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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇防止瓦斯爆炸的措施，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：瓦斯 爆炸 防治 措施
2004年10月20日，河南省鄭州煤炭工業集團有限責任公司（簡稱鄭煤集團公司）大平煤礦發生一起特大型煤與瓦斯突出引發的特別重大瓦斯爆炸事故，造成148人死亡，32人受傷（其中重傷5人），直接經濟損失3935.7萬元。大平煤礦隸屬于鄭煤集團公司，位于登封市與新密市交界處（鄭州市西南60 km）。大平煤礦四證（即：采礦許可證、煤炭生產許可證、營業執照、礦長資格證）齊全。1982年開始建井，1986年建成投產。礦井原設計生產能力60萬噸/年。2000年至2001年進行了礦井通風系統、提升系統改造，2003年礦井核定生產能力130萬噸/年，2004年1-9月份累計生產原煤96萬噸。礦井為立井單水平上下山開拓方式，采用抽出式混合通風方式。當時有2個生產采區，2個準備采區，2個掘進采區。布置有2個采煤工作面， 5個煤巷掘進工作面，3個巖巷掘進工作面。 2003年瓦斯等級鑒定為高瓦斯礦井。煤塵具有爆炸性。煤層自燃發火期為2-6個月。井下建立有局部瓦斯抽放系統。礦井安裝有KJ90安全監控系統。
一、煤與瓦斯突出事故簡況
2004年10月20日22時09分， 21軌道下山巖石掘進工作面（距地表垂深612m）發生特大型延期性煤與瓦斯突出，突出煤巖量為1894 t，瓦斯量約25萬m3。當班為掘進班，放炮員領有炸藥和雷管，但在事故后清理的現場卻沒有發現炸藥和雷管，即在現場清理突出物過程中沒有發現炸藥或雷管；專家組與技術組在突出現場勘察時，發現該工作面的炸藥箱內沒有炸藥。說明炸藥和雷管已用于放炮。突出的上一班是噴漿班，但據現場勘察，巷道壁錨噴的末端（即圖中的錨桿處）到突出孔洞的距離尚有1～1.5 m未錨噴新巖壁，表明這是當班放炮的進尺。
二、瓦斯爆炸事故簡況
2004年10月20日22時40分，在西大巷與11軌道石門交匯點附近的西大巷內，架線電機車取電弓與架線的電火花引發瓦斯爆炸。 爆炸波及范圍為礦井西翼進風系統，13、15、11、21四個采區和礦井西翼回風系統。
瓦斯爆炸的原因：
1、局部通風設施管理混亂， 21巖石下山回風聯絡巷堆積物料，并有帶有通風口的風墻，加大了突出瓦斯逆流，逆流到西大巷新鮮風流中的瓦斯達到爆炸濃度，由架線電機車取電弓與架線產生的電火花，引發了瓦斯爆炸。
2、瓦斯突出與瓦斯爆炸有31分鐘的間隔時間，應急處置措施不當，沒有按照事故應急預案要求，對瓦斯波及區域實施停電措施 。
3、技術管理、安全責任不落實，重生產輕安全。
通過以上分析我們不難發現這是一起特大型煤與瓦斯突出引發瓦斯爆炸的責任事故。
三、瓦斯爆炸的條件
我們知道瓦斯爆炸必須同時具備下列三個條件，缺一不可。
（1）瓦斯濃度——瓦斯與空氣混合，按體積計算瓦斯濃度達5%～16%時具有爆炸性。
（2）點燃瓦斯的火源——引爆火源溫度為650～750℃且火源存在時間大于瓦斯爆炸感應期。
（3）空氣中氧氣的含量——在空氣與瓦斯混合氣體中，如果氧氣含量低于12%，混合氣體就會失去爆炸性。
礦井瓦斯爆炸的防治主要從如下三個方面進行考慮，即防止瓦斯超限與積聚，防止瓦斯引燃和防止瓦斯爆炸事故的擴大。
1、防治瓦斯積聚的措施
1）加強通風管理
通風是防止瓦斯積聚的主要措施。礦井通風要做到有效穩定和連續不斷地向井下各用風地點輸送足夠的新鮮空氣，以保證及時排除和沖淡礦井瓦斯和礦塵，使井下各處的瓦斯濃度符合《煤礦安全規程》的要求，這是防止礦井瓦斯爆炸事故的可靠保證。
2）加強瓦斯檢查與檢測
井下瓦斯狀況的檢查和監測是判斷和預測井下瓦斯狀況、采取防范措施和處理措施的依據；隨時檢查和監測煤礦井下通風、瓦斯狀況是礦井安全管理的主要內容。它可以及時發現瓦斯超限和積聚，從而采區處理措施使事故消滅在萌芽狀態。
3）及時處理局部積聚的瓦斯
礦井瓦斯積聚是發生瓦斯事故的物質基礎，要及時處理。所謂局部瓦斯積聚是指瓦斯濃度超過2%，其體積超過0.5m3的現象。
生產過程中容易形成局部瓦斯積聚的地點有：采煤工作面的上隅角，頂板冒落的空洞內，綜采機、綜掘機附近，低風速巷道中的頂板附近，停風的獨頭，綜放工作面放煤口等，及時處理局部瓦斯積聚的瓦斯是日常管理中的重要內容。
4）瓦斯抽放
利用通風的方法，封閉和堵塞不能解決局部瓦斯積聚時，可建立移動式抽放泵站或地面抽放系統。
2、防止瓦斯引燃
防止瓦斯引燃的原則是井下消滅火源，嚴格管理和控制熱源。主要措施有：
1）防止明火。嚴禁任何人攜帶引火物下井，井下嚴禁吸煙；減少漏風，防止煤層自燃發火，加強火區管理；消滅一切高溫火源。
2）防止電火花。完善井下電器設備“三大保護”（ 過流保護、漏電保護、接地保護）；使用防爆性能良好的電器設備；消滅電纜接頭的“雞爪子、羊尾巴和明接頭”；檢修電氣設備不準帶電作業；推廣使用供電閉鎖和超前切斷電源的控制設備。
3）防爆破引燃瓦斯。按《規程》有關規定裝藥爆破，炮眼必須充足炮泥，嚴禁淺眼、明火爆破和一次裝藥分次爆破，嚴格執行“一炮三檢”和“三從聯鎖爆破制度”。
4）防止機械摩擦、沖擊火花。禁止使用磨鈍的截齒；截槽內噴霧灑水等，隨著煤礦機械化成度的不斷提高和鋼鐵化支架的發展，以及提升運輸方面的跑車撞車等，防止機械火花顯得日益重要。
3、防止瓦斯爆炸事故的擴大
井下一旦發生瓦斯爆炸，應使災害波及范圍局限在盡可能小的區域內，減輕傷害和損失，主要應做好以上工作：
1）編制災害預防和處理計劃
礦井每年初都要編制有針對性的、切實可行的災害預防和處理計劃，每季度根據礦井變化的情況進行修訂和補充，并且組織所有入井職工認真學習、貫徹，使每個入井人員都能了解和熟悉一旦發生瓦斯爆炸時的撤出和躲避路線與地點。每年由礦長組織一次實戰演習。
2）安設安全裝置
①安設防爆門（防爆井蓋）。
