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中圖分類號 TD79 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)102-0202-01
在我國,煤炭資源有著較為復雜的賦存條件,在中、大型煤礦里,約有1/3的煤礦地質構造屬于較復雜或復雜程度,給煤礦生產所帶來的事故隱患和自然災害是非常嚴重的。如何有效地防治煤礦自然災害,一直都是我礦以及眾多煤礦生產企業的研究重點。
1 一通三防技術的創新與集成
我國煤礦生產現狀中,主要存在的災害有煤巖動力災害、熱害、塵害、火災、水害和瓦斯等,由于多數煤礦礦井都會涌出瓦斯,因此全國煤礦每年都會涌出超過100億m3的瓦斯,全國總產量的1/3為瓦斯與煤突出和高瓦斯礦井。加之我國煤礦主要的開采方式為地下開采,比較多的是小型礦井,具有較廣泛的分布地域和較大的差異性等特點,導致出現嚴重的事故災害隱患,失衡的企業發展現狀。而且煤礦行業極高的事故發生率造成了最為嚴重的傷亡,屬于高危行業。作為煤礦災害的主要防治手段措施,一通三防技術一直以來都是煤炭科學研究院的工作重點,無論是安全專用裝備還是安全監測儀表都得到了全面的開發和研究,所形成的系列災害防治設備和災害防治技術體系,基本上與我國的煤礦生產條件相適應,并廣泛地應用在全國煤礦的生產作業中,有力地保障了煤礦的安全生產。
2 一通三防技術的應用
2.1 礦井通風設備與技術
作為煤礦生產安全的基礎,礦井通風系統要求居于較強的抗災變能力、可靠、穩定,這對于保障煤礦的安全作業有著直接的決定性影響。建設高效安全的礦井,一面一礦進行集約化的生產發展,對于煤礦通風的可靠性和安全性做出了更嚴格的要求。在使用計算機優化通風系統、解算礦井通風網絡的研究工作上,煤炭科學研究總院投入了巨大的精力,相關軟件的成功研制和開發,實現了對自動控制風門、監測風流相關參數的遙控技術,同時以風流在火災期間的特性為研究基礎,對于煤礦災變期間的特征加以深入研究,成功開發出通風網絡在災變期間作出輔助決策的軟件,對于控制煤礦的通風系統打下了堅實的技術基礎。伴隨著不斷大幅提高機械化程度的半煤巷、煤巷機械,長距離、大風量通風的問題日益突顯出來。我礦采用的針對性系列產品,具有低噪聲、高效能的特點,新式的導風筒能夠適應大風量、長距離的通風系統,通風方式也更加趨于合理。我礦的旋局部通風機已經可以達到超過80%的通風效率,大大超過了原來所使用的的軸流局部式通風機,噪音只有80 dB左右,也要低于原來的100 dB。目前我礦所使用的一臺風機的通風距離可以超過2000 m,不僅對掘進工作面的作業環境加以改善,同時也完全符合快速掘進對于通風的標準,對于煤礦局部通風技術具有很大的提升。
經過50多年的研究與實踐,一整套用于防治我國礦井瓦斯事故的技術體系已經基本構建起來,其中包括了監控檢測煤礦瓦斯技術、防治煤塵瓦斯爆炸技術、防治瓦斯與煤突出技術、抽放瓦斯技術以及預測礦井瓦斯技術等方面的專業設備與工藝技術。在治理煤礦瓦斯時,我們充分地發揮出這些技術的特點,極其有利地保障了我煤礦作業的安全生產。1)預測礦井瓦斯技術。礦井安全生產、防治瓦斯和通風設計的基礎就是預測礦井瓦斯的涌出量。研究的開展,主要圍繞著預測涌出量和煤層瓦斯成份方法、比表面積、分布孔隙、煤物理結構特點和測定煤層瓦斯含量幾個方面。2)抽放瓦斯技術。作為防治煤礦瓦斯技術的核心,同時也是相當有效的技術治理手段,抽放瓦斯技術從未停止過完善、創新的步伐,生產技術和生產條件的不斷變化,對于抽放瓦斯技術的要求也更加嚴格。我國從上世紀60年代末就全面展開了強化抽放瓦斯技術在低透氣性煤層應用的研究,針對危險突出煤層、高瓦斯煤層
中,無可采保護層和較差透氣性的特點,先后研究試驗了“密集鉆孔”、“大直徑鉆孔”、“松動爆破”、“水力割縫”、“水力壓裂”和“中高壓注水”等多項抽放瓦斯技術。時至今日,我國的煤礦抽放瓦斯技術體系已然形成,我礦在抽放瓦斯技術中就使用到了包括了綜合抽放、采空區抽放、圍巖和卸壓煤層抽放、圍巖和未卸壓煤層抽放等在內的多項技術,真正地從根本上治理了礦井瓦斯災害。3)瓦斯與煤突出防治技術。我礦在研究瓦斯與煤突出防治技術時,以石門揭煤防護安全措施為主要方向,其中尤以金屬骨架、震動性放炮為重點,一同展開多種防突技術的研究,包括深孔松動爆破、水力沖孔、水力鉆孔沖刷、超前大小直接鉆孔和保護層在條件不同煤層下的開采等。加強預報預測突出的技術,以及預測瓦斯和工作面煤突出技術的研究。
2.3 礦井火災防治技術
煤層自燃的隱患普遍存在于我國的大小礦井,當火災發生在煤礦時,多數屬于自燃火災,特別是塑料、橡膠等非金屬材料和制品被廣泛地使用于井下之后,就更加突顯出了自然火災的危害。為此,通過與日方的合作,科學研究總院開始研究檢測氣味技術,通過此種辦法,對于微弱的煤低溫初期氧化釋放出的氣味所發生的變化,能夠比以前的一氧化碳分析氣體法指標提前大概20℃。為了對自燃火災進行有效地防治,研究總院還針對煤礦火災預報預測系統和不同煤種自燃標志氣體指標開始了科技攻關。上世紀70年代末,研究了惰氣滅火技術和惰氣發生裝置,充分聯用了發泡裝置和惰氣發生裝置,起到了很好的滅火效果。針對帶式傳送機成為礦井作業主要傳送工具的現象,我礦引進使用了煤炭研究總院研發出的多種不同類別的帶式輸送機自動滅火系統,有效地解決了帶式輸送機火災埋下的生產安全隱患。
3 結束語
隨著不斷變化的煤礦生產作業條件和技術,一通三防技術的完善、創新和發展也需要與時俱進。作為主要的防治礦井災害手段措施,一通三防技術對于提高煤礦生產安全性,降低安全風險系數,解決生產中存在的安全隱患并及時消除各類災害所帶來的影響,始終具有著十分重要的作用。
中圖分類號:TD791-4;G426 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)29-0301-01
0 引言
我國是世界第一產煤大國,然而每年因煤與瓦斯突出、沖擊地壓、冒頂、水災等礦井災害造成了大量的生命與財產損失。為解決煤礦安全生產中的問題,我國已將傳統的傳感技術應用于煤礦生產,在一定程度上實現了煤巖動力的災害、礦井水災、火災以及瓦斯氣體等的檢測。隨著煤炭資源的深部開采,礦井環境的日益復雜,傳統的傳感器由于溫度、濕度、風速等環境因素的影響,穩定性和準確度受到嚴峻挑戰。同時,傳統傳感器的測量精度低、易腐蝕等特點,為有效監測帶來了巨大壓力。
20世紀70年代末,光纖傳感技術進入研究階段。光纖光柵是光纖傳感技術發展的最新成果,它性能優良是一種反射濾波無源敏感元件,能夠通過波長的移動來感應外界微小應力、應變變化而實現對結構在線測量。光纖光柵傳感器具有不怕惡劣環境、抗電磁干擾、易于傳輸、測量精確和準分布式測量等優點。同時,光纖傳感器也非常適用于煤礦井下單點或多點多參數檢測,是煤礦安全監控的理想選擇。
1 光纖光柵的傳感原理
