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、透水、頂板冒落等多種災害事故時有發生。在這些事故中尤以瓦斯爆炸造成的損失最大,從每年的事故統計中來看,煤礦發生一次死亡10人以上的特大事故,絕大多數是由于瓦斯爆炸引起,約占特大事故總數的70%左右。為此,瓦斯稱為煤礦災害之王。
A礦于1990年6月投產,2005年達產。礦井瓦斯相對涌出量為:南翼:18.2m3/min(包括抽放),北翼1.37m3/min,屬高瓦斯礦井。因此,分析瓦斯爆炸原因、制訂防治對策,是實現我礦穩定、可持續發展的天字號工程。
一、瓦斯爆炸原因分析
⒈瓦斯爆炸特點
根據對煤礦瓦斯爆炸事故統計分析,我們可以發現有以下一些特點:①瓦斯爆炸多為大事故;②事故地點多發生在采煤與掘進工作面;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、低瓦斯礦井高瓦斯采區均有發生。
⒉事故原因分析
煤礦發生瓦斯爆炸事故與許多因素有關,但總的來說,主要與自然因素、安全技術手段、安全裝備水平、安全意識和管理水平等有關,發生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所導致的。
二、控制瓦斯爆炸事故的技術措施
瓦斯爆炸事故的防治可分為預防爆炸和抑制爆炸。預防爆炸的措施主要有:優化通風網絡及通風系統,防治瓦斯積聚,進行瓦斯抽放,加強瓦斯濃度和火源監測,防止點火源的出現等。抑制爆炸則主要采用隔爆抑爆裝置將瓦斯爆炸限制在一定范圍內,從而減少人員傷亡和災害事故所造成的損失。
⒈煤礦瓦斯抽放技術
為提高瓦斯抽放率,目前主要需解決長鉆孔定向鉆進技術,包括測斜、糾偏技術;提高單一低透氣性煤層的抽放率;研制鉆進能力更強的鉆機具;完善和提高擴孔技術、排渣技術、造穴技術和封孔技術;開發新的瓦斯抽放技術及設備。
瓦斯抽放方法有本煤層抽放、鄰近層抽放和采空區抽放等。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力鉆機及配套機具,如MK型長鉆孔鉆機和ZSM順層強力鉆機等。此外已研制出多種抽放泵及配套的監控系統和儀表等,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率,使安全環境得到進一步改善。利用多分支羽狀適用技術,解決低滲煤層瓦斯治理問題,以提高抽采率。