安裝主要通風機的出井口必須安裝防爆門（防爆井蓋），防爆門（防爆井蓋）每6個月檢修1次。當井下發生瓦斯爆炸時，爆炸沖擊波將防爆門（防爆井蓋）沖開釋放能量，從而保護主要通風機免遭破壞。
②安設反風設施
生產礦井主要通風機必須裝有反風設施，并能在10min內改變巷道中的風流方向；風流方向改變后，主要通風機的供給風量不應小于正常供風量的40%。每季度應至少檢查1次反風設施，每年應進行1次反風演習；礦井通風系統有較大變化時，應進行1次反風演習。
③安設隔爆設施
隔爆設施是根據瓦斯或煤塵爆炸時所產生的沖擊波與火焰的速度差的原理設計的。爆炸時產生的沖擊波在前，可使隔爆設施動作，將隨后而來的火焰撲滅、隔住，從而使爆炸范圍不再擴大。井下可設置水棚，巖粉棚進行隔爆，我國新進研制出了自動隔爆裝置。
④佩戴自救器
瓦斯爆炸成因預防
一、礦井瓦斯的危害
（一）礦井瓦斯的威脅
（1）井下空氣中瓦斯濃度較高時，會相對地降低空氣中氧氣含量，使人窒息死亡。
（2）瓦斯爆炸后產生高溫，即爆炸產生的熱量迅速加熱周圍空氣，一般情況下溫度在1850℃以上；瓦斯爆炸后產生高壓，即周圍氣體溫度急劇升高時，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到爆炸前的9倍；瓦斯爆炸后產生正向及反向沖擊，直接造成人員傷亡、設備損失。
（3）某些地區煤（巖）體內的瓦斯量較大時，瓦斯會因采掘活動的影響而以突然的、猛烈的形式被釋放出來，同時帶出大量的煤（巖），直接造成人員傷亡，設備、設施或巷道的破壞。
二、礦井瓦斯涌出及瓦斯等級
（一）瓦斯涌出的概念
礦井在生產或建設過，煤體受到破壞，貯存在煤體內的部分瓦斯就會離開煤體而涌入采掘空間，這種現象叫做瓦斯涌出。
（二）瓦斯涌出的形式
普通涌出。瓦斯沿著煤、巖體內的微細空隙緩緩地、連續地涌向采掘空間的現象，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，采掘工作進入這些地段時，這些瓦斯就會在極端內，突然大量地涌出，可能還伴有碎煤或巖塊，這種現象叫特殊涌出。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過程中實際涌進巷道的瓦斯量。表示礦井瓦斯涌出量的方法有兩種。絕對瓦斯涌出量，單位時間內涌進采掘巷道的瓦斯量，稱為絕對瓦斯涌出量，用m3/min或m3/d表示；相對瓦斯涌出量，礦井在正常生產條件下，平均日產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；生產工藝，打眼、放炮、落煤時，瓦斯涌出量增加，其余時間瓦斯涌出量減少；礦井通風壓力，抽出式通風的礦井，瓦斯涌出量大，壓入式通風的礦井，瓦斯涌出量少；開采順序、采煤方法、頂板管理、采空區管理以及開采層的地質構造都對瓦斯涌出量的影響較大。因此，可根據礦井的具體條件，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
《煤礦安全規程》規定：礦井瓦斯等級，根據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，以便于礦井開采設計、便于礦井的安全管理、便于礦井設備的選擇和資金投入。
三、瓦斯爆炸的條件及其影響因素
（一）瓦斯濃度
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：可燃氣體的混入，使瓦斯爆炸界限擴大；惰性氣體的混入，降低了氧濃度，使瓦斯爆炸的危險性和爆炸界限降低；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，即點燃瓦斯的最低溫度。一般認為瓦斯的引火溫度是650—750℃。但因受瓦斯的濃度、火源的性質及混合氣體的壓力等因素影響而變化，當瓦斯含量在7%—8%時，最易引燃；當混合氣體的壓力增高時，引火溫度降低；在引火溫度相同時，火源面積越大、點火時間越長，越易引燃瓦斯。
（三）氧氣濃度
當氧濃度低于12%時，混合氣體中的瓦斯失去爆炸性。正確認識氧含量對瓦斯爆炸的作用，對密閉或啟封火區及對封閉火區滅火時，判斷火區內有無瓦斯爆炸性均有指導意義。
四、預防瓦斯爆炸的措施
（一）防止瓦斯積聚的措施
（1）加強通風。使瓦斯濃度降低到《煤礦安全規程》規定的濃度以下，即采掘工作面的進風風流中不超過0.5%，回風風流不超過1%，礦井總回風流中不超過0.75%。
（2）加強檢查工作。及時檢查各用風地點的通風狀況和瓦斯濃度，查明隱患進行處理，是日常進行瓦斯管理的重要內容。我國20世紀80年代所用的甲烷檢查儀器有：光學甲烷檢定器、熱放式甲烷檢定器、甲烷警報器和甲烷遙測警報儀等。90年代以后使用比較先進的TX系列智能便攜式氣體監測儀和遙測儀器等。
（3）對瓦斯含量大的煤層，進行瓦斯抽放，降低煤層及采空區的瓦斯涌出量。
（二）防止瓦斯引燃的措施
井口房、瓦斯抽放站及主要通風機房周圍20m內禁止使用明火；瓦斯礦井要使用安全照明燈，井下禁止打開礦燈，禁止攜帶煙草及點火工具下井；嚴格管理井下火區；嚴格執行放炮制度；嚴格掘進工作面的局部通風機管理工作，局部通風機要設有風電閉鎖裝置；瓦斯礦井的電氣設備要符合《煤礦安全規程》關于防爆性能的規定；隨采礦機械化程度的提高，防止機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的比例，因此不少國家對這個問題進行了研究，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生和金屬中加入少量的鈹，降低摩擦火花的點燃性等。
參考文獻：
[1]賀勇.截止品位與入選品位智能優化的理論與方法研究[D].中國地質大學，2009.
[2 楊應迪.瓦斯爆炸對礦井通風網絡的動力效應研究[D].安徽理工大學，2011
[3]王曉川.射流割縫導向軟弱圍巖光面爆破機理及實驗研究[D].重慶大學，2011.