利用光纖材料的光敏性,光纖光柵中心波長的變化量與應變、溫度等物理變化量成線性關系。根據這樣的特性,可將光纖光柵制作成應變、溫度、壓力、加速度、位移等多種傳感器,并與光纖傳感技術相結合,形成基于現代傳感技術的實時在線監測系統。光柵光纖的結構原理;當一寬譜光源射入光纖,經過光纖光柵會有波長為滿足波長反射條件的光返回,而其余波長的光波仍然照常傳播。只要測出光纖波長的變化,就可以得到外界的應變或溫度擾動;而采用一些特殊的方法,用同一個光柵傳感器,還可以同時測出應變與溫度擾動。監測時,光柵傳感器的最大優勢是它可以實現應力與溫度的準分布式測量,也就是將具有不同柵距的光纖光柵間隔地制作在同一根光纖上,寬帶光源從一端入射,由于光纖反射光的光譜只占入射光光譜中很小的一部分,調整各光柵的柵距,使它們的具有不同的,且其光纖光譜互不重疊,就可以用同一根光纖復用多個光柵傳感器,實現對待測結構定點的分布式的測量。由于該復用系統中每一個光柵傳感器的位置與都是確定的,分別對它們的波長移動量進行檢測,就可以準確地對各光柵傳感器所在處的擾動信息進行監測。綜合所有光柵傳感器采集的信息,還可以得到沿光纖軸向的應變場或溫度場的分布狀態。
2 光纖傳感器在煤礦安全監測中的應用
頂板冒落、瓦斯爆炸、礦井突水、礦井火災、煤塵積聚,還有伴隨著深部開采而來的煤與瓦斯突出、沖擊地壓合稱為礦井六大災害。其中冒頂、煤與瓦斯突出、沖擊地壓可以統稱為礦井動力災害。通過光纖傳感器對煤巖移、支護體應力、溫度、瓦斯濃度等相關物理量變化情況的監測,指導礦井災害的防治。
2.1 礦井動力災害的防治
煤巖動力災害是煤巖在外界高應力作用下短時間內發生的一種具有動力效應和災害后果的現象,其孕育、形成、發生始終與煤巖體應力應變狀態及能量積聚釋放密切相關。掌握煤巖應力―應變規律,通過實時監測煤巖應力應變狀態,可以有效對礦井動力災害進行預警。近二十年來,錨桿支護被大力推廣,已經成為礦山巷道的主要支護形式。錨桿的受力狀況反映了礦井巷道整體的力學狀態,對礦井動力災害的防治具有指導意義。西安科技大學柴靜等人將光纖傳感器運用到錨桿應力應變實時測量中,通過和電阻應變片測量值的比較,體現出了光纖傳感器靈敏度、分辨率高,抗干擾能力強,穩定性好的優勢。
2.2 礦井水災的防治
礦井水害是影響和制約我國煤炭生產及煤炭產量的幾大障礙之一,隨著礦井開采不斷向深部延伸,突水的危險性越來越大。滲水或涌水現象在礦井建設和生產過程中常常發生,當水量超過礦井正常排水能力時,礦井采場巷道可能會被淹,造成礦井水災。導致采礦設備、設施被淹,生產中斷,人員傷亡等事故。地表水和地下水是礦井水災事故的主要水源。因此,可將光纖傳感器布置在煤層與含水層之間的關鍵位置,可實現對隔水層中應力場變化、應變場變化、水壓力場變化和水溫度場變化的監測和動態分析,從而超前預測礦井水害危險性采取相應的防治措施,保證礦井生產的安全性和連續性。采用光纖傳感技術可以克服常規監測方法的抗干擾性差、怕水、易受電磁影響、易受環境影響等缺點,此外,利用光纖光柵可以實現實時監測。根據光柵傳感技術,研制出的光纖光柵位移、應力、滲壓和溫度傳感器,可以準確測量相應的煤巖位移、應變、滲壓和溫度等信息,監測中如果出現應力、位移突然增大或滲壓與溫度下降,則說明礦井突水危險性增大。
2.3 火災以及瓦斯氣體的防治
礦井火災和瓦斯氣體爆炸一直以來是礦井的重大災害,一旦發生將會造成巨大的經濟損失和人員傷亡。因此,對礦井火災做好準確的預測預報并且采取相應的的防治措施對煤礦的安全生產是必要的。究其原因,礦井火災的構成要素有可燃物、氧氣和熱源,三者以一定的比例相互結合作用從而引發火災,礦井下的可燃物如煤塵、膠帶、坑木、機械設備以及電線是不可避免的,而且井下氧氣在正常情況下也是充分的,所以礦井火災的防治主要是對煤自然、機械摩擦、電線電火花、瓦斯氣體爆炸等熱源的監測控制。傳統的火災探測技術靈敏度低、傳輸距離短、精度低且易受干擾,效果不佳,而光纖光柵火災探測器和溫度傳感器靈敏度高、測量精確從而縮短報警時間,在長距離的礦井巷道得到很好的應用。在煤倉、溜煤眼、斷層附近、采空區和高冒區等火災高發區安置火災探測器與溫度傳感器在,進行實時監測,并給傳感器調定一定的報警溫度,如果溫度升高達到調定溫度,傳感器即時報警,說明有發生火災可能,此時采取積極的溫度控制措施,降低溫度以防火災發生。此外,光纖光柵溫度傳感器可以應用在均壓防滅火技術中,利用傳感系統檢測溫度變化確定火源位置。均壓防滅火技術是應用在自燃防治現場實踐中得到了廣泛的一種技術,其與一般的防火技術措施相比具有實用性強、經濟、簡便、易操作等特點。光纖光柵溫度傳感器在均壓防滅火技術防火時可以在線監測溫度和壓力變化,大大提高防火效果。
3 結語
隨著社會經濟的不斷發展和進步,對煤礦資源的需求量也在逐漸的增加,煤礦市場開始出現供不應求的現象,煤礦的價格也在快速的增長當中,這樣就給我國煤礦企業的發展帶來了很大的經濟效益,但是伴隨著經濟效益的出現也帶來了很多的負面影響。很多煤礦企業在實際的生產當中只重視產量,而忽視了安全,造成很多安全事故的發生。企業只有對一通三防技術重視,不斷的研究和創新一通三防技術才能夠保證我國煤礦的安全生產。本文主要從礦井的通風技術和裝備、瓦斯防治技術、粉塵防治技術、火災防治技術以及安全儀器儀表這幾個方面來對我國煤礦一通三防技術的發展和進步進行了探討。
1 通風技術和裝備方面的發展和進步分析
煤礦在實際的生產中要想保證安全,礦井的通風是非常關鍵的環節。通風系統的穩定性、可靠性以及抗災變能力對礦井的安全有最直接的影響。要想建設高效和安全的礦井以及一礦一面的生產方式,就會對礦井的通風可靠性和安全性提出更高的要求。我們的煤炭科學研究總院在經歷大量的研究工作之后,在礦井的通風解算以及利用計算機來對礦井系統進行優化方面取得了一定的發展和進步,他們開發出了相應的軟件,同時也研制成功了能夠對風流的主要參數進行監測的傳感器,還有風門的自動控制技術和遙感技術,這樣就為控制礦井的通風系統創造了比較良好的條件。隨著我國煤礦行業的不斷發展,半煤巷和煤巷機械化程度越來越高,長距離通風和大風量就成了需要及時解決的問題,而在對局部通風機以及系統產品,適應大風量、高風壓以及長距離通風的導風筒研發成功之后,上述問題就得到了有效解決。
2 瓦斯防治技術方面的發展和進步分析
在研究煤礦災害的防治過程中,瓦斯防治技術是非常重要的研究內容。在經過了長時間的研究之后,我國現在瓦斯防治方面基本上形成了有效的技術體系,在瓦斯防治技術的體系中就包括了下面這些技術:礦井瓦斯的預測技術、瓦斯煤塵爆炸的防治技術、瓦斯的抽放技術、瓦斯和煤突出防治技術以及礦井瓦斯監測監控技術等,除了這些領域當中的工藝技術之外,還有相應的專用技術設備,在煤礦瓦斯的防治過程中,上述的這些技術發揮著非常重要的作用,是煤礦生產安全得到保障的重要技術。比如說礦井瓦斯的預測技術,在礦機的通風設計、安全生產以及瓦斯的防治過程中對礦井瓦斯的涌出量進行預測是最主要的基礎工作。而瓦斯的抽放技術則是礦井瓦斯防治技術中的核心,也是瓦斯防治過程中最有效的技術手段,在煤礦生產技術不斷發展的過程中,瓦斯抽放技術也在不斷的完善,因為只有這樣才能夠更好的滿足瓦斯防治的實際要求。
3 粉塵防治技術方面的發展和進步分析
粉塵對于煤礦生產來說是非常嚴重的一種危害,而解決粉塵的危害也成為了煤礦生產過程中必須要去解決的問題之一。在經過了不斷的技術研究之后,我國在粉塵防治技術方面也取得了很多的成果,也形成了綜合的粉塵防治技術體系。在粉塵防治技術的體系中,向煤層進行注水是最核心的技術。在上個世紀70年代的時候我國就成功研制了專門用于煤層注水的高壓水泵和相關的配套設施。而隨著機械化程度的加快,采煤工作面的產塵強度也在增加,在這個時候也就研制出來了采煤機的內外噴霧降塵技術以及機采工作面的含塵氣流控制技術等,而隨著技術的不斷發展和進步,又出現了高效的噴霧降塵技術,這樣就能夠更好的對粉塵進行防治。
