煤矿井下掘进工作面经常因局扇停电停风或采掘布置调整原因封闭巷道等, 引起瓦斯积存而排放瓦斯, 排放瓦斯是一项技术性非常强且较危险的工作, 需煤矿单位和矿山救护队密切配合, 分工协作来完成。历年来, 煤矿排放瓦斯过程中时常发生瓦斯事故。如1989年2月20日, 南桐矿务局砚石台矿, 救护队排放瓦斯引起瓦斯爆炸, 4名救护队员牺牲, 4名救护队员受伤;2000年9月27日, 贵州省水城木冲沟煤矿, 救护队在排放瓦斯过程中发生瓦斯爆炸, 死亡162人, 伤37人;2013年7月23日, 四川省芙蓉集团杉木树煤矿, 救护队在排放瓦斯过程中发生瓦斯爆炸, 7名救护队员牺牲, 教训极为惨痛。现将我们多年来在排放瓦斯工作中遇到的问题和采取的方法进行技术分析与研究, 以达到安全快速地排放瓦斯的目的, 更好地为矿山服务。
1 安全技术措施的编审
一般情况, 安全技术措施由矿通风部门负责编制, 往往排放瓦斯是无计划停电原因造成的, 这就要求煤矿单位日常有所准备, 备好措施, 一旦需要, 只需稍加修改即可, 但要把好安全措施关, 需注意以下几方面问题。
1) 安全技术措施基本要素齐全规范。必须写明排放瓦斯地点、巷道断面、瓦斯积存浓度、瓦斯积存量、排放方法、排放原因、排放瓦斯回风流流经路线、停电撤人地点、排放瓦斯回风流第一交汇点及允许瓦斯浓度等, 图上回风流经过路线和站岗地点用红笔特别标记出来。
2) 安全措施的会审。安全措施必须由通风部门、安全部门、排放瓦斯影响的生产单位、技术部门、矿调度、值班矿领导、矿山救护队会审签字, 让相关部门知晓, 以便作出相应的工作安排。
3) 一个措施只能为一个头服务, 并且只能用一次, 一个措施不能用于多头和多次使用。
2 矿方与救护队密切配合, 分工协作, 提高时效
1) 要高度重视排放瓦斯工作, 在矿调度室要设立瓦斯排放指挥中心, 矿总工程师为总指挥, 利用瓦斯监控系统和电话掌握井下情况, 统一指挥瓦斯排放工作。
2) 井下由救护队长或技术员现场指挥排放瓦斯工作。
3) 矿方及时安排站岗、撤人、停电负责人, 并安排电工、瓦斯检查员、安检员等协助。
4) 矿方排放瓦斯前, 要备足风筒, 安设好T3瓦斯探头, 通风系统调整合理, 供风量要足够, 局扇试运转正常, 排放瓦斯控风设施可靠。
3 常用的瓦斯排放方法
3.1 设三通全巷道一次排放瓦斯
在局扇前距排放瓦斯第一回风口至少10m的进风巷道中设置排放三通, 三通靠迎头端风筒用绳索扎紧扎严, 三通短节敞开, 排放瓦斯时, 由2名救护队人员在进风巷道中控制绳索, 三通靠迎头端风量由小到大逐渐增加, 而三通短节风量由大到小。
对于对旋式局扇, 排放时, 先开一级, 需增加风量时, 再开一级, 严禁一风吹, 防止造成瓦斯超限。观测T3瓦斯探头的人员实时观测瓦斯浓度值, 作为增减风量的依据。
3.2 断开风筒逐段多次排放法
在启动局扇前, 在便于操作并且瓦斯浓度不超过1%处, 将风筒接头断开, 启动局扇供风, 根据瓦斯浓度将风筒接头断开处采用错口半对接, 1人在断开风筒后方5m~10m处, 检查瓦斯, 瓦斯浓度控制在1.5%以内, 临近1.5%就把风筒接头错口放大些, 减少迎头端供风, 反之, 则将风筒接头错口放小些, 加大迎头端供风, 如此反复进行, 直至将风筒接头错口处全部接严向迎头供风。
3.3 巷道内无风筒情况排放瓦斯
煤矿常见的就是启封密闭排放瓦斯, 巷道内没有风筒, 需启封密闭往巷道内逐段接风筒, 每一次接风筒前, 要保证风筒口前方10m内瓦斯浓度不超过1.5%, 才能接下一节风筒或接半截风筒, 这样逐段往里推进, 将巷道内瓦斯排出。
4 常用的瓦斯排放方法存在问题
无论采用什么方法排放瓦斯, 都要按《煤矿安全规程》第141条规定, 在排放瓦斯过程中排出的瓦斯与全风压风流混合处的瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过1.5%。
1) 因巷道内瓦斯积存浓度分布是不均匀的, 如积存量大和浓度较高, 控制瓦斯排放量和瓦斯浓度较困难, 稍有不慎, 就会造成超限。
2) 瓦斯排放需要的时间长, 因为要采用控制排放量, 回风系统停电、撤人、站岗, 耗费大量人力配合, 还影响临近的采掘面生产。
3) 在排放瓦斯的巷道内接断风筒、控制风量、检查瓦斯等, 人员处在排放瓦斯的风流中, 存在一定的风险。