關鍵詞：采礦區；瓦斯；爆炸；預防；技術
中圖分類號：TD712文獻標識碼： A 文章編號：
引言：
煤礦采空區內環境條件復雜多變，由于采空區內殘煤的氧化自燃等原因引起采空區內環境溫度和壓力逐漸升高，而瓦斯爆炸受很多因素的影響，如環境壓力、環境溫度都對瓦斯爆炸界限有重要影響。筆者針對煤礦采空區不同溫度、不同壓力等特殊環境條件下的瓦斯爆炸界限進行了研究，提出了預防煤礦采空區爆炸事故的安全對策措施，可為相關煤礦提供有效的預防采空區瓦斯爆炸的手段，從而保障礦井的安全生產。
1、煤礦采空區環境條件
隨著煤礦開采強度的增大，煤礦開采深度也在逐漸增加，受瓦斯梯度的影響，瓦斯涌出量將隨著開采深度的增加而增大，這使得采空區內瓦斯濃度也隨之增大。以兗礦新疆礦業有限公司硫磺溝煤礦為例，礦井生產初期9-15號煤的原始瓦斯含量為3.85m³/t；7號煤的原始瓦斯含量為4.14 m³/t。隨著開采深度的增加，考慮到瓦斯梯度的因素，礦井生產后期煤的原始瓦斯含量在初期基礎上乘以1.1的系數加以修正。故礦井生產后期9-15號煤的原始瓦斯含量為4.30m³/t；7號煤的原始瓦斯含量為4.55m³/t。硫磺溝煤礦采空區內瓦斯體積分數在18％～20％。由于采空區內未采盡煤的氧化自燃等原因引起采空區內環境溫度和壓力逐漸升高，其采空區內環境溫度可達20～40℃，環境壓力達0.1～0.5MPA。
2、環境溫度對瓦斯爆炸界限的影響
運用特殊環境20L爆炸特性測試系統進行環境溫度對瓦斯爆炸界限的影響實驗研究。該測試系統由點火系統、高壓配氣系統、爆炸罐體、數據采集系統、高溫加熱系統五大部分組成。
在環境溫度不高的情況下(＜100℃），瓦斯爆炸上限與環境溫度呈線性規律變化。隨著環境溫度的升高，瓦斯爆炸上限隨之增大，當環境溫度達到100℃時，瓦斯爆炸上限增大到16.5％。這是因為環境溫度升高，其分子內能增加，正向反應速率常數變大，使原來不燃的系統成為可燃、可爆系統。
針對硫磺溝煤礦采空區內環境溫度在20～40℃的特點，在環境溫度為40℃的情況下，瓦斯爆炸上限為16.0％，而采空區內瓦斯體積分數在18％～20％，此上限濃度略低于該礦采空區內的瓦斯濃度。隨著采空區內環境溫度的升高，瓦斯爆炸上限明顯增大，存在較大的爆炸危險性。所以在采空區必須實時監控環境溫度，以防止瓦斯爆炸事故的發生。
3、環境壓力對瓦斯爆炸上限的影響
試驗在高壓環境氣體爆炸特性試驗裝置中進行，其上連接有壓力傳感器，并 與TST6150數據采集存儲儀相連，用于測定爆炸前后的壓力信號。采用DHN－200型高能電火花能量發生器產生電火花點火，在觸發數據采集系統的同時，采用手動觸發點火，實現對爆炸數據的采集。
在環境壓力不高的情況下（＜1.013MPA），瓦斯爆炸上限與環境壓力呈線性關系變化。初始壓力變大，瓦斯爆炸上限增大，且初始壓力對瓦斯爆炸上限的影響非常明顯。當初始壓力增大到1.013 MPA時，瓦斯爆炸上限增大到20.5％。這是因為初始壓力的增加，使得分子之間的碰撞頻率得到增加，在一定程度上使得更多的瓦斯氣體參與起始的爆炸反應，同時也增加了其反應速率，使得反應能夠持續進行下去。
硫磺溝煤礦采空區環境壓力在0.1～0.5MPa，當環境壓力為0.503MPA時，瓦斯爆炸上限增大到17.6％，而采空區內瓦斯體積分數在18％～20％，此上限濃度略低于該礦采空區內的瓦斯濃度。隨著采空區內環境壓力的升高，瓦斯爆炸上限明顯增大，存在較大的爆炸危險性。采空區內環境壓力時常變化，所以必須實時監控采礦區內的環境壓力，以防止瓦斯爆炸事故的發生。
4、影響瓦斯爆炸過程的主要因素
4.1、瓦期混合氣體組成
長期以來,人們實驗研究了瓦斯混合氣體組成對爆炸過程的影響,從而確定了瓦斯爆炸的極限濃度，安全氧濃度范圍的等濃度參數,并被寫入一些經典著作或教材中，但就巷道內氣體濃度分布對爆炸過程的影響沒有多少的資料報道。作者認為巷道內瓦斯混合氣體濃度分布不均一,建立起來的濃度梯度場,也會引起湍流的形成和增強。
4.2、點火源
有大量的資料報道點火源的實驗研究,其研究主要集中在最小點火源的測試、點火方式和火源位置等方面。
4.3、巷道斷面幾何參數
瓦斯爆炸傳播過程具有明顯的尺寸效應。當實驗管道直徑小到一定尺寸時,爆炸火焰不能傳播；當管道直徑大小適當時,爆炸火焰傳播到一定距離后形成弱爆轟,但隨后火焰鋒面的能量大部分被固壁界面吸收,爆炸自行消失；管道直徑大于某一個臨界值時,固壁界面的熱效應不再占居主導地位,只要管道足夠長,總可以形成爆轟。
4.4、障礙物的影響
火焰在試驗管道內傳播時,在容器壁面上(與粗糙度有關),剪切和速度梯度會在未燃流場中發展,如果還存在障礙物,則流場就會進一步變形,并在障礙物表面的邊界層和尾跡中形成速度梯度,在火焰通過一個單臺階障礙物的過程中,在火焰未到達之前,未燃混合物的平移流動建立了一個高速梯度場和一個圍繞障礙物的伴隨繞流場;當火焰到達這一障礙物時,隨著火焰沿梯度場的聚匯,火焰表面被迅速拉伸,并發生伸長和折疊,在尾跡流中的剪切層使當地燃燒速度得到相當大的增加火焰將在一個較大表面上消耗燃料和氧氣,導致熱釋放率的增加,火焰傳播速度加快;較高的燃燒速度導致了火焰前面未燃混合物較大的平移流動速度,這又會引起流場梯度的進一步增大,導致了更強烈的火焰伸展和折疊.