4 火災防治技術方面的發展和進步分析
我國大部分的煤礦都存在煤層自燃發火的危險,在煤礦中發生的火災基本上都是屬于自燃火災,特別是在礦井中廣泛的使用了非金屬材料和制品之后,自燃火災顯得更加嚴重。在礦井防火技術中首先需要對開采煤層的自燃危險程度進行判斷,而煤的自燃傾向性則是判斷開采煤層的自燃危險程度的指標。對于自燃傾向的鑒定方法在上個世紀50年代的時候基本上采用的是雙氧水法、K氏法以及S值法等,而隨著社會科學技術的不斷發展開始采用著火溫度法,而后我國就開始采用色譜吸氧鑒定法。而最短自燃發火期則是另外一個開采煤層的自燃危險程度判斷的指標,在對最短自燃發火期進行確定的時候一般采用的是類比法或者經驗統計法。隨后又研制出來煤自燃發火期的測試裝置,然后配上相關的裝備系統和數據處理軟件,效果要比經驗統計法好一些。另外還有自然發火預報技術,煤礦專用的氣象色譜儀以及火災傳感器。而要對采空區的自燃進行有效的防治采用的辦法一般就是惰化。
除了上面講到的幾種技術之外,在對煤礦進行安全生產管理和災害防治的過程中,安全檢測的儀器儀表也是不可或缺的部分。而儀器儀表的發展和進步主要表現在下面這幾個方面:瓦斯檢測的敏感元件以及檢測的儀器、通風檢測的儀表、對礦井火災進行監測的裝置和敏感元件以及對環境和安全進行監測的監控系統等。
5 結束語
隨著社會的不斷發展和進步,煤礦生產條件和生產技術都在不斷發生著改變,這樣對一通三防技術也提出了更高的要求。在煤礦生產的過程中災害具有復雜性以及多變性,所以一通三防技術也應該要隨著生產條件和生產技術的變化而改進,這樣我國煤礦生產企業的效率才能夠得到提高,生產的安全才能夠得到保證。
參考文獻:
中圖分類號:TD7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)03(a)-0168-01
作為我國重要的基礎能源,煤炭在我國經濟和社會發展中發揮著舉足輕重的作用,但目前我國的煤炭開采以地下開采和小型礦井開采為主,容易發生多種安全事故。作為高危行業,煤礦開采一旦發生安全事故,將造成嚴重的人員傷亡和經濟損失,因此做好煤礦的“通風、防火災、防煤塵和防瓦斯”工作就顯得尤為重要。
1 煤礦“一通三防”安全管理體系的現狀
1.1 通風技術和設備的分析
作為煤礦安全生產的基礎,煤礦通風系統旨在為井下工作人員提供充足的新鮮空氣,為井下創造良好的氣候條件,其可靠性和穩定性直接關系到礦井的安全保障能力。近年來煤巷和半煤巷機械化程度日益提高,長距離和大風量通風成為了研究熱點,一系列高效和低噪聲對旋局部通風機相應面世,行內也開發出適應于高風壓、長距離和大風量通風的導風筒,并對煤礦通風方式進行了研究。通過采用對旋局部通風機,可以將通風效率由原來的50%提高到現在的80%以上,噪音由原來的100 dB降低到現在的80 dB左右,這極大地改善了工作人員的作業環境。
1.2 火災防治技術和設備的分析
據統計,我國有超過半數的煤礦都存在著煤層自然發火危險,近年來我國研究了S值法、K氏法和雙氧水法等方法來對煤的自燃傾向進行判定。目前煤礦火災防治手段主要控制氧氣的供給、隔絕漏風的通道和控制風量。為了有效地防止煤礦自燃火災,我國先后對不同煤種自燃標志氣體指標和礦井火災預測預報系統進行了研究,并開發了煤礦專用氣相色譜儀,GC-85型礦井火災多參數色譜監測系統和檢測井下O2、CO、CH4、CO2和C2H4五種氣體的火災傳感器。
1.3 煤塵防治技術和設備的分析
煤塵是煤礦生產過程中所產生的巖石和礦石的微細顆粒,長期吸入會使工作人員患塵肺病。當溫度達到700 ℃和具爆炸性的煤塵濃度為45~2000 g/m3時,煤塵會發生爆炸并產生大量毒性氣體,甚至引發礦井火災和瓦斯爆炸。針對煤塵爆炸的條件,目前煤塵防治技術主要是降低空氣中的煤塵濃度,同時通過濕法作業和灑水等方式消除煤塵。
1.4 瓦斯防治技術和設備的分析
煤礦瓦斯防治技術,主要包括瓦斯煤塵爆炸防治技術、礦井瓦斯預測技術、煤與瓦斯突出防治技術、瓦斯抽放技術和礦井瓦斯監測監控技術等。其中,礦井瓦斯預測技術是礦井通風設計、瓦斯防治和安全生產的基礎,主要是圍繞煤層瓦斯含量測定、煤物理結構特征、比表面積、孔隙分布、煤層瓦斯成分和涌出量預測方式開展研究;瓦斯抽放技術是礦井瓦斯防治技術的核心,目前已經構建了由卸壓煤層和圍巖抽放、未卸壓煤層和圍巖抽放、采空區抽放和綜合抽放等組成的瓦斯抽放技術體系;瓦斯爆炸是我國煤礦損失最大的災害事故,因此學者研究了回采工作面上隅角瓦斯積聚治理技術,并開發了小型液壓風機、無火花風機等專門用于排放積聚瓦斯的裝備。
2 煤礦“一通三防”安全管理體系的內容
以往所應用的IS014000、IS09001和OSHA18001三大認證體系分別隸屬于不同的管理部門,各自都有使用范圍和優缺點,導致應用比較繁瑣且工作效率較低。構建煤礦“一通三防”安全管理體系有助于保障全體員工的生命和財產安全,調動他們的工作熱情和積極性,從而提高企業的經濟和社會效益;有助于為企業培養更多的復合型人才,節省管理所需的人力和物力;有助于提高全體員工的綜合素質,便于企業制度的執行和操作,因此構建煤礦“一通三防”安全管理體系勢在必行。
2.1 煤礦“一通三防”安全管理工作
(1)企業要構建嚴格的“一通三防”安全崗位責任制,明確規定礦長、副礦長、總工程師、副總工程師、科(區)長、隊長、各崗位和技術人員等的安全責任,確保各項安全管理任務落到實處,一旦發生事故要能夠追究到具體的崗位和個人。
(2)企業要構建完善的“一通三防”安全工作程序。首先,企業要構建完善的“一通三防”工作安排程序,對通風系統的調整、“一通三防”信息的歸納
分析、瓦斯的超限處理、通風設施的維修保養、防塵系統的安裝調試、自然發火隱患的處理等工作的安排程序進行明確的規定,確保工作人員能夠按照規程來對工作進行科學合理的安排。其次,企業要構建完善的“一通三防”會議程序,明確規定通風工區日碰頭會議、通防工作技術分析會、“一通三防”安全辦公會和通風工區周例會等會議的具體程序和會議內容。最后,企業要構建完善的“一通三防”安全工作程序,詳細規定值班調度人員、通風員、密閉員、瓦斯檢查員和防塵員等工種的工作程序和操作規程,確保不同工種的員工都能嚴格按照規程來進行操作,將事故率降至最低。
(3)企業要構建健全的“一通三防”安全管理制度。企業要針對礦井通風系統管理、瓦斯管理、局部通風管理、密閉管理、安全監測管理、盲巷管理、防塵管理、防火管理和瓦斯檢查員現場交接班管理等內容制定健全的管理制度,確保各種管理工作有章可循,有規可依,并且要重點強調瓦斯檢查員和瓦斯管理員的安全職能。
2.2 煤礦“一通三防”安全工作的控制和糾正
煤礦“一通三防”安全管理體系要對糾正和預防措施的宗旨、范圍、職責和內容進行詳細的闡述,確保能夠及時消除各種潛在和實際的安全隱患,防止安全事故的發生。與此同時,煤礦“一通三防”安全管理體系應該對礦井通風、防火災、防煤塵和防瓦斯等工作和考核方面的控制程序進行詳細的規定,并且綜合考慮現場可能出現的各種突況,然后針對性地制定突況控制流程,確保井下工作的安全。
2.3 煤礦“一通三防”安全管理的自我審核和培訓制度
