危險(xiǎn)性進(jìn)行鑒定，測定各煤層瓦斯含量，瓦斯壓力、f值及煤層透氣性系數(shù)等瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)。以便為制定防突技術(shù)措施提供可靠依據(jù)。
2.6.3 石門揭煤防突措施
石門揭煤前選用綜合指標(biāo)法，鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法或其它經(jīng)驗(yàn)證實(shí)有效的方法預(yù)測工作面突出危險(xiǎn)性。 防治石門突出措施可選用抽放瓦斯、水力沖孔、排放鉆孔、水力沖刷或金屬骨架等措施。
2.6.4 采掘工作面防突
掘進(jìn)工作面立體消突措施有：在巷道兩幫交替布置鉆場，打抽放鉆孔對本煤層進(jìn)行鉆孔抽放的措施，如果采用本煤層鉆孔抽放達(dá)不到消突目的的，采用頂（底）板專用抽放巷穿層鉆孔抽放配合本煤層鉆孔抽放進(jìn)行消突?；夭晒ぷ髅媪Ⅲw消突措施主要采取本煤層鉆孔抽放（沿工作面順槽上下交叉布置鉆孔進(jìn)行抽放）、開采上（下）保護(hù)層配合專用抽放巷穿層鉆孔抽放、高位抽放及工作面短孔排放、深孔卸壓排放、采空壓預(yù)埋管抽放等措施。
2.7 瓦斯抽放
2.7.1永久抽放系統(tǒng)
高負(fù)壓選用2BE3-42型水環(huán)式真空泵2臺，1臺工作，1臺備用。高負(fù)壓預(yù)抽瓦斯主（干）管采用無縫鋼管，規(guī)格為D459×9
中低負(fù)壓選用2BE3-52型水環(huán)式真空泵z臺，1臺工作，1臺備用，中低負(fù)壓抽放瓦斯主（干）管采用無縫鋼管規(guī)格為D560×10，支管采用D325×7和D273×7無縫鋼管。
2.7.2采掘進(jìn)工作面的瓦斯抽放
采用本煤層鉆孔預(yù)抽、穿煤層鉆孔預(yù)抽、高位鉆場高位鉆孔抽放、邊掘邊抽（耳巷抽放）等。 采用水泥沙漿封孔，孔口段圍巖條件好，構(gòu)造簡單，孔口負(fù)壓中等時(shí)，封孔長度為3～5m，高負(fù)壓時(shí)封孔長度為5～8m；煤層或圍巖較為破碎的巖石鉆孔封孔長度8～10m。視具體條件以不漏氣為準(zhǔn)，盡量縮短封孔長度。
2.8 安全培訓(xùn)
中圖分類號：TU94+3.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
引言
我國是世界上產(chǎn)煤大國，同時(shí)也是煤礦安全形勢最為嚴(yán)峻的國家之一，其中瓦斯作用下引起的災(zāi)害事故發(fā)生頻繁。目前的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)測煤礦井下安全狀況，防范安全隱患方面起著重要作用，但它僅是傳感器數(shù)據(jù)的簡單反應(yīng)，尚未具有瓦斯爆炸預(yù)警功能，還不能較好地滿足礦井安全生產(chǎn)管理的需要。
一、瓦斯爆炸的數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
20世紀(jì)90年代以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值模擬計(jì)算方法的發(fā)展極大地促進(jìn)了瓦斯爆炸過程數(shù)值模擬研究的提高，在理論上和數(shù)值模擬上取得了進(jìn)一步的成果。一般來講，瓦斯爆炸數(shù)值模擬可以分為以下三個(gè)步驟：建立數(shù)學(xué)模型-確定數(shù)值分析方法-分析、處理計(jì)算結(jié)果。 在混合可燃?xì)怏w爆炸的數(shù)值模擬方面，N.N.Smirnov將燃燒反應(yīng)分為感應(yīng)期和反應(yīng)期兩個(gè)階段，建立了包含紊流項(xiàng)和損失項(xiàng)在內(nèi)的數(shù)學(xué)模型，并對模型進(jìn)行了無因次化和離散化。通過對活化能分別為20kcal/mo1,12.5kcal/mol和10kcal/mol,其它條件相同的爆炸模擬計(jì)算得出:活化能較高時(shí)爆燃難以轉(zhuǎn)變?yōu)楸Z，而活化能較低時(shí)爆燃幾乎立即可轉(zhuǎn)變?yōu)楸Z。東北大學(xué)的高泰蔭等[[25]則在上述模型基礎(chǔ)上應(yīng)用Lax-Wendroff和Mecormic氣動(dòng)差分和Adams化學(xué)差分格式建立了瓦斯一氧氣爆炸的數(shù)值計(jì)算方法，模型中使用的化學(xué)反應(yīng)模型為包含CH4, 02, H20和CO2四種組份的簡單化學(xué)反應(yīng)模型。應(yīng)用該模型進(jìn)行了當(dāng)量濃度下10cm長圓管中爆燃爆轟轉(zhuǎn)變的數(shù)值模擬，很好再現(xiàn)了這一轉(zhuǎn)變過程。