5、采空區瓦斯爆炸預防技術措施
根據發生瓦斯爆炸的條件,預防采空區自燃火災瓦斯爆炸首要的最根本的措施就是預防煤自然發火。因此,必須堅持綜合治理、預防為主的方針,
5.1、瓦斯爆炸界限受環境壓力和環境溫度的影響較大。由于煤礦采空區內的環境壓力和環境溫度經常發生變化，因此，針對煤礦采空區特殊的環境條件，提出有針對性的瓦斯爆炸預防技術措施是非常有必要的。
（1）為減少由于煤的氧化反應造成環境溫度升高，采空區內不得遺留未經設計規定的煤柱。
（2）在開采過程中，煤層掘進工作面臨近采空區時，必須采取相應措施，加強通風，控制火源等。
（3）采掘工作面的進風和回風不得經過采空區。
（4）抽放采空區瓦斯時，必須經常檢查CO濃度和氣體溫度等參數的變化，發現有自然發火征兆時，應當立即采取措施。
（5）安裝安全監控系統，時刻監測采空區內CH4、O2、CO、溫度、濕度、壓力、風速等參數，發現異常必須立即報告礦調度室，采取相應措施。
（6）開采容易自燃和自燃的煤層時，必須對采空區采取預防性灌漿或全部充填、噴灑阻化劑、注阻化泥漿、注凝膠、注惰性氣體、均壓等措施，編制相應的防滅火設計，防止自燃。
（7）采空區必須及時封閉。必須隨采煤工作面的推進逐個封閉通至采空區的連通巷道。采用抗沖擊密閉墻等措施加強采空區的密閉，防止向采空區內漏風。
5.2、綜合性預防措施
（1）強制放頂
強制放頂就是在瓦斯濃度未達到爆炸(燃燒)界限時,把頂板 提前強制放下來。這時即使隨著工作面向前推進,采空區瓦斯濃度能達到爆炸(燃燒)界限,但可提前將火源消滅于無形之中,使頂板巖石冒落相互摩擦產生的能量不足以引燃引爆瓦斯。因此采取強制放頂措施也是防止采空區瓦斯爆炸(燃燒)的有效手段。
在進行強制放頂前,應根據頂板巖石的性質、回采參數等因素準確計算放頂參數,計算 出放頂厚度,使放頂后 的采空區盡量不留空頂區。
（2）尾巷分流采空區瓦斯
尾巷分流采空區瓦斯的方法適應于煤層瓦斯含量不太大的礦井和煤炭不易自燃的煤層,保證采空區涌出的瓦斯不至于造成回風瓦斯濃度超限。根據《煤礦安全規程》(2001版)第一百三十七條規定,尾巷內瓦斯濃度不得超過2.5%,并應遵守有關規定。如果采空區瓦斯涌出量太大,導致工作面回風和總回風瓦斯濃度。超限,就要考慮結合瓦斯抽放等方法,共同治理采空區瓦斯。
（3）改革采煤方法
房柱式采煤方法由于其巷道布置的特殊性和采煤方法落后,煤炭回收率低,丟煤嚴重,采空區瓦斯大量涌出；由于煤柱的支撐作用,頂板冒落不及時,很容易造成頂板冒落帶和瓦斯爆炸(燃料)適宜濃度帶重疊,再加上足夠的氧氣,發生采空區瓦斯爆炸(燃燒)的可能性較大。而長壁工作面由于煤炭回收率高(一般達到90%以上),丟煤少,采空區瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出的比例較小,其頂板管理為全部垮落法,隨采隨冒,一般不會形成大面積的空頂區,發生采空區瓦斯爆炸(燃料)的可能性非常小。
結語：
綜上所述，通過科學的實驗對采礦區的瓦斯爆炸的影響因素進行分析，找出應對措施，從而保障礦井的安全生產。
參考文獻：
關鍵詞:瓦斯爆炸;原因分析;控制措施;發展趨勢
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人以上的特大事故中，絕大多數是由于瓦斯爆炸，約占特大事故總數的70%左右，為此，瓦斯稱為煤礦災害之王。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
根據多年對煤礦瓦斯爆炸事故統計分析，可以發現有如下一些特點: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、低瓦斯礦井均有發生;⑥瓦斯爆炸多發生在鄉鎮煤礦;⑦基建、技改礦井和轉制礦井瓦斯爆炸事故多發。
1.2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。
1.2.1煤礦開采條件差
我國煤礦井下開采條件普遍較差，據統計，2000年全國國有重點煤礦共有580處礦井進行了瓦斯等級鑒定，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;有自然發火礦井372處，占64%，有煤塵爆炸危險礦井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，但主要有通風系統不合理和局部通風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起主要是因通風系統不合理，存在風流短路、多次串聯和循環風，造成供風地點風量不足，而引起瓦斯積聚;有9起主要是因局部通風機安裝位置不當、風筒未延伸到供風點或脫落引起供風點有效風量不足，而造成瓦斯積聚;有2起事故主要是因停電停風而引起瓦斯積聚;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。但放炮和電器設備產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起是由放炮產生的火花引爆的;有15起事故是由電器設備及電源線電火花引爆的。
1.2.4裝備不足、管理不落實
礦井安全裝備配置不足，“先抽后采，監測監控，以風定產”方針未得到完全落實。如2005年發生的41起特大瓦斯事故中，有的礦井沒有安裝瓦斯監控系統或運行不正常，有的礦井雖安裝有監控系統，但因傳感器數量不足、安裝位置不對、線路存在故障、顯示器不顯示數據等問題，不能有效發揮其應有的作用。此外鄉鎮煤礦發生的特大瓦斯事故都沒有裝備瓦斯抽放系統或抽放系統不能有效運行，監控系統也不能有效發揮作用。如內蒙古烏海市烏達區巴音賽煤焦有限責任公司某井雖安裝了瓦斯監控系統，但在其實際開采區域卻并沒有瓦斯傳感器，而造成特大瓦斯事故的發生，死亡16人。
1.2.5管理水平低
許多事故分析發現，違章操作或管理不當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非常重要。
1.2.6企業技術管理薄弱
一些煤礦企業由于采煤方法落后，引起礦井采掘布置不合理，通風系統不完善，此外，作業規程編制不符合實際，針對性不強，給安全生產帶來了嚴重隱患。
2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。
2.1瓦斯爆炸事故的預防措施
2. 1 .1煤礦瓦斯抽放技術
1)我國國有煤礦高瓦斯和瓦斯突出礦井占總礦井數的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，同時也是開發利用瓦斯能源、保護大氣環境的重要手段。如皖北煤電集團公司祁東煤礦利用抽放瓦斯進行發電取得了可觀的經濟效益和社會效益。
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。
3)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。
4)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。
5)煤礦瓦斯治理也應該與煤層氣產業化緊密結合起來。
2.1.2礦井瓦斯濃度及火源監測技術
礦井瓦斯濃度及火源的實時自動監測對于防止瓦斯爆炸非常重要，當發現瓦斯異常或有火源產生，立即采取措施可防止爆炸事故的發生。我國目前開發了KJ90. KJ92.KJ94. KJ95. KJ73. KJ66等型號的礦井安全監控系統，以及各類檢測傳感器、報警儀和斷電儀。已有多個礦井安裝了礦井安全綜合監控系統，并具有如下功能:①礦井環境和工況參數實時監控;②主要通風機在線監測;③巷道火災實時監測;④礦井瓦斯抽放實時監測;⑤中擊地壓實時監測;⑥煤與瓦斯突出實時監測;⑦煤層自然發火實時監測;⑧瓦斯爆炸或燃燒實時監測;⑨礦井電網監測等多種功能。監控系統的安裝極大地提高了煤礦的安全管理自動化水平，防止了許多事故的發生。
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的防治措施，除炸藥安全性檢驗、電器防爆檢驗、摩擦火花檢驗外、還需防止火源與瓦斯積聚在同時同地點出現，如放炮時檢測瓦斯濃度，采用風電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。另外加強明火的管理，嚴格動火制度，消除引爆瓦斯的火源。
2.1.4優化通風網絡及通風系統
合理可靠的通風系統是防止瓦斯事故和控制災害擴大的重要措施，為此，瓦斯防治工程與采掘工程，必須同時設計，超前施工，同時投入使用。
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，當瓦斯爆炸發生后，依靠預先設置的裝置可以阻止爆炸的傳播，限制火焰的傳播范圍，主要有被動式隔爆棚和自動抑爆裝置。
1)被動式隔爆棚。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，具有適應性強，安裝、拆卸和移動方便的特點。
2)自動式抑爆裝置。使用壓力或溫度傳感器，在爆炸發生時探測爆炸波，及時將預先放置的水、巖粉、N2 . CO2等噴灑到巷道中，從而達到抑制爆炸火焰傳播的目的。如ZGB-Y型自動隔爆裝置采用高壓氮氣引射消焰劑，能將爆炸限制在距爆源40-60m之內;YBW-1型無電源觸發式抑爆裝置，適合安裝在距爆源20-45m的巷道中;ZYB-S型自動產氣式抑爆裝置采用實時產氣原理，當傳感器接收到燃燒或爆炸火焰時，觸發氣體發生器快速產生的高壓氣體噴灑消焰劑，抑制火焰的傳播。
Abstract： The prevention of coal mine gas explosion accident is the focus of coal mine safety work. According to the factors of Xiayukou coal mine working face safety wind under the influence of randomness， fuzziness and uncertainty characteristics， using analytic hierarchy process to establish the safety evaluation index system of coal mining face， determine the weight of each index， and the evaluation model is established by using grey evaluation method， carries on the quality synthetic evaluation. The evaluation results show that the calculated results are consistent with actual situation， show that the gray analytic hierarchy process has important significance for the development of coal mine safety.