煤礦“一通三防”安全管理體系應該明確自我審核的目的、范圍、職責和控制要點,要求企業每年要進行1次以上的內部審核,對發現的問題及時采取糾正措施;應該詳細規定培訓的目的、范圍、職責和控制要點,確保所有相關人員都能參與培訓,對特殊工種、關鍵崗位和特殊人員需按專業和崗位培訓,并進行資格考核,實行持證上崗,切實提高工作人員的專業技能和知識水平。
3 結語
近年來我國煤礦事故頻發,復雜的煤田地質條件使得煤礦生產的安全隱患較大,火災、瓦斯、水災、煤塵和冒頂等時時刻刻都在威脅著井下工作人員的生命安全,火災、瓦斯和煤塵是五大災害中最嚴重的,而通風是防止這三大災害的基礎,因此構建完善的煤礦“一通三防”安全管理體系對于煤礦的安全生產至關重要。
參考文獻
1 一通三防的含義及技術應用
1.1 一通
一通是指礦井的通風,即礦井有完善的通風系統。礦井通風主要是供給井下足夠的新鮮空氣,能夠沖淡并且排除有害氣體和粉塵,為井下工作人員提供適宜的工作條件。
1.2 三防
1.2.1 防治煤塵
在煤礦的生產過程中,井下生產中采取一些必要的防護措施,如安裝凈化水幕、佩戴專業的防塵口罩、掘進工作面安設除塵風機、完善采掘機內外噴霧等方式及措施。井下防塵供水系統的完善以及防塵管路能夠鋪設到粉塵沉淀的各個地點,就會有效的降低煤塵爆炸,進而降低塵肺病的發生,從而創造安全舒適的工作環境。
1.2.2 防治瓦斯
瓦斯是礦井中主要由煤層氣構成的以甲烷為主的有害氣體,無色、無味、無臭,對空氣的相對密度為0.55,難溶于水、無毒,濃度較高時會引起人窒息死亡。
在瓦斯的治理中,抽放瓦斯技術是最關鍵最重要的技術,同時也是治理瓦斯的最佳方法。瓦斯的預測技術主要用來預測礦井內瓦斯的數量,為礦井瓦斯的預防治理、設計通風以及安全生產提供幫助。在運用煤層開采前瓦斯涌出數量的預測標準的同時也完善了瓦斯地質圖的編制、瓦斯含量測定、涌出量預測等方面的技術。防突技術,即對條件不同的各種開采煤層實施突出防護的技術,在這方面的發展國內的煤礦也基本可以滿足生產需求。
1.2.3 防火
礦井火災指的是發生在礦井井下各處的火災以及發生在井口附近的地面火災。井下各處的火災包括井下巷道、硐室和采掘工作面等處的火災。又因為井口附近的火災可能影響礦井井下安全,所以也列為礦井火災范圍。
治理火災主要從防范入手,本著“預防為主,消防并舉”的原則。煤礦在生產過程中盡量使用不燃或耐燃的材料與制品及防止失控的高溫熱源,同時建立獨立通風系統,而且設置地面消防水池和井下消防管路系統,井上、下設置消防材料庫。合理地進行巷道布置,防止漏風,均壓防滅火,預防性灌漿,阻化劑、凝膠,水玻璃,367防滅火材料,馬麗散、羅克休,三相泡沫等。
2 煤礦“一通三防”安全管理工作內容
礦井“一通三防”安全管理工作內容:提高安全認識,在思想上去高度重視“一通三防”工作,把“一通三防”質量標準化放在更加重要的位置;在礦井通風系統上確保萬無一失,不斷去完善礦井通風系統;加強管理人員、特殊工種人員和職工業務培訓教育、安全思想,提高全體職工的綜合素質和安全意識;建立并健全礦井通風質量管理體系,并不斷挖掘其功能和作用,切實把通風相關設施落到實處;確?!耙煌ㄈ馈敝贫鹊穆鋵?,加大執法力度,提高標準化工作,以標準化為依托,不斷去提升礦井通風的質量,為礦井的安全生產工作提供可靠的保證。
3 煤礦“一通三防”安全管理工作存在的問題
煤礦通風系統不可靠、不完善,超能力生產,局部通風管理混亂
煤礦通風安全設施不能滿足生產需求,有些礦井風門、密封、風橋等一些基礎通風設施的質量差,不能滿足礦井通風需求。為了獲得更大經濟效應有些礦井的采掘工作面風量供給不足,造成了工人們在微風或是無風狀態下作業。還有一些礦井就沒有形成完整的通風系統就進行采礦作業或是因為節約成本實行通風,但如果安全技術措施不到位就會存在許多安全隱患。局部通風管理在一些小礦井中還是比較混亂,安設在主要進、回風聯絡巷中的風門往往存在“漏風大、不連鎖、無反向風力、質量差”等問題。在井下風門處由于種種因素,往往兩道風門一起打開,這就使得工作面風流短路,造成采掘工作面無風作業。
4 煤礦“一通三防”安全管理工作的優化建議
4.1 完善相關系統
4.1.1 煤礦通風措施
煤礦按照實際情況制定出科學的通風設計,強化對礦井內的通風管理,使礦井通風這個最核心的工作得到有效的開展。礦井通風要求要有穩定、可靠且抗災變能力強的礦井的通風系統,這些都關乎著礦井安全的保障能力。在運用計算機優化過礦井通風系統的同時,能夠動態地實時監測礦井通風的主要參數,并運用風門自動控制系統和遙控技術,來方便地通過遠程控制對礦井通風情況進行管理。
4.1.2 煤礦工作面防塵措施
根據礦井的實際情況來開展防治粉塵的專項活動。主要對井下各地點的凈化水幕及轉載噴霧進行排查整改,保證各地點轉載點噴霧和掘進工作面噴霧的正常使用,使工作區域粉塵含量降到最低。關于采煤工作面,要通過采煤機負壓二次噴霧系統來進行,同時我們在液壓支架與采煤機間安裝塵源自動跟蹤降塵噴霧系統。在掘進工作時必須使用濕式打眼才能夠有效減少粉塵,在放炮時必須使用水炮泥,并在放炮前后及時進行灑水和噴霧等措施,由此來降低粉塵的產生。
4.1.3 煤礦瓦斯防治措施
在瓦斯防治方面我們首先對礦井瓦斯等級進行鑒定,根據鑒定結果采取針對性的防治瓦斯措施,在開采過程中采取預抽、邊掘邊抽以及采空區抽放等綜合瓦斯治理措施,采取措施后對措施進行效果檢驗,確保抽采達標。其次對瓦斯的一些參數,比如瓦斯含量、瓦斯梯度、瓦斯涌出量、瓦斯壓力、瓦斯放散初速度等參數要進行實時的測定分析,以保證地下礦井職工的安全。瓦斯管理可以采取對職工“一通三防”的安全培訓、儀器儀表的標校、監控系統管理、瓦斯管理方面的操作規程和作業規程,嚴禁違章作業和違章指揮;及其他特殊工種的工作責任心和素質。
4.1.4 煤礦防火措施
礦井火災主要分為分為外源火災(外因火災)和自燃火災(內因火災)。外源火災一般采取直接滅火方法進行滅火,自燃火災一般采取封閉、注漿等方法治理自燃火災。在礦井的防火滅工作上,為實施以防止煤層自燃發火,對煤礦要安裝火災束管監測系統,要連續不斷地將抽至井上的氣相色譜儀進行精確分析。要做到人工檢測和儀器監測上相輔相成,及時消除有火災隱患的因素,一旦出現火災也能及時地撲滅,避免火勢的擴大和火災的漫延。另外,噴灑阻化劑、預防性灌漿、注阻化凝膠、注三相泡沫、均壓防滅火技術等防滅火措施要定期或不定期的進行維護和保養。合理科學地配置井上和地面消防器材,將井下各地點和井上各處消防器材配備整齊。要整齊擺放各類消防器材,并要布置專人定期檢查消防器材,避免出現器材不能使用的問題。為了確?;馂氖鹿实牟话l生,要采用煤層自然性能鑒定,制定避免煤層自然發火綜合防滅火措施,并積極落實。
4.2 強化自身管理
作為煤炭安全生產的基礎,煤礦企業應該將“一通三防”工作當做發展的重點來進行。并且在強化安全管理的同時,還要進一步的幫助管理人員提高自身的從業能力,不斷的在安全管理上實施改革創新。另外還應該對員工進行定期的安全知識、技術培訓,為職工的安全提供保障,只有這樣企業才能持續發展。
4.3 完善管理機制
煤礦企業相關部門應該盡可能的完善“一通三防”工作方面的法律法規以及規章制度,保證在進行操作與檢查是有法可依。此外,政府與相關的監督管理部門應該進一步加大對煤炭企業的監管力度,要建立起科學有效的管理機制,讓安全管理工作有制可循。