煤礦瓦斯爆炸發(fā)生的原因是多方面的，影響因素眾多，有的原因具有潛在性、突發(fā)性，而爆炸本身具有破壞性和災(zāi)難性。但煤礦瓦斯爆炸的發(fā)生也有其一般規(guī)律性，只有掌握了災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律性，才能有效的避免事故的發(fā)生和發(fā)展。
本文對煤礦瓦斯爆炸事故提供預(yù)警技術(shù)，使得在生產(chǎn)過程中能夠提前采取有效的預(yù)防措施，極大提高礦井安全管理水平和防災(zāi)抗災(zāi)能力。
基于ArcGIS和KJ90的礦井瓦斯爆炸預(yù)警系統(tǒng)研究
1、瓦斯爆炸預(yù)警模型
（1）采掘工作面瓦斯涌出量預(yù)警模型
以采掘工作面為單位，搜索關(guān)聯(lián)的瓦斯傳感器和風(fēng)速傳感器，工作面瓦斯?jié)舛热∠嚓P(guān)聯(lián)的瓦斯傳感器中最大值，工作面風(fēng)速取所有關(guān)聯(lián)風(fēng)速傳感器中的最大值，計(jì)算瓦斯涌出量。關(guān)聯(lián)傳感器需要專用界面和專用數(shù)據(jù)表記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。超限的采掘工作面瓦斯涌出量值存儲到預(yù)警結(jié)果表中。瓦斯涌出量計(jì)算如下：
式中：Q實(shí)時(shí)―相對瓦斯涌出量實(shí)時(shí)值；s―風(fēng)速傳感器位置所在巷道斷面積；V―風(fēng)速傳感器所監(jiān)測風(fēng)速適時(shí)值；CCH4―瓦斯傳感器監(jiān)測瓦斯?jié)舛?。具體預(yù)模型如圖1所示。
圖1 采掘工作面瓦斯涌出量預(yù)警模型
(2)瓦斯爆炸預(yù)警濃度修正
建立礦井瓦斯爆炸相關(guān)管理(如通風(fēng)管理和火源管理等)信息數(shù)據(jù)庫，按日期不同保存相關(guān)記錄。根據(jù)歷史記錄對管理制度進(jìn)行綜合評價(jià)，得出一個(gè)評價(jià)結(jié)果。根據(jù)管理水平的評價(jià)結(jié)果，得到一個(gè)瓦斯爆炸臨界值影響系數(shù)K2，在預(yù)警過程中對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行修正。
根據(jù)礦井在最近一個(gè)月內(nèi)瓦斯超限、風(fēng)速異常、局部風(fēng)機(jī)停電、突出預(yù)警結(jié)果為危險(xiǎn)的頻率得到綜合評價(jià)系數(shù)K3，對瓦斯爆炸評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，即超限預(yù)警臨界值和瓦斯、風(fēng)速變化臨界值進(jìn)行修正。
2、煤與瓦斯突出引發(fā)瓦斯爆炸預(yù)警模型
在煤礦井下采掘過程中，蘊(yùn)含大量瓦斯的煤(巖)體具有很大的能量，由于受采動(dòng)影響，當(dāng)其失控時(shí)，能量突然釋放，造成煤與瓦斯突出，很可能引起瓦斯、煤塵爆炸，甚至礦井火災(zāi)。發(fā)生重要事故的煤(巖)體為重大危險(xiǎn)源，因此，對煤與瓦斯突出進(jìn)行等級劃分采取預(yù)警措施的時(shí)候，應(yīng)按重大危險(xiǎn)源來分析。
重大危險(xiǎn)源的評價(jià)分為固有危險(xiǎn)評價(jià)和現(xiàn)實(shí)危險(xiǎn)評價(jià)，后者是在前者的基礎(chǔ)上考慮各種危險(xiǎn)的抵消因子，反映人在控制事故發(fā)生和事故后果擴(kuò)大方面的主觀能動(dòng)作用。固有危險(xiǎn)評價(jià)主要反映了系統(tǒng)的固有特性。評價(jià)的數(shù)學(xué)模型如下：
式中：(B11)i―第i種事故易發(fā)性指標(biāo)危險(xiǎn)評價(jià)值；Wi―第i種事故易發(fā)性指標(biāo)權(quán)值；(B12)j―第j種事故嚴(yán)重度指標(biāo)危險(xiǎn)評價(jià)值；Wj―第j種事故嚴(yán)重度指標(biāo)權(quán)值；(B2)k―第k種事故防治抵消因子。