關鍵詞： 安全評價；層次分析法；灰色評價法
Key words： safety evaluation；AHP；grey evaluation method
中圖分類號：TD7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）02-0057-02
0 引言
煤礦瓦斯爆炸事故具有很強的破壞性、突發性，是煤礦重大災害事故之一。預防、控制瓦斯爆炸事故，是實現煤礦安全生產的關鍵。隨著安全系統工程的不斷發展和廣泛應用，人們對煤礦安全評價的研究越來越重視，并取得很多重要的研究成果。采煤的危害大多來源于瓦斯爆炸，所以就需要運用系統工程的原理進行識別和分析潛在的危險因素。這樣能夠及時指導瓦斯爆炸的管理工作等，能夠針對現場實際問題進行合理措施，對保護工作面的安全具有重要的意義[1]。
1 礦井概況
下峪口煤礦于1970年建礦，1975年投產，年生產能力120萬噸，并建有年入洗原煤120萬噸的選煤廠，依礦井設計能力尚可服務80余年。原煤產量最高達133萬噸/年，洗精煤產量最高達80.6萬噸/年。先開采的2#煤層平均厚度為1.0m，屬低中灰、低硫、低磷、高發熱量的國內稀缺煤種；首先工作面為2-3采區的23201的采煤工作面，埋藏深度為200m，工作面走向長度為160m，傾向長600m，煤層平均傾角7°，最大傾角20°，回采方法為單一走向（傾斜）長壁式采煤方法；礦井總排風量為13781m3/min，礦井有效風量為12109m3/min，有效風量率為87.87%；礦井通風方式為分區混合抽出式通風，礦井主要通風機為KZS-NO30；礦井瓦斯相對涌出量31.72m3/t，屬于煤與瓦斯突出礦井；2號煤層煤塵爆炸指數為17.5%，煤塵有爆炸危險；經測定，屬于不易自燃煤層。
2 采煤工作面瓦斯爆炸綜合評價
2.1 構建安全評價指標體系 通過對下峪口煤礦采煤工作面可能出現的瓦斯爆炸的因素進行分析，構建合理的瓦斯爆炸危險性安全評價指標體系，見表1。
2.2 確定指標權重 針對本層次中一些有關指標因素之間相對重要度進行比較，然后選擇重要性較高的數值表示出來，并且寫出矩陣形式即判斷矩陣[2]。判斷矩陣中各元素的取值和含義見表2。
通過計算，確定各指標因素的權重系數后，再進行一致性檢驗，直到滿足一致性的程度CR
2.3 綜合評價 由各種評價指標然后打分的基本標準的各灰數及白化權函數[4]的特點，進而確定相應的區間， 從而得到根據綜合評價結果建立等級評價標準，見表4。
對Bi 的綜合評價結果記為Yi，則Yi=Wi·Ri
以F中對B1作綜合評價為例：
Y1=W1·R1=（0.203，0.466，0.203，0.086，0.042）·
■=（0.366，0.372，0.255，0）
同理求得F中Y2=（0.374，0.391，0.228，0）；Y3=（0.340，0.403，0.245，0.009）；Y4=（0.369，0.410，0.220，0）。
因此對目標層進行綜合評價，有
Y=WR=（0.367，0.386，0.241，0.005）
通過計算，得到相應的綜合評價值為
S=YCT=（0.367，0.386，0.241，0.005）（4，3，2，1）T=3.115
通過對比表中的數據，整個采煤面的綜合評價結果為三級，表明煤礦安全狀況良好，即也存在一定的安全隱患，要繼續加以防范。
另外，根據最大取值原則來判斷灰色評價權向量，也可以發現處于較高的各因素指標占有較大的比重，說明該礦采煤面安全情況良好，與上述方法得到的結果相同。由此可見，灰色層析分析法對于煤礦安全評價是可行的，所給出的評價模型既能用于描述不同層面的安全狀態，也能對同一層面不同因素的風險程度進行評價。
3 結論
①本文應用層次分析法對下峪口煤礦的安全形勢進行了灰色綜合評價，建立了4個評價準則、21個評價指標的煤礦安全指標層次結構，通過實例驗證表明所建立的評價模型操作性較好、結果直觀準確，通過它可以準確地預測煤礦安全狀況，并且可以根據不同因素指標的權重，進而有針對性地加以預防和監控，以采取規避相應風險因素的措施，對煤礦的安全建設與安全管理具有重要意義。
②瓦斯爆炸事故是可以預防的。歸納起來有以下幾個方面：防止瓦斯積聚；防止點火源的出現；加強瓦斯的檢查和檢測；防止瓦斯爆炸事故的擴大。
總之，利用灰色理論綜合評價模型進行煤礦安全評價，提高了其影響因素分析和綜合評價結論的科學性、可靠性，能夠更好地指導安全生產，更有效地貫徹“安全第一，預防為主，綜合治理”主導思想。
參考文獻：
[1]王魁軍，曹林.我國煤礦瓦斯災害事故頻發的原因分析[J].中國煤炭，2003，29（7）：9-11.
[2]袁梅，李希建，吳桂義.AHP在煤礦安全現狀評價中的應用[J].煤礦安全，2009，35（1）：72-74.