5 結語
煤礦安全管理的重點永遠是“一通三防”,每一個職工都要有戒驕戒躁、居安思危的觀念。要保證“一通三防”安全工作的有效性,就要認真落實好相關預防措施,保證安全工作落實到實處。在引進新技術、新工藝的同時,要求工作人員工作時決不能松懈,提高警惕,要全過程、全方位地去抓好工作。只有“一通三防”安全工作做好了,煤礦企業才能進行安全生產,才能在工作中尋求“一通三防”的更加行之有效的管理方法,為實現安全生產長效機制、實現煤礦安全高效生產、構建社會主義和諧社會做貢獻。
參考文獻:
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中圖分類號:TD 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)23-0034-01
1、 前言
據統計,在大中型煤礦中,煤層具有自然發火危險的占45%左右。綜合防滅火設計是礦井安全設計的重要組成部分,由于各礦的具體火災危險性狀況不同,防治火災的技術條件也不同,因此既可以采用單項防滅火措施,也可以多種系統綜合使用,沒有一種既定的防滅火方法可以防止或消除所有火災。具體要根據火災的成因及其礦井發生火災的情況,選擇合適的防滅火物質和方法,管路、設備、性能等系統性能參數設計也需要單獨設計。
二、工程概況
新疆瑪納斯縣旱卡子灘鄉小白楊溝煤礦位于瑪納斯縣城南75km小白楊溝礦區,規模為90kt/a。井田內自下而上可采煤層16層,根據地質報告,井田內煤層均為II類(自燃),各主要可采煤層均屬很易自燃煤層,開采煤層有自燃發火傾向。根據統計分析,礦井自燃火源主要分布在采空區、煤柱、巷道頂板、和斷層附近。
三、小白楊溝煤礦井下防滅火方法
我國煤礦目前主要采用的防滅火工藝有氮氣防滅火、灌漿防滅火、均壓防滅火、凝膠防滅火等。本礦防滅火采用以灌漿、注氮和噴灑阻化劑綜合防滅火措施,結合礦井實際,本礦設計預防煤層自然發火采用以黃泥灌漿為主防滅火措施。
3.1 灌漿防滅火
(1)灌漿系統的選擇
隨著采煤工作面向前推進,在采空區隨采隨灌漿。設計采用集中灌漿系統,在風井工業場地內設有制漿站及儲土場,通過自卸汽車將黃土運至儲土場備用,采用制漿機制漿,制成的泥漿自流至泥漿池攪拌,再自流至井下進行灌漿作業。
(2)灌漿方法的選擇
由于一個工作面的回采時間較長,為防止煤的氧化發火,宜采用隨采隨灌的工作模式,埋管灌漿的方法。從回風順槽向工作面采空區灌漿。灌漿時應注意灌好兩道、兩線(即上下順槽、切割眼和停采線),在采空區周圍密封的泥漿帶,以達到即保證灌漿效果,又減少水、土消耗的目的。
設計采用走向長壁綜合機械化落煤放頂煤采煤法,灌漿方法采用隨采隨灌的預防性采后灌漿的方法,灌漿管路需抬高,將黃泥漿均勻灑于放頂煤采空區。
(3)灌漿參數計算及選擇
鑒于本礦井特點,設計推薦選用變壓吸附式制氮系統。制氮站布置在礦井工業場地內,注氮管路沿斜風井敷設至工作面采空區。根據本礦井各采煤工作面所需注氮量情況,結合國內采用注氮防滅火礦井的設計生產情況,確定選用1套QTD碳分子篩型,產氮量1200m3/h的地面固定式制氮機組。經計算,地面制氮站及副斜井井筒中敷設的注氮管路選用
四、 結束語
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.062
據統計,每年因瓦斯事故引發的死亡人數占煤礦總事故死亡人數的四成以上。煤炭生產管理中安全生產是十分重要的,“一通三防”技術在煤礦安全生產中具有重要意義?!耙煌ㄈ馈敝傅氖窃诿旱V生產時防治煤塵、防治瓦斯、防火和礦井通風安全管理工作的簡稱。煤礦之所以頻頻發生安全事故,究其原因主要是沒有很好的落實“一通三防”安全管理工作,因此,煤礦企業應加強“一通三防”技術的應用和管理,保障煤礦的正常生產,促進煤礦企業的健康發展。
1 “一通三防”技術在煤礦生產中的重要性
“一通三防”技術在煤礦生產中是十分重要的,主要體現以下幾點:一是礦井通風作為防治煤礦生產中安全隱患的基礎,做好礦井通風工作可以有效地預防瓦斯、煤塵和滅火,通過礦井通風可以將井下的有毒有害氣體很好的排除,創造良好的工作環境為井下人員,保障井下工作人員的人身安全和健康。在實際工作中,應首先掌握井下氣體濃度、溫度和風量等參數,對各項數據進行認真分析,建立科學的數學模型,并結合以往礦井通風的經驗和教訓,認真做好井下通風工作。二是當瓦斯在井下不斷積累到達一定濃度后,遇到井下的明火就極易產生爆炸。如果僅依靠井下同分來防止瓦斯含量高的問題那么還是不夠的,因此還應采取瓦斯抽放的方式來降低井下的瓦斯含量,避免發生瓦斯爆炸的事故。三是隨著科技的發展,我國部分礦井已經將礦井監控技術應用在生產過程中,并建立完善的管理系統,對井下事故的預防有著極大的作用。
2 “一通三防”技術在煤礦安全生產中的應用
2.1 優化通風系統
(1)對于礦井自身的回L系統,應根據礦井實際的分布規律來進行科學的調整,合理優化井下通風系統。礦井通風系統的設計需要依據瓦斯的含量和涌出量來確定,目前我國應用較多的通風系統有U型與U+L型,煤炭企業在通風系統設計過程中應依據不同地質條件選擇適合的通風系統。
(2)應認真檢查可能造成通風事故的隱患。工作人員在生產作業中應嚴格按照礦井生產所制定的相關規定來執行,將礦井生產中的安全隱患盡可能的消除。通過安全隱患的排查可以及時的發現礦井通風系統中存在的安全問題,并能夠及時的處理。對于掘進通風,主要是依靠局部通風機來進行的,但如果局部通風機在使用過程中發生故障,不能正常工作,那么就容易發生安全事故。事實證明,礦井安全事故中瓦斯爆炸與掘進工作面煤塵占有相當大的比例,因此對于掘進通風工作要加強監察力度,保障礦井通風系統的正常運行,具體工作包括:檢查通風機安裝位置、機電防爆性能和循環風工作是否正常等。
2.2 加大瓦斯的治理力度
做好煤礦生產時瓦斯事故的預防,首先要保證回風流里CO2的濃度不超過1.5%,瓦斯的濃度不超過0.8%,如果回風流里瓦斯濃度和CO2的濃度超過了限值,應盡快組織井下生產人員撤離,并進行有效的安全控制措施。煤礦生產中破壞最大、發生最多的就是瓦斯爆炸事故,因此要采取必要的瓦斯防治措施。
(1)對于瓦斯異常區域應加強管理。一般來講,瓦斯涌出情況很難提前預測,如果發生瓦斯涌出情況將是十分危險,煤礦企業應認真研究以往瓦斯涌出的情況,總結瓦斯涌出的規律,同時在工作中還應根據井下斷層、地質構造以及采掘工作面來分析瓦斯涌出的影響因素,有針對性的制定防治措施。(2)瓦斯管理應突出重點。對于瓦斯含量較大的區域應加強管理,根據煤礦企業的管理經驗,對瓦斯含量較高區域應制定科學的瓦斯管理和生產設備標準,還可以通過在回采工作中安裝排風設備等,使瓦斯的濃度降低,預防瓦斯事故的發生。
2.3 加強防火滅火工作
礦井中如果發生火災那么危害也是極大的,會造成嚴重的人員傷亡和財產損失,火災發生后會產生大量的有毒氣體,如一氧化碳,如果火災遇到大風還會更加難以控制,對井下工作人員的人身安全造成威脅。煤礦生產時發生的火災原因主要分兩類,內因火災和外因火災,需要首先弄清楚火災發生的原因,在針對性采取相應的措施。
2.4 加強粉塵治理