實(shí)際情況下，同一工作面滿足以下瓦斯爆炸預(yù)警條件中兩條及以上，程序給出提示采取緊急措施，防止瓦斯爆炸和防止瓦斯爆炸引發(fā)瓦斯煤塵爆炸。
(1)瓦斯涌出量預(yù)警模型預(yù)警工作面瓦斯爆炸結(jié)果為危險(xiǎn); (2)傳感器監(jiān)測值判斷模型預(yù)警工作面瓦斯爆炸結(jié)果為危險(xiǎn); (3)突出引發(fā)瓦斯爆炸預(yù)警模型預(yù)警工作面瓦斯爆炸結(jié)果為危險(xiǎn)。
3、預(yù)警信息在ArcGIS中的顯示
(1)正常顯示
顯示方式為:正常圖標(biāo)+監(jiān)測數(shù)據(jù)，圖標(biāo)為傳感器維護(hù)時(shí)選定的圖標(biāo)或簡單的點(diǎn)，要求當(dāng)鼠標(biāo)選中時(shí)可顯示傳感器的基本屬性(位置、類型、point)和屬性查詢菜單命令。
(2)故障顯示
與KJ90數(shù)據(jù)庫連接不正常，無法讀取數(shù)據(jù)時(shí)，圖標(biāo)變?yōu)榛疑?，表示無數(shù)據(jù)顯示，并提示連接不正常，自動(dòng)嘗試重新連接，并給出有關(guān)幫助提示。
(3)報(bào)警顯示
顯示方式為:正常圖標(biāo)+紅色監(jiān)測數(shù)據(jù)。監(jiān)測數(shù)據(jù)顏色由KJ90數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表中Color字段關(guān)聯(lián)讀取，1為紅色;
(4)預(yù)警顯示
預(yù)警結(jié)果由瓦斯爆炸預(yù)警結(jié)果表讀取，預(yù)警時(shí)出現(xiàn)預(yù)警的圖標(biāo)按照GIS瓦斯爆炸預(yù)警定義，顯示帶顏色圖標(biāo)，當(dāng)預(yù)警級別為危險(xiǎn)和警戒時(shí)加閃爍顯示。
當(dāng)同一位置出現(xiàn)兩個(gè)及以上的瓦斯爆炸預(yù)警因素不正常，包括:瓦斯傳感器異常、風(fēng)速傳感器異常、風(fēng)機(jī)異常、煤與瓦斯突出預(yù)警結(jié)果異常、瓦斯涌出量(人工輸入)高，系統(tǒng)提示為預(yù)警顯示。
（5）定位顯示預(yù)警圖標(biāo)
根據(jù)傳感器的布置特點(diǎn)，一般需要放大到顯示出完整的工作面，可以根據(jù)各位置傳感器的特點(diǎn)和圖形的比例，規(guī)定各傳感器定位時(shí)圖形顯示比例和圖形的中心點(diǎn)。定位也可由人工逐級放大圖形得到。在整個(gè)地圖上可以看到預(yù)警危險(xiǎn)點(diǎn)出現(xiàn)紅色閃爍(255,0,0)，可在局部放大顯示的情況下給出一個(gè)鳥瞰小圖形，上面也可以看到有紅色閃爍預(yù)警信號的點(diǎn)，鼠標(biāo)點(diǎn)擊點(diǎn)所在的小方框，即可看到以預(yù)警位置點(diǎn)為中心的放大的地圖。
在多進(jìn)程程序運(yùn)行的情況下，如出現(xiàn)嚴(yán)重程度危險(xiǎn)預(yù)警情況下，程序正在執(zhí)行其它操作，則彈出信息提示框提示出現(xiàn)重要預(yù)警結(jié)果，直到用戶關(guān)閉為止。
以瓦斯傳感器監(jiān)測值預(yù)警為例，受權(quán)用戶可以通過煤礦瓦斯爆炸預(yù)警系統(tǒng)中的“預(yù)警結(jié)果查詢"菜單，對不同類型的瓦斯傳感器在不同時(shí)期和不同預(yù)警級別下的狀態(tài)進(jìn)行查詢和了解。
結(jié)論
瓦斯爆炸預(yù)警系統(tǒng)的研究對減少煤礦災(zāi)害，保障煤礦安全生產(chǎn)有著重要意義，對它的深入認(rèn)識和研究仍有大量工作有待我們?nèi)ネ瓿伞?/p>
1 影響煤層瓦斯含量的因素
煤的瓦斯含量是指單位體積或重量的煤在自然狀態(tài)下所含有的瓦斯量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯體積），是計(jì)算瓦斯蘊(yùn)藏量、預(yù)測瓦斯涌出量的重要依據(jù)。影響煤層瓦斯含量的主要因素有煤層的埋藏深度、煤層與圍巖的透氣性、煤層傾角和露頭、地質(zhì)構(gòu)造、煤的吸附特性、水文地質(zhì)條件等。