我叫，是建井一處班煤技校級學生。年已離我們而去，回顧這學期的實習經歷，感受是深刻的，收獲是豐碩的。
為了工程處生產目標和二礦可持續發展，年8月我們全隊職工來到二礦北山第八項目部。施工-700米配套工程，先后建設井底繞道和井底水倉，現在施工管子道。以前干過巷道和暗立井，通過這兩個項目的施工受益匪淺，也打開了視野，增長了見識，為我以后進一步走向工作崗位打下堅實的基礎。
一作為一名井下電工，淺先介紹一下供電系統
地面變電所供電采用雙回路供電，進出線電纜均選用yjv22-10-3120型10kv銅芯交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜，電纜附件選用wrsy-331-2型交聯電纜熱縮型戶外終端頭和jrsy-331-2型交聯電纜熱縮型中間接頭，并有獨立的供電間隔.供電的可靠性、安全性好。變電所的接線方式為單母線分段，安裝kygd-z高開柜，jsnp2313智能型微電腦保護裝置，每臺高開柜具有選擇性漏電保護功能；低壓開關柜選用礦用一般型kydd-z開關柜，具有以下功能：、封閉式結構；、近控、遠控操作功能；、微電腦后臺操作系統。安裝兩臺s11-630/6/0.4主變壓器,一臺工作，一臺熱備用.入井為雙回路供電，入井選用myjv22-6-395高壓交聯電纜，由地面變電所直接敷設至井底變電所。井底變電所安裝兩臺礦用防爆型干式變壓器kbsg-500/6/0.69，一臺工作，一臺熱備用，安裝kbz-400饋電開關，輸送各分隊和井底泵房，還有信號綜保供大巷照明。
二煤礦機電安全
1礦用電氣設備防爆的重要性
電氣設備在正常運行或故障狀態下可能出現火花、電弧、熱表面和灼熱顆粒等，它們都具有一定能量，可以成為點燃礦井瓦斯和煤塵的點火源。大量統計資料表明，電火源是井下瓦斯爆炸的主要點火源，約占50%左右。而且隨著煤礦井下電氣化程度的提高及井下電氣設備電壓等級的提高，電氣設備的事故更易發生，因此搞好電氣設備的防爆，對防止瓦斯、煤塵爆炸具有十分重要的意義。
2礦用電氣設備防爆的基本措施
采用間隔隔爆技術，比如我們使用的防爆開關，把正常運行或故障狀態下可能引爆瓦斯或煤塵的電氣設備置于堅固的具有隔爆結構的外殼內，當隔爆外殼內發生爆炸時不會引起外殼外部瓦斯或煤塵的爆炸。采用本質安全技術，其特點就是限制熱源的熱量，使本質安全型設備在事故或故障狀態下所產生的電火花不能點燃瓦斯或煤塵，但這種防爆技術只適用于“弱電”系統。采用增加安全程度的措施，主要依靠提高設備的安全程度，降低故障率，從而防止電弧、火花或危險溫度的產生。采用快速斷電技術，又叫超前斷電技術，其特點是采取可靠的自動快速切斷故障電流的措施，使可能產生的電火花或電弧存在的時間小于點燃瓦斯或煤塵所需要的最小時間。瓦斯爆炸的感應期一般為10ms以上，煤塵爆炸的感應期一般為40-250ms。
3井下電器隔爆性能的保證
隔爆結構要符合要求，隔爆結合面的長度和間隙直接關系著隔爆外殼的隔爆性能，只要寬度設計適當，在爆炸壓力作用下，結合面的瞬間和殘余變形都不會影響隔爆間隙。隔爆面要求清潔等，隔爆面的粗糙度也應符合要求。隔爆面要有防銹措施，如電鍍、硫化等，但不準涂漆，因為油漆在高溫作用下易分解，使得結合面間隙變大，影響隔爆外殼的隔爆性能。隔爆面之間的緊固及防松。聯鎖和警告標志的設置。
Abstract: Taking construction practice of Xishan tunnel through the poor coal gas-rich seam for example, the measures to prevent gas explosion disaster in gas tunnel boring are discussed, and views on the determination of gas, excavation, support technology and other measures are put forward.
關鍵詞： 瓦斯隧道；瓦斯爆炸；預防措施
Key words: gas tunnel；gas explosion；preventive measures
中圖分類號：U45文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）18-0105-01
0引言
太原至古交高速公路全長為20.557公里，西山隧道（分離式）長15.034公里，是太古高速公路的控制性工程，號稱三晉第一長隧。西山富含煤炭資源，同時瓦斯含量大，隧道主體工程距離上部含煤地層的距離在155～243m，隧道與采空區之間巖層風化破碎，節理發育、孔隙發達。
在西山隧道開工不久，七個工作面即出入口各兩個，兩個斜井，一個豎井，巖層都屬于Ⅳ、Ⅴ級弱圍巖時，其中一斜井掌子面經檢測有瓦斯涌出，瓦斯是無色、無味、無臭的一種混合氣體，其主要成分為甲烷（CH4）。瓦斯極易燃燒，但不能自燃，當與空氣混合到一定濃度時，遇火源能燃燒或爆炸。當坑道中的瓦斯濃度小于5％或大于16％r，遇到火焰只是在火源附近燃燒而不會爆炸；瓦斯濃度在5％/6％到14％/16％時，遇到火源便會爆炸，9.5％左右時爆炸威力最大，但瓦斯濃度大于43％r，一般遇火也不能燃燒，瓦斯濃度爆炸界限見表1。
1西山瓦斯隧道施工安全技術措施
考慮西山隧道所處位置的特殊性，為安全施工，防止瓦斯爆炸，隧道施工采取“加強通風、勤測瓦斯、嚴禁火源”三條基本強制原則。
加通風是防止瓦斯爆炸最有效的方法。瓦斯隧道施工前，要參考勘測設計文件提供的隧道瓦斯最大涌出量、里程段落長度、投入機械設備及人員數量等因素，考慮一定富裕系數，提前做好通風設計計算，確定施工通風風量、風速（不小于1m/s），科學選配隧道施工通風所需風機、風管（防爆型風機、阻燃型防靜電風管）的性能和規格。確保隧道空氣中的瓦斯濃度稀釋到允許濃度以下，并將其排除洞外。通風設備必須配備備用的通風機，一旦工作中的通風機生故障時，備用機械能立即供風。當通風機發生故障或停止運轉時，洞裙ぷ魅嗽庇α⒓闖防氳叫孿士掌地區，直至通風恢復正常，才允許進入工作面繼續作業。