粉塵治理主要包括以下幾項工作:降塵、減塵、阻塵、捕塵和排塵。減塵是礦井防塵工作的基礎,在生產過程中應盡可能降低粉塵的產生量,可以有效的避免粉塵危害人身健康。主要的減塵方法有:預濕注水和水封爆破。降塵工作也十分重要,礦井煤塵處理中通常采用水幕降塵的方式,水幕降塵工作能否順利進行,主要在于礦井生產過程日常維護是否到位。同時還可以定期清掃煤塵聚集較多的區域,嚴格控制該區域的煤塵管理。排塵方法是利用引風排塵的方式,對通過降塵、減塵和捕塵措施還未去除的游離粉塵進行治理,排塵主要方法就是加大通風量,并選擇適合的風速。捕塵是將空氣中的粉塵收集后進行專門處理,捕塵主要應用的設備是濕式除塵風機和除塵器。阻塵的方式主要是針對井下人員的防護手段,工作人員通過佩戴防塵口罩等有效防護粉塵對人身造成的危害,同時還可以使用方爆破技術措施。
3 結語
煤礦企業的生產經營過程中,安全生產工作應放在首位,將煤礦“一通三防”技術有效的應用到煤礦生產中,對煤礦安全生產意義重大。隨著我國煤礦開采技術不斷提升,開采的難度也越來越大,煤礦企業應提高“一通三防”技術水平,在實踐應用中不斷總結經驗和教訓,實現煤礦企業的安全生產,促進我國煤礦企業的健康、可持續發展。
參考文獻:
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中圖分類號:TD75 文獻標識碼:B文章編號:1009-9166(2011)017(C)-0213-02
煤炭自燃發火是煤礦開采中的重大災害之一,根據相關數據統計,在我國的現有煤礦中,54.9%的國有重點煤礦都有可能會發生自燃發火的危險,部分煤礦年產2.5萬噸以上的大型煤礦礦井中有三成左右的煤礦有自燃危險,到2010年為止,我國煤礦發生的火災中,自燃發火約占礦井火災的七成以上,特別有些自然發火嚴重的煤礦礦區,如山東的兗州、遼寧的撫順、黑龍江的鶴崗、甘肅的窯街等地的煤礦,由于地域的原因,自然發火的概率特別大。
煤層的自然發火傾向性是煤層自然發火的危險性的重要指標之一,他與煤礦開采技術條件有著十分密切的關系。煤層的自然發火傾向性只是衡量煤層自然發火危險性的指標之一,要客觀地評價煤層自然發火的危險性,還必須綜合考慮煤層的地質條件特征、礦井開采條件特征、礦井通風條件特征等對自燃的影響。
一、影響煤層自然發火的主要因素
煤礦開采過程中,因為煤炭本身原始溫度較低、煤炭內的水分含量大、礦壓較小,所以瓦斯的涌出量并不是很大。在開采煤炭的過程中,一定要保證井下風流穩定,風量較小。隨著開采深度的逐漸增加,煤層的埋藏就相對較深,所以成煤的時期也逐漸向前推進,煤層埋藏的原始溫度不斷增大,煤體內的水分慢慢減少,而礦壓則在不斷增大,所以瓦斯的涌出量隨著深度的深加而增大。
采煤過程中要求通風量大,從而能夠增加煤體的供氧能力,迅速加快煤炭的氧化過程。由于煤礦開采強度的不斷加大,市場對煤礦的需求量也在不斷的增大,采煤的工藝水平由原先的分層式開采到目前的放頂式開采,煤炭產量也得到了進一步的增加,相應的瓦斯涌出量也在增大,為了稀釋生產過程中出現的瓦斯,必須加大通風量,風量的增大,加快了浮煤的氧化速度與氧化程度,為煤層的自燃發火提供了條件。
二、自然發火的井下防治策略
1、綜合防滅火技術路線
目前,國內煤礦礦井常用的防火滅火技術在防治煤層自燃火災中有著十分重要的作用,但是并不是每種防火滅火技術都能夠適應每一次的自燃火災,每一種防火滅火技術都存在一定程度的不足與欠缺。
針對我們貴州的煤礦,結合當地的氣候地理條件,我們認為應當采取綜合性防火滅火路線,綜合采用集注阻化劑泥漿、膠體、注氮和均壓的防火滅火方法,有效解決自然發火。
2、注漿注膠防滅火措施
注漿注膠是煤礦礦井防火滅火的主要方法,煤礦礦井中泥漿的濃度濕度對防滅火的效果影響非常大,泥漿濃度越高,對防火滅火的效果越好,而目前國內部分煤礦礦井仍然在使用傳統的黃泥注漿系統,這個系統的制漿濃度很難控制,水土比例較低,通常在51左右,而制出的漿又因井下漿液流失量太大,注漿效率十分低下。所以,筆者希望煤礦企業應當為煤礦安全重想,更換更新注漿系統,將煤礦礦井井下的自然發火防治措施落實到位,同時,我們還可以進行地面自動控制,實現注漿原料基料、膠凝劑、懸浮劑的定質定量的控制,并按照設置要求進行漿液的配比。
3、注氮防火滅火
當煤礦礦井中氧氣含量降低到總體的4%~8%時,可以有效抑制煤炭的氧化自燃,當礦井下氧氣含量降低到2%以下的時候,可以完全抑制煤炭等可燃物的隱燃和復燃。所以根據以上的防火機理,我們可以向礦井采空區持續注入氮氣,并使注入的氮氣滲透到采空區、冒落區、裂隙帶等非作業地區,形成一條氮氣惰化帶,為煤礦礦井鋪上一層保護罩,這樣可以有效達到抑制采空區自燃的目的。
4、煤層自然發火的防治對策
防止煤炭自燃的主要方法就是要排除煤礦的自然發火條件,這些條件包括巷道的合理布置,合理的煤炭開采順序等,同時消除供氧條件,減少礦井下氧氣含量,選擇設置合理的通風系統,采用均壓、漏風檢測與堵漏防熱技術等,有效破壞蓄熱蓄氧的環境。
5、正確開拓,合理開采
正確地開拓巷道布置,合理有效的開采方法,對煤層發生自燃發火的控制影響非常大,這就要求我們煤礦采礦技術人員必須從開采設計到煤礦開采的施工管理,都必須考慮煤層自然發火的問題,既要保證煤礦生產又要兼顧防止煤炭自然發火。從防止煤炭自燃發火的角度,我們應當考慮對巷道進行合理的布置,也要求礦井的通風系統必須完善、煤層切割較少、回采率較高、采空區容易封閉,能夠有效防治井下自然發火。
6、采用高壓注水
在高壓作用之下,讓高壓水通過煤層的裂隙滲透到煤體的層理、節理當中,當煤體吸收了大量的水分之后,煤質會變軟變酥,這樣的煤質適合煤炭的存儲,也增加了煤炭的可放性,避免了因為存放煤炭時而產生的大量煤塵。
7、礦井巷道噴層內壓注凝膠
為了防止出現因為長期漏風氧化而積蓄的熱量,除了采取噴漿以外,煤礦礦井還應當在噴漿層內壓注凝膠,進行有效降溫及隔熱。在煤礦回采前,在巷道頂板處每隔2―4米,均勻布置2個鉆孔,孔深直至煤層的頂板,板下直徑20毫米進行套管,將凝膠均勻的壓注到噴層內。因為凝膠具有堵漏、阻化等良好的隔熱性能,并具有良好的熱穩定性,能夠起到阻止煤炭氧化防止煤炭自燃發火。
8、提高回采效率,加快回采進度
科學進行組織開采工作、提高煤礦的回采率、加快回采的推進速度,這樣做不僅僅是提高煤炭的開采產量,加快完成季度的生產任務,而且煤礦回采可以減少煤炭的堆積量,同時降低煤體水分的散失,有效減少煤炭的自燃發火,對防止煤炭的自然發火具有十分重要的作用?;夭傻母咝蔬M行可以為煤炭的自然發火的防治有著巨大的影響。
如果回采的速度較快,那么煤炭在氧化帶內停留的時間較短,煤炭自然發火之前就能進入窒息帶,就不會發生自燃發火;反之,如果回采的速度較慢或受到條件限制,就極有可能發生自燃發火。
結語:煤礦自然發火是煤礦安全生產的重要隱患,本文從煤礦自燃發火的原因入手,客觀條理地分析了隨著礦井的開采深度逐漸加深,影響煤炭自燃的地質原因、開采原因、通風原因,根據煤炭自燃的三個基本條件,提出了一系列的防治煤礦自然發火的有效策略,筆者堅信,只要煤礦企業堅持“以防為主,防滅結合”的基本原則,把各項措施都落實到位,把安全施工放在管理首位,就能夠切實有效地預防煤層自然發火。
作者單位:連云港市煤炭工業公司貴州省金沙縣川達煤礦
參考文獻:
引言