2 礦井瓦斯的抽放與涌出量
礦井瓦斯涌出是指在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中從煤與巖石內(nèi)涌出的瓦斯，其涌出的嚴(yán)重與否，則由瓦斯涌出量來表示。在研究瓦斯來源和瓦斯涌出量時(shí)，既要考慮礦井地質(zhì)條件，也要分析采礦技術(shù)條件。當(dāng)用通風(fēng)方法不能使工作地點(diǎn)涌出的瓦斯稀釋到《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最高允許濃度時(shí)，就必須預(yù)先抽放瓦斯。瓦斯抽放已成為降低工作面瓦斯涌出量和防止突出的主要措施。
3 煤礦瓦斯事故原因分析
3.1瓦斯爆炸的三要素
瓦斯爆炸的條件是一定濃度的瓦斯、高溫火源的存在和充足的氧氣，這三個(gè)要素缺一不可。當(dāng)一定體積的空氣中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到5%～16%時(shí)，就可以產(chǎn)生爆炸，而當(dāng)濃度高于5%時(shí)，瓦斯的爆炸可能性逐漸增加，當(dāng)濃度介于9.0%～9.5%時(shí)，瓦斯和氧氣充分混合，會產(chǎn)生最強(qiáng)的爆炸威力。空氣中的氧氣濃度降低時(shí)，瓦斯爆炸界限隨之縮小，當(dāng)氧氣濃度減少到12%以下時(shí)，瓦斯混合氣體即失去爆炸性。這一性質(zhì)對井下密閉的火區(qū)有很大影響，在密閉的火區(qū)內(nèi)往往積存大量瓦斯，且有火源存在，但因氧氣的濃度低，并不會發(fā)生爆炸。瓦斯的引火溫度，即點(diǎn)燃瓦斯的最低溫度。一般認(rèn)為，瓦斯的引火溫度為650～750℃，受瓦斯的濃度、火源的性質(zhì)及混合氣體的壓力等因素影響而變化。當(dāng)瓦斯?jié)舛仍?%～8%時(shí)，最易引燃。當(dāng)混合氣體的壓力增高時(shí)，引燃溫度即降低，在引火溫度相同時(shí)，火源面積越大、點(diǎn)火時(shí)間越長，越易引燃瓦斯。
3.2安全裝備配備不足
部分礦井雖安裝了瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，但因傳感器數(shù)量不足、安裝位置不正確、線路存在故障、顯示器不顯示數(shù)據(jù)等問題，不能有效發(fā)揮其應(yīng)有的作用。某些礦井為了提高產(chǎn)量，調(diào)高瓦斯探頭下限，甚至使用損壞的瓦斯監(jiān)測設(shè)備等，類似的違規(guī)操作就容易造成嚴(yán)重的瓦斯事故。
3.3通風(fēng)效果不好
通風(fēng)系統(tǒng)不合理，存在風(fēng)流短路、多次串聯(lián)和循環(huán)風(fēng)，造成供風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量不足，而引起瓦斯積聚； 局部通風(fēng)機(jī)安裝位置不當(dāng)，風(fēng)筒未延伸到供風(fēng)地點(diǎn)或脫落，引起供風(fēng)地點(diǎn)有效風(fēng)量不足而造成瓦斯積聚；掘進(jìn)工作面擅自停電停風(fēng)而引起瓦斯積聚； 盲巷的瓦斯積聚等； 都容易引起瓦斯事故。
4 瓦斯爆炸事故的危害
瓦斯爆炸產(chǎn)生高溫高壓火源、沖擊波，造成人員傷亡，破壞礦井設(shè)施及設(shè)備，產(chǎn)生有毒有害氣體。在密閉的空間里，甲烷爆炸時(shí)溫度可達(dá)2150～2650℃，這樣高的溫度會產(chǎn)生很高的壓力，如果產(chǎn)生二次爆炸，爆炸將會更猛。甲烷爆炸后產(chǎn)生大量有毒有害氣體，空氣中的氧含量大大減少，倘若有煤塵參與爆炸，則生成的一氧化碳更多。在瓦斯爆炸所造成的傷亡事故中，一氧化碳中毒者往往占有很大的比重。
5 防治瓦斯事故的技術(shù)措施
5.1建立合理的通風(fēng)系統(tǒng)