勤監測：掌子面一般有十幾個風槍作業，噪音大，人員交流困難，采用“雙保險”監測措施：即建立遙控自動化監測系統與人工現場監測相結合。遙控自動化系統由洞口監測中心（配置主控計算機）和兩個隧道內的控制分站以及在隧道內各工作面，人行、車行通道等處設瓦斯濃度探頭，風速探頭，自動報警器，遠程斷電儀。通過各探頭，洞口和監測中心隨時了解洞內各處瓦斯濃度和風速情況，如有超標立即報警并通過斷電器關閉洞內電器電源。各工作面和瓦斯情況可及時地被監控人員掌握，提高對事故的應變能力，特別是巖層出現褶皺、斷層、甚至遇到煤層揭煤放炮期間，監測人員能立即觀察到炮后瓦斯濃度變化曲線和涌出量，節省施工間隙。但設置自動監測系統的探頭須離開挖面有一定的距離，必須指派專職瓦斯檢測員，配置便攜式瓦斯檢測儀，實行跟班作業巡查檢測，實行裝藥前，放炮前，爆破后人工進行瓦斯檢查（即一炮三檢查）。使得開挖過程中監測瓦斯濃度做到不間斷。測定瓦斯濃度點，設在隧道風流的上部進行，距離煤壁200mm處。
炮孔的堵塞質量對提高爆破效率，減少有害氣體和防止炸藥爆炸時火花包泄起很大作用，因此，裝藥完畢必須充填符合安全要求長度的泡泥，并搗實。實際用1：3的泥沙混合泡泥，濕度為18~20%。這種泡泥既有良好的可塑性，又具有較大的摩擦系數，炮孔深度超過1m時，要求堵塞長度不小于0.3m。
起爆電源在含瓦斯的隧道環境中爆破，通電時間必須小于6ms，使用線路電源放炮，由于無法控制通電時間，電路被炸斷時可能產生電火花，引爆瓦斯。因此只能采用MFBB型煤礦發爆器作為起爆電源。
由于爆破激起的空氣沖擊波的溫度和壓力都很高，但作用時間較短，不能將瓦斯加熱到爆發溫度，可是空氣沖擊波經過反復迭加，則有引起瓦斯爆炸的危險。因此，掘進掌子面不得有阻塞斷面三分之一以上的物體，隧道中的鑿巖臺車、裝載機、運輸機等大型機械在爆破前應退離到距掌子面后20m以外。
鏟裝石渣前必須將石渣澆濕，防止金屬器械摩擦和撞擊發生火花；出碴運輸車輛要安裝尾氣排放凈化器，防止排放尾氣帶有火花。
風槍開鉆采用套鉆技術和濕式作業方式：先用短的鉆桿鉆孔打眼，再用長的鉆桿在打好的鉆眼繼續鉆孔作業，以避免風槍的長鉆桿在巖層表面打滑產生火花；鉆孔與噴射砼作業要做到先開水后開風，以密閉粉塵，避免產生火花。
Ⅳ、Ⅴ級弱圍巖拱部開挖一次成形并采用型鋼拱架支撐，Ⅲ級圍巖及以上全斷面開挖，及時噴砼（厚度>15cm，也稱初襯）封閉圍巖減少瓦斯溢出。型鋼拱架的連接鋼筋一律采用機械連接，不得焊接連接，即采用圓鋼代替：每根圓鋼的兩頭絲扣長度不低于100mm，用4個螺母及墊片和型鋼固定；鋼筋網片之間的連接以及和型鋼、連接鋼筋的固接采用鐵絲扭結。縱向連接鋼筋的預留孔和超前小導管一樣，即型鋼在洞外分節加工拼裝時預留。
初襯結束后，分離式隧道之間的人行、車輛通道可以開挖成型，以作應急通道。
2結束語
采取以上措施后，西山隧道的施工基本上順利進行，沒有瓦斯爆炸事故的發生，但在以后的施工過程中不能有絲毫的松懈，工作人員必須經過正規安全培訓，懂得瓦斯隧道施工安全知識。
參考文獻：
[1]張鐵崗.礦井瓦斯綜合治理技術[M].北京：煤炭工業出版社，2001，（3）.
煤炭行業與其他行業相比存在很多不安全因素和職業性危害，由于煤炭生產特殊性，決定了煤炭企業安全工作的特殊性。煤炭企業在生產過程中危險有害因素多、危害大、戰線長、時時有、處處在。這些特點決定了安全管理工作在生產中的重要地位，引起這些生產不安全因素爆發的原因很多，只要在關鍵部位稍微不慎，便有可能釀成極大災害。
那如何加強、提高安全管理人員管理能力，做到安全監管、監督有力呢，本人認為需從以下幾方面進行。
1、安全規劃管理：企業安全管理人員應根據本企業的特點，制定出一系列切實可行的安全規劃。比如，建立安全目標、規章制度、操作規程等，并在實踐中及時更改、調整。企業的安全目標應圍繞企業的生產經營目標，同時結合企業的生產實際，在有企業高層領導參與下制定。確定安全目標之后，還應組織制定本企業安全生產規章制度和操作規程。制定的安全目標、規章制度、操作規程都必須貼近企業生產實際，符合企業特點、易于操作、有針對性。同時在日常工作中應認真執行，并定期進行修訂、調整和更新。這是企業安全管理的基礎，是企業安全管理人員搞好企業安全生產管理的重要保證。
2、安全的內行管理：安全管理人員是企業安全管理的重要角色，因為企業安全管理工作的質量，很大程度上決定于安全管理人員工作的水平。安全生產管理工作涉及企業生產和管理過程的方方面面，安全管理人員在企業安全管理中起著承上啟下的作用。他不僅需要解決生產中出現的安全技術問題，同時需要聯系和協調各部門之間的工作，調動基層單位甚至員工的積極性，使安全工作做到全員參與，全員管理，提高安全管理的效率和效果。應如何采取措施預防瓦斯爆炸呢?作為內行的安全員、生產技術人員、調度人員，應知道以下知識并做好整改：瓦斯聚集是瓦斯爆炸的必要條件之一，通風是防止瓦斯聚集的最主要措施。保證井下各工作場所、井巷及硐室均有足夠、有效、穩定、連續的新鮮風流，能將井下涌出的瓦斯及時沖淡排走，避免瓦斯聚集，使井下各工作場所的瓦斯濃度符合現行《煤礦安全規程》的要求。礦井在生產過程中，應加強瓦斯檢查，防止并及時處理局部瓦斯積存，如回采工作面上隅角的瓦斯積存、頂板附近及頂板冒落空洞內的瓦斯積存等。
所以，預防瓦斯聚集爆炸應采取以下主要措施：
⑴組織措施：加強組織領導是做好預防瓦斯聚集爆炸工作的關鍵。加強定點定時巡回檢測，并檢查在作業場所和主要風道口設置瓦斯監測牌板上瓦斯檢測數據填寫的真實性。專職瓦斯檢查員必須堅持“一班兩檢”制，對瓦斯增高區，堅持“一班三檢”制；掘進工作面堅持“一炮三檢”制度和“三人連鎖”放炮制度。
⑵技術措施：預防瓦斯爆炸的通風技術措施：為礦井選擇兩臺足夠能力的通風機，采用雙回路供電，保證礦井通風連續可靠；礦井采煤工作面、掘進工作面、硐室均采用獨立通風，并配有足夠沖淡瓦斯的風量；井下通風設施的質量應符合通風質量標準化標準的規定；每處風門采用兩道，并閉鎖，以保證行人、行車時不發生風流短路；礦井要配置一定數的通風參數測量儀器儀表，堅持測風制度，及時調節風量，保證井下風量的按需供給；及時維護礦井主要進回風巷道，使其斷面積維持在設計的斷面積；加強通風管理，保證所有作業場所有足夠風量和適宜風速，以沖淡和排除井下涌出的瓦斯；對采空區、廢棄巷道、盲巷及時密閉，并掛牌警示。
⑶加強設備管理：按照《煤礦安全規程》規定選用井下電氣設備，嚴禁不防爆設備進入井下；掘進通風嚴格按《煤礦安全規程》有關規定作業。掘進工作面局部通風機裝設三專兩閉鎖裝置，保證局扇可靠運轉；采、掘工作面和瓦斯易增高處，設置瓦斯報警儀；利用礦井安全監測監控系統對井下瓦斯濃度進行預測預報。及時處理局部積聚的瓦斯，對井下易積聚瓦斯的地點，如采煤工作面通風隅角處、巷道冒空區、風速小的巷道頂板處等，在生產過程中重點檢查，及時處理。杜絕井下明火及火源，引起瓦斯爆炸的火源有明火、沖擊摩擦火、放炮火、電火四類火源。在生產中要特別注意防范。