“一通三防”是煤礦企業中防范安全事故的一個重要工作,直接關系著煤礦企業的安全生產,關系著煤礦工作人員的生命安全。中國煤礦企業在此方面雖然有了一些研究,也取得了一定的成績,但是在實際的煤礦產業中,安全事故時而出現,嚴重威脅了煤礦企業的發展及煤礦工作人員的生命安全。
1、煤礦一通三防事故的風險特點
要對“一通三防”工作進行研究,首先就要對“一通三防”事故的特點進行研究。
1.1突發性
煤礦中“一通三防”事故發生的最大特點就是突發性。由于近年來社會對煤礦產量的需求不斷增加,致使煤礦產業開發得越來越大,同時在開采的過程中,安全防范措施工作做得不足,再加之煤礦的開采受到地質等多方面的影響。由于以上多方面的因素,使得煤礦內的事故具有突發性。
1.2破壞性
煤礦產業的工作都在地下工作,所以“一通三防”的相關工作也要在地下進行。如果“一通三防”工作沒有做好,發生了安全事故,一個方面會給礦井帶來嚴重的影響,但更為嚴重的是可能會使得礦井工作人員付出生命代價。由于是地下事故,營救如果不及時,會帶來更為嚴重的破壞。
1.3持續性
由于煤礦產業規模的擴大,使得礦井與礦井之間有著錯綜復雜的聯系。所以,一旦有一個礦井發生事故,由于多方面的原因,如可燃氣體的大量累積、通風不暢等原因而導致其它礦井也發生爆炸或坍塌等安全事故。無論是“一通三防”事故中的哪一個特點,都給中國煤礦企業的發展帶來了嚴重的威脅。
2、煤礦“一通三防”的安全管理現狀
2.1監督體系不完善
是“通風”體系在安全管理上的狀態呈現出混亂無序,并且在安全問題上沒有相應的保護措施?!巴L”是“一通三防”中十分重要的一部分,煤礦職工在一個通風系統不完善,空氣不流通的礦井中工作,空氣中的有害粉塵等都會進入到職工體內,長此以往,就算沒有發生大型的礦難,煤礦職工的生命健康也會受到威脅;“防塵”原本是防止爆炸的舉措。但是,就如今大部分煤礦開采工作的現狀上來看,許多煤礦工廠在防塵設施上都呈現出匱乏的狀態,就算有些煤礦工廠設置了防塵水路,但是實際上,卻只有很少一部分的防塵水路中水流足夠充足,能夠對爆炸危險進行規避;是對于“防火”、“防瓦斯”爆炸監控措施的安全監督不到位。
2.2安全管理人員對安全的忽視
在煤礦工廠中,安全管理人員本來是安全的守護者,但是實際上,許多煤礦工廠中的安全管理部門在安全管理上不夠重視,反而過于重視生產的效率以及最終取得的經濟效益,這就使得煤礦工廠整體對于安全都十分忽視,人員松散。
2.4礦井工作人員安全意識薄弱
隨著煤礦工人的數量增加,煤礦工人的門檻就更低了,許多完全不懂相關技術以及安全防范措施的農民工,穿上工作服,就可以進入到現場進行煤礦資源的開采,這些農民工專業技術欠缺,安全意識薄弱,甚至連許多基本的安全防范措施都不知道,在生產中進場會出現危險的現象;不僅如此,“一通三防”安全工程并不是所有人都可以進行安裝的,只有相關技術熟練的人員才可以進行,而這種人才目前呈現出的稀缺狀態,也使得煤礦安全生產存在許多問題。
3、煤礦“一通三防”的風險規避對策
3.1完善安全監督管理系統
要想真正的完善煤礦工廠的安全監督管理系統,首先,就要將現有的安全管理系統進行升級,設計出符合本工廠實際發展的,效率高的安全監督機制,保證煤礦工廠的安全體系運行流暢。其次,要明確各個安全監督環節工作人員的職責,分配好每一名員工的工作,有的負責“通風”、有的負責“防塵”、有的負責“防瓦斯”,一旦發現了問題,及時進行解決,不可以將已有的問題進行拖延處理。
最后,要重視起對于“一通三防”的安全設備進行完善,加大資金投入,將更多更加好用,有實際價值的設備投入使用,對各項安全容易發生問題的地方進行高頻率的檢查。與此同時,對安全監督系統中的職工進行安全培訓,樹立起職工的安全意識,讓職工能夠對于安全防范有著更加深刻的理解,在遇到安全隱患的時候能夠準確直接的進行解決。
3.2增加煤礦安全高科技設備
隨著我國科學技術水平的不斷進步,現如今在“一通三防”安全工程中,有許多十分先進,在實際工作中能夠發揮更大力量的安全設備被研發出來,將這些設備投入使用,可以更大限度的規避風險。
做好相關人員的專業培訓,煤礦工廠應當在進行煤礦職工招聘的時候,選擇專業素質更強,技術更好,更加具備安全意識的職工進行聘用,讓這些安全技術能力強的職工能夠將礦井整體的安全系數提升上來。其次,要對已有的煤礦職工進行安全技術上的培訓,培訓職工專業上的素質,樹立起煤礦職工的安全意識,以及出現危險的應對方式等,真正打造出一支技術能力強,安全意識強的高素質施工團隊。
3.3做好瓦斯、火災以及煤塵的防治
3.3.1瓦斯的防治
“一通三防”工作中的規避措施,首先就要從瓦斯的防治入手。防治瓦斯的主要原則就是加強礦井下的通風,在最大限度內降低瓦斯濃度。提出了以下幾點措施:a)通風線路對于降低瓦斯濃度具有十分重要的作用,所以對通風線路的設計要經過嚴謹的研究和分析,在設計中禁止出現線路設計過長或通風線路交叉的現象;b)在瓦斯的通風系統選擇中,選擇抽出式通風系統,該系統的好處是可有效預防主通風機停止運轉時的狀況,可以防止瓦斯大量涌出;c)保持風量分配的正確性,使每個礦井內的每個工作區都有足夠的風量使得區域內的空氣得到循環。
3.3.2煤塵的防治
其具體措施可以從以下幾個方面著手:a)通過除塵進行煤塵防治,有效降低煤塵濃度;b)凈化風循環,是指將礦井中含有煤塵的空氣通過一定的設備進行排除,目前使用比較普遍的是水幕凈化風流和濕式除塵裝置等;c)增加空氣濕度,是指給空氣中噴灑水或其它液體,使其與煤塵等其它細小顆粒相融合,從而達到捕獲煤塵的目的,由于增加空氣濕度操作簡單、成本低廉而且除塵效果好,所以是礦井中防治煤塵最常用的方法。
3.3.3火災的防治
在一般的礦井內,引起礦井火災的原因主要有兩種源頭:外源火災和自燃火災。所以,對礦井內的火災進行防治就必須分別從這兩方面入手。針對于外源火災,煤礦產業可以采用多種措施,如在礦井內禁止出現明火,在礦井的各個角落增設消防器械,礦井內所用的支護措施要用不易燃燒的材料,并且加設供水系統。對于自燃火災,其防范措施要相對復雜一些。要對礦井內的調壓裝置進行合理調制,使得礦井內的空氣壓力得到合理的分布,從而降低自燃火災發生的幾率。
4.結束語
在今后的煤礦產業發展中,要加強對“一通三防”工作中風險及防范措施的研究,并且從多個方面進行分析,從而研究出更加有利于煤礦產業安全生產的“一通三防”工作措施,促進中國煤礦產業的進步和發展。
參考文獻
[1]姚榮香.關于新形勢下加強煤礦“一通三防”工作的探討[J].科技創新導報.2012(27)
一通三防關乎到煤礦的安全生產,關乎煤礦工作人員的生命財產安全。關乎到社會主義和諧社會的構建。一通三防是煤礦安全的重中之重。
1.一通三防治理瓦斯問題
1.1瓦斯的危害
煤礦瓦斯是煤層的一種伴生氣體,主要成分是甲烷。是礦井中一種最常見的有害氣體,在開采過程中以不同形式從煤層中涌出。具體體現在兩個方面:①瓦斯具有燃燒爆炸的危險,②煤與瓦斯突出的危險。瓦斯事故難以預測。一旦發生,造成大量的人員傷亡和巨大的經濟損失,對煤礦的安全生產產生嚴重地威脅。
1.2瓦斯治理的現狀
我國煤礦事故的事故總量過高,而且特大事故尚未得到有效遏制,其中瓦斯事故比例高,人員傷亡大,在特大事故中80%以上是瓦斯事故,每年因瓦斯事故造成的死亡人數約2000人,占事故總死亡人數的近1/3。
1.3通防技術治理瓦斯的實施
(一)、提高認識,提高理念:
嚴格遵循治理瓦斯必須采用抽放,堅持先抽后采,先抽后掘的方針;只有打不好的鉆孔,沒有抽不出的瓦斯,要提高鉆孔打鉆質量、密度、和封孔效果;要從根本上改變對瓦斯超限事故的認識,變被動防范為主動治理瓦斯。
(二)、技術措施:
根據煤層煤質,透氣性、瓦斯含量、卸壓程度編制掘進工作面瓦斯抽采設計,明確制定出鉆孔的有關參數;打鉆人員要嚴格按設計施工,不能超出允許值范圍外;打鉆完工后要有專人驗鉆、封孔、觀測抽放效果;技術人員要根據抽放效果及時調整設計,所有施工嚴格按照《規程》及《一通三防管路制度》嚴格進行,并嚴格要求通風設施質量標準化建設工作,做到按需供風,優化通風系統,杜絕短路風、循環風、串路風、盲巷區等狀態,保證通風系統的穩定。
2.一通三防治理粉塵問題
2.1粉塵的危害
我國煤礦多為井工開采,礦井內部會產生大量的煤塵。礦塵的危害主要有以下幾方面:一是對身體健康產生危害,煤塵隨著空氣吸入工作人員體內,工人長期吸入礦塵輕者患呼吸道炎癥,重者得塵肺病,居國內礦務局統計塵肺病死亡數是工傷事故的6倍。二煤塵會燃燒和爆炸,威脅礦井作業人員的生命安全。例如1906年43月10日法國科利爾煤礦發生煤塵爆炸。死亡1099人。造成重大災難。三,煤塵會降低煤礦內的能見度,導致事故發生幾率升高,使工傷事故增很多。此外礦塵使開采設備銹蝕,加速機械磨損,減少精密儀器的使用壽命。大量粉塵還造成環境污染,鑒于此進行礦井內部的除塵工作非常必要。
2.2粉塵治理現狀
我國粉塵過程中總結了非常實用的“革、水、密、風、護、管、教、查”防塵八字經驗,并且成就卓越。八字經驗也是我國防塵工作的指導方針。目前狀況是對煤塵進行處理主要是采取以下方法:以煤層注水為核心,通過通風除塵 ,濕式作業,密閉抽塵,凈化風流,加強個體防護等措施除塵。除了這些基本除塵方法外,還可以采用隔爆除塵措施。最新除塵主要是泡沫除塵。
2.3通防技術治理粉塵的實施
通風除塵是指通過風流的流動將井下作業點的懸浮礦塵帶出,以降低作業場所的礦塵濃度。決定通風除塵效果的主要因素是:風速及礦塵密度、粒度、形狀、濕潤程度等。
掘進通風系統主要采用長壓短抽掘進除塵系統,以壓入式通風為主,在工作面附近以短抽方式將工作面的含塵空氣吸入除塵器就地凈化處理(見圖2-1)。
壓、抽風量的匹配應當遵循以下兩個方面
A.采用除塵系統。壓入式風筒出口風量應比抽出式風筒入口風量大20%~30% ,以保證工作面不出現循環風。
B.采用長抽短壓(前壓后抽)除塵系統。抽出風量應大于壓入風量20%~50% ,以保證重疊段區域內巷道的風速不低于《 煤礦安全規程》的規定。
此外還要注意一下幾點經常檢測風流中的粉塵含量,定期清掃和沖洗巷道周壁,減少粉塵積存。采煤工作面回風巷裝煤點下風向、掘進工作面迎頭等處安裝風流凈化水幕,能封閉全斷面。在主要進回風巷、進風井、采掘工作面巷道內均安設了風流凈化裝置,在主要大巷、采煤工作面進回風巷、煤及半煤巖巷等處均安設有隔爆設施。綜采工作面采煤機截割部具有可靠的自動噴霧灑水功能。地面的主皮帶運輸篩分樓裝有ZC72/3—Ⅱ回轉反吹自動清灰袋式除塵器,皮帶走廊裝有靜壓灑水裝置,煤產品經皮帶走廊進入儲煤場,儲煤場設有擋風抑塵網,同時配置專用灑水滅塵系統。
3.一通三防治理火災問題
3.1火災的危害
礦井發生火災會燒毀大量機械設備、設施、巷道及工作面,凍結大量的煤炭資源,而且燃燒生成的有毒有害煙氣,使處于排煙道上的工作人員的生命受到威脅和傷害,甚至引起瓦斯爆炸事故,給礦井帶來更大的災難。
3.2火災防治的現狀
井下發生火災主要分為內因和外因,目前治理火災主要從防范入手,本著“預防為主,消防并舉”的原則,主要采取如下措施:本礦盡量使用不燃或耐燃的材料與制品及防止失控的高溫熱源,同時建立膠帶巷獨立通風系統是有效途徑,而且礦井設地面消防水池和井下消防管路系統,進風井口應裝設防火鐵門,須有防止煙火進入礦井的安全措施,井下使用的汽油、煤油和變壓器油必須裝入蓋嚴的鐵桶內,由專人押運送至使用地點,剩余的汽油、煤油和變壓器油必須運回地面,嚴禁在井下存放,井上、下設置消防材料庫。內因火災的防治措施:合理地進行巷道布置,防止漏風,均壓防滅火,預防性灌漿,阻化劑、惰性氣體,凝膠,三相泡沫等。
3.3通防技術防治火災的實施
均壓防火實質是利用風窗,風機,調壓氣室和連通管等調壓設施,改變漏風區域的壓力分布,降低漏壓風差,減少漏風。從而達到抑制遺煤自燃,墮化火區?;蛳缁鹪吹哪康摹?/p>
火區的形成和發展與通風系統不合理有一定的關系,因此合理 調整通風系統可起到平衡火區漏風風壓的作用。從利于防滅火的角度出發,要遵循以下原則調整通風系統:
1增加火區或采空區的并聯封路,減少并聯分支的風阻和風量。
2增加火區所在分支或其漏風流經路線的其他分支的風阻,在非漏風流經的路線上減阻。
3降低火區漏風源的壓能,增加漏風匯的壓能。
4當火區的漏風源與漏風匯分別處于進回風井附近時,應設法降低主要通風機負壓。
2突出防滅火工作重點,將各項措施貫徹落實到發生現場
礦井火災是煤礦生產工作中頗為嚴重的事故之一,其發生不僅給井內工作人員的生活安全帶來極大的損失,同時也給煤礦企業以及國家造成了嚴重的經濟損失。根據對以往礦井內火災事故的調查可知,導致礦井發生火災事故的原因可分為兩類,分別是內在因素與外在因素。從總體上來講,為防止煤礦井內作業過程中發生火災事故,煤礦企業和現場施工應對井內防火管理予以高度重視,不斷加強與完善防火管理制度,嚴格按照煤礦安全生產的規章制度來安排和執行采礦區的防火安全工作。具體來講如下,第一,除了要加強礦井內的綜合管理外,為避免因內部因素引起火災,還需加強對礦井內的通風管理,確保井內空氣流通順暢,空氣質量處于人體接受水平之上,盡可能避免有害氣體或煤塵的累積,提高煤的回采效率,禁止違規操作。第二,加大對礦井的管理力度,避免因外界管理不當而導致火災的產生。在煤礦生產中出現的火災一般分兩種,第一種是外源火災,針對這類火災的防治手段,主要是在嚴令禁止在煤礦生產區內進行與煤礦作業無關的明火行為,比如禁止抽煙、禁止隨意燃燒等,對于生產區內火災發生概率較高的區域,要按照消防部門要求布置消防系統和消防設備;第二種是自然火災,針對這種火災,在其防治要點,在于要盡量保證風道兩邊壓力持平,并根據井內空氣分布狀態來及時調整通風系統。
3強化采掘作業現場監督管理,確保綜合防塵工作效果
在煤礦開采過程中經常會產生一些礦石與巖石的細微的顆粒,這些顆粒就是煤塵,當煤塵積累達到一定濃度時如果一道較大溫度的火源就會發生爆炸,爆炸之后還出現各種對人體不利的氣體,比如一氧化碳等等,有時甚至還出引起井下瓦斯爆炸或重大火災等安全事故。且煤塵對人的身體健康也造成極大的危害,如果人長期接觸礦塵,將很有可能患上嚴重的塵肺病。所以工作人員下礦時一般都會帶上防塵口罩,而施工現場也會配設一些防塵的逛到,以降低煤塵濃度。針對煤塵防止工作,煤礦企業和相關人員應做好以下幾點,第一對工作區域內的煤塵防止工作進行定期的檢查,保持井內通風順暢,以間和降低井內的煤塵含量;第二,適度增加井內的空氣適度,利用向空氣噴灑水等液體的方式來捕獲漂浮的煤塵,達到減少煤塵的目的,這種方法頗為經濟,但是對長期煤礦生產中的防塵效用不大,要想將其防塵效用切實會發出來,除非是不間斷的灑水或者是與其他控塵技術相結合。第三,為減少煤塵對工作人員身體的傷害,要求作業過程中,所有的員工都必須佩帶防塵口罩、風罩等防塵工具。