通風(fēng)是排放瓦斯最主要的手段，做好通風(fēng)管理工作是防治煤礦瓦斯事故的關(guān)鍵。因此，所有礦井都必須建立安全可靠的、獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。建立合理的通風(fēng)系統(tǒng)，能夠保證井下所有工作地點(diǎn)有足夠多的風(fēng)量將涌出的瓦斯及時(shí)沖淡，并排放出井外，避免瓦斯積聚。使用局部通風(fēng)機(jī)要做到選型合理、安裝到位、配置完好，使掘進(jìn)工作面保持足夠、穩(wěn)定的風(fēng)量，嚴(yán)防風(fēng)筒破損、斷開等原因產(chǎn)生漏風(fēng)和循環(huán)風(fēng)。控制風(fēng)流的風(fēng)門、風(fēng)橋、風(fēng)墻、風(fēng)窗等通風(fēng)設(shè)施質(zhì)量必須可靠，出現(xiàn)漏風(fēng)、損壞時(shí)要及時(shí)修復(fù)。對采區(qū)工作面必須保證生產(chǎn)所需風(fēng)量，并有一定備用系數(shù)。因檢修、停電等原因造成主要通風(fēng)機(jī)或局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，在恢復(fù)通風(fēng)前，要執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)規(guī)定檢查瓦斯并采取安全措施。建立合理的通風(fēng)系統(tǒng)是防止瓦斯事故最有效、最基本的方法。
5.2井下火源防治
火源是引起礦井瓦斯爆炸的一個(gè)基本條件，對煤礦井下的爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等火源都要有相應(yīng)的防治措施。除炸藥安全性檢驗(yàn)、電器防爆檢驗(yàn)、摩擦火花檢驗(yàn)外還需防止火源與瓦斯積聚在同時(shí)同地點(diǎn)出現(xiàn)。如放炮時(shí)必須進(jìn)行“一炮三檢”，掘進(jìn)工作面采用風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。另外要加強(qiáng)明火的管理，嚴(yán)格動(dòng)火制度，消除引爆瓦斯的火源。
5.3建立瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，加強(qiáng)瓦斯日常管理
建立瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，對有效控制瓦斯的濃度具有重要作用。瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全天24h連續(xù)監(jiān)測瓦斯，及時(shí)掌握瓦斯?jié)舛鹊淖兓?。在井下安裝瓦斯監(jiān)控儀器，對井下主要巷道瓦斯的異常情況實(shí)行連續(xù)監(jiān)控，能夠預(yù)防瓦斯事故。瓦斯日常管理就是建立瓦斯巡回檢查制度，瓦檢員要跟班檢查通風(fēng)情況和測量瓦斯?jié)舛?，?dāng)發(fā)現(xiàn)局部瓦斯積聚時(shí)，要采取措施及時(shí)處理，嚴(yán)禁空班漏檢情況發(fā)生。對于突出礦井，還應(yīng)做好瓦斯突出預(yù)測工作。
5.4開展瓦斯事故應(yīng)急演習(xí)
演練對預(yù)防瓦斯事故具有非常重要的意義。煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)在“防救結(jié)合，預(yù)防為主”的方針指導(dǎo)下，認(rèn)真編制瓦斯爆炸事故專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，并進(jìn)行演習(xí)。通過預(yù)案的演習(xí)，不但能夠使礦工掌握各種應(yīng)急技能，提高應(yīng)急救援人員的應(yīng)變能力，而且還能夠在演習(xí)的過程中發(fā)現(xiàn)瓦斯事故防治措施的不足，并完善措施，杜絕瓦斯事故的發(fā)生。
結(jié)束語
瓦斯治理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須有強(qiáng)的責(zé)任心、精益求精的業(yè)務(wù)知識和一支過硬的團(tuán)隊(duì)，才能做好瓦斯治理工作。嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯治理“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”十二字方針，了解瓦斯的涌出規(guī)律，采取積極的安全措施治理瓦斯，為礦井安全生產(chǎn)創(chuàng)造條件。
參考文獻(xiàn)：