5 解决排放瓦斯存在问题的办法
我们针对安全排放瓦斯方面作了大量的工作, 要求各矿在掘进工作面内铺设瓦斯抽放管, 封闭巷道时, 必须在密闭墙上安设瓦斯抽放管和进气管。如掘进工作面停电停风造成瓦斯超限或工作需要启封密闭排放瓦斯时, 提前打开瓦斯管或打钻孔抽放, 瓦斯抽放管最好设6寸或8寸, 并伸到迎头, 外段与瓦斯抽放系统连接, 设阀门控制, 设4寸或6寸管作进气管, 伸到密闭里3~5米, 设阀门或挡板控制, 启密闭前, 打开瓦斯管阀门抽放, 打开进气管阀门或挡板让外面的空气进入, 并带动闭内瓦斯流向迎头端瓦斯抽放管, 降低了密闭附近的瓦斯浓度, 提高了启密闭的安全性, 如果巷道没有密闭只需排放瓦斯, 则不用设进气管, 有时还需利用临近巷道向排放瓦斯的巷道施工抽放钻孔进行抽放, 加速降低巷道内瓦斯浓度和减少瓦斯积存量, 缩短排放瓦斯时间, 提高排放瓦斯的安全性和工作效率。如下图所示。
6 瓦斯抽放排放新工艺的应用
近年来, 对于布置复杂且线路较长的巷道, 瓦斯浓度高的瓦斯排放工作, 我们采用预留 (铺设) 瓦斯抽放管或打钻孔抽放后, 再用局扇排放, 既安全又快速。如2012年9月14日, 我们奉命到某矿启封顶抽巷密闭排放瓦斯, 瓦斯积存巷道长500m, 密闭里侧瓦斯浓度平均40%, 顶抽巷以里还有一个掘进工作面需停电撤人, 因其回风流与排放瓦斯的顶抽巷回风流同时在T3探头处汇合, 启密闭前T3探头值为0.49%, 顶抽巷内无瓦斯抽放管。进行密闭启封时, 采用三通配合断风筒方法进行排放, 从14日16时30分入井排放, 直到15日18时06分, 历时近26个小时, 2个小队轮番排放都没有排完瓦斯, 还造成了瓦斯超限, 不得不停止排放, 巷道重新封闭, 经商议从临近的巷道22189回风巷打钻孔抽放瓦斯, 经过一段时间抽放, 累计抽出瓦斯量约19400m3, 于2012年10月1日重新启封密闭, 救护队人员佩戴氧气呼吸器进入巷道检查浓度平均20%, 启动局扇采用三通控制风量, 向顶抽巷供风排放瓦斯, 并铺设一趟瓦斯抽放管进行抽放, 边接瓦斯管边接风筒, 瓦斯抽放管至少超前风筒10m, 采用抽排结合的方法, 历时近10小时完成了排放任务。如下图所示。
7 排放瓦斯注意事项
1) 必须坚持停电、撤人、限量的原则, 防止第一交汇点瓦斯浓度超过1.5%。
2) 坚持“五不排”原则。即无措施不准排放、措施未贯彻落实不准排放、排放及站岗人员不齐不准排放、责任不清不准排放、现场无人指挥不准排放。
3) 先抽后排原则。启封巷道前, 必须先采取抽放措施, 将封闭区域内的瓦斯抽至安全浓度以下后, 方可启封排放瓦斯。
4) 救护队人员进入瓦斯超过3%巷道内作业, 必须佩戴氧气呼吸器, 确保携带的矿灯和气体检测仪器不失爆。
5) 启封密闭必须使用铜制工具, 如密闭墙体坚硬使用风镐配合, 则必须湿式作业, 防止产生火花。
6) 除排放瓦斯回风流流经的路线需停电撤人外, 如采掘工作面的回风也同时流入到排放瓦斯的回风流第一交汇点T3处, 这样的采掘工作面也需停电撤人, 防止造成瓦斯超限或切断作业人员安全退路。如下图情形。
7) 如同一采区几个掘进头都需排放瓦斯, 必须从进风巷沿回风流方向依次逐头排放, 严禁两个或多头同时排放。
8) 局扇严禁拉循环风。
9) 从邻近巷道打钻孔抽瓦斯, 要合理布置钻孔, 因瓦斯密度小, 钻孔终孔点尽量处于瓦斯巷道的中上部, 还应避免钻杆打到金属物件上产生火花而发生事故。
8 结语
排放瓦斯是一项比较危险的工作, 涉及问题多, 需多个部门协调配合, 才能确保安全, 随着矿井开采深度的增加, 地质构造的变化因素, 瓦斯涌出量逐步增大, 单纯采用局扇排放瓦斯, 技术上不合理, 既不经济也不安全。
在掘进工作面、封闭的巷道内留设瓦斯抽放管或打钻孔提前抽放, 降低瓦斯积存量和浓度, 能实现快速安全地完成排放任务。
摘要：排放瓦斯是矿山救护队一项日常安全技术性工作, 看似很平常的工作, 不少矿山救护队在排放瓦斯过程中出现了瓦斯超过规程规定, 甚至发生人员伤亡的恶性事故, 如何安全、高效地完成排放瓦斯工作, 是矿山救护工作者面临的难题, 结合我们的经验与教训, 提出了排放的有效方法及注意问题。
关键词：排放瓦斯,技术分析,排放方法,注意事项