3、安全體系管理：
積極開展安全精細化管理工作，建立、健全安全精細化管理組織體系，制定安全精細化管理責任制和崗位標準，明確安全管理各項工作內容和工作要求，對安全管理工作進行細化、量化、分清職責、落實到人，并貫徹到各項作業、操作工作中去，對煤炭生產過程的各種危險有害因素依次采取排除、替換、降低、隔離、作業程序控制、人身保護和加強勞動紀律等措施。有效監控、預防事故的發生，最終實現從煤炭企業領導、安全管理人員至最基本作業、操作人員的安全工作精細化，實現煤炭企業安全精細化管理目標。
4、形象管理：
作為安全管理人員，企業員工無論何時代表的都是企業，所以應時刻謹記以維護企業的整體形象來作為自己工作的重要核心。
⑴堅持原則
糾正違章要堅持講清道理，要讓職工明白，他們的行為違反了哪些規章制度，有什么危害，可能造成什么樣的嚴重后果。只有如此，才能讓違章者心服口服，又能幫助違章者學習規程，有利于促使違章者逐漸養成遵章守制的好習慣。
對違章處罰，要堅持公正、公平、公開的原則。處罰單位或個人，必須要有確切根據，處罰的力度必須公正、公平，必須將處罰的決定公之于眾。這樣，一方面有利于教育當事者本人，有利于接受職工的監督，也有利于使更多的職工從中接受教訓。
⑵自律公正
作為一名合格的安全管理人員，自身一定要自律，要求一線員工做到的自己必須做到，要求一線員工不能做的自己首先一定不能做。制度面前人人平等，不搞特殊化，不，作風正派。處理事情，一定要堅持原則，公平公正，一碗水端平。
瓦斯災害是隧道建設中的重大災害之一，主要表現為中毒、窒息、燃燒、爆炸、煤與瓦斯突出五種情況，其中以瓦斯爆炸最易發生，一旦發生瓦斯災害，后果往往十分嚴重。隨著我國基礎交通的建設和發展，穿越煤系地層的隧道越來越多，隧道施工瓦斯災害事故也在不斷的增加。因此，人們越來越認識到防范和減輕瓦斯災害的重要性，迫切需要尋求有效的隧道瓦斯災害防治方法和手段。
關鍵詞：
高瓦斯；隧道安全管理
中圖分類號：
TB
文獻標識碼：A
文章編號：16723198（2015）08019603
本文結合林織鐵路花嘎寨高瓦斯隧道安全生產過程中，可能會發生多種事故，但瓦斯事故是安全的最大威脅，為確保該隧道施工安全，需要從施工管理、特殊工序作業、瓦斯監控、通風管理、應急救援等方面加強管理。
1工程概況
花嘎寨隧道位于貴州省畢節地區織金縣自強鄉境內，為單線鐵路隧道，線路經過化落～何家村～嘎寨，出洞洞口位于自強鄉干河附近。隧道全長3206m，中心里程ZDK28+058，起訖里程樁號為：ZDK26+455～ZDK29+661；隧道所在地段線路坡度為12.5‰、12‰上坡；為加快施工進度，并結合施工通風及排水的要求，本隧進口處設置一平導。平導位于隧道進口端線路前進方向右側30m處，平導水平長為1584m（PDK26+516-PDK28+100），共設4個橫通道與正洞相連，橫通道與正洞夾角為40°，橫通道里程分別為PDK26+876.25、PDK27+272.25、PDK27+668.25、PDK28+100，正洞及平導采用單車道有軌運輸。
2防瓦斯事故的基本原則
瓦斯是從煤層內逸出的各種有害氣體的總稱，其主要成份為甲烷，它是一種無色、無味、無臭、可以燃燒或爆炸的氣體，瓦斯爆炸會產生高溫、高壓和沖擊波，并產生大量的有害氣體，造成人員傷亡和財產損失。瓦斯爆炸的三個條件，一是混合氣體中瓦斯濃度在5%～%16之間，二是遇到6500C以上的高溫明火，三是混合氣體中氧氣含量達12%以上，三者缺一不可。在瓦斯隧道施工中，由于作業人員的需要，空氣中氧氣含量不可少，要防止瓦斯爆炸事故，就必須從降低瓦斯濃度和杜絕高溫明火這兩方面來控制。
3高瓦斯隧道施工安全管理
3.1完善洞內通風、電氣設施及作業機械防爆配置
（1）通風設施配置。正洞及平導配局部風機，壓入式通風，風筒均采用阻燃抗靜電的雙抗風筒，正洞洞風流機，向洞內供新鮮空氣和吹散局部瓦斯積聚，平導出口配主風機抽出通風，形成巷道式通風。
（2）電氣設施配置。洞內挖運、通風、照明用電氣設施使用“三專兩閉鎖”裝置，洞外用礦用隔爆移動變壓器，主電纜用高壓鎧裝電纜，挖運、照明用電使用礦覽，照明用防爆燈，掌子面照明用防爆礦燈，檢查用防爆手電。
（3）作業機械配置。正洞、平導均采用扒碴機上碴，有軌運輸，電瓶車、礦車出碴，瓦斯段砼澆注用軌行式罐車，作業機械均采用防爆配置。
3.2建立瓦斯檢測、預警系統
（1）瓦斯人工檢測系統。瓦斯人工檢測采用便攜式智能光干涉甲烷測定器、便攜式甲烷檢測報警儀和通訊預警系統三種方式進行，保證24小時不間斷進行人工瓦斯檢測。
（2）瓦斯自動監控系統。建立瓦斯自動監控系統，中心機房設在洞口值班室，在正洞和平導的掘進工作面、平導總回流風中分別放置瓦斯傳感器，安排職工24小時輪流值班。
（3）通信預警系統。花嘎寨隧道及平導洞內采用礦用防爆有線電話解決洞內外通訊問題。瓦檢員人工檢測瓦斯濃度超標，或瓦斯自動監控系統顯示的瓦斯濃度超標，值班人員用礦用電話及時通知洞內有關人員撤離和采取相應處理措施。
3.3編制瓦斯安全專項施工方案和安全技術交底
（1）編制瓦斯安全專項施工方案，在由非瓦斯工區進入瓦斯工區前，由工程部長和技術主管編制瓦斯工區安全專項施工方案，由項目總工、項目經理審核后，報監理審批再組織施工，從技術方案上保證與其隧道的施工安全。
（2）做好與其安全技術交底。在進入瓦斯工區施工前，由技術主管編寫鉆眼放炮、出碴、初支、二襯等瓦斯工區各道工序的安全技術交底書，經審核后，下發到工班，同時要對工班長、操作工人做好安全技術交底。
3.4組織瓦斯專項培訓
聯系煤科院專家對項目部和施工隊的管理人員、工程技術人員進行防瓦斯爆炸和瓦斯防突專項培訓，了解和掌握瓦斯隧道施工的基本常識；對現場操作工人進行瓦斯工區作業專項培訓，對該工種如何防瓦斯進行培訓等。
4高瓦斯隧道關鍵工序作業
4.1超前地質預報和支護封閉
在隧道施工中，要及時對開控前方圍巖實施超前地質預報，以便及時調整施工方案，滿足指導瓦斯工區安全施工的需要。瓦斯段開挖后，要用氣密性砼及時支護和襯砌，形成閉合整體，及時封閉瓦斯。
4.2鉆爆作業
瓦斯工區開挖工作面附近20m風流中瓦斯濃度必須小于1.5%，采用濕式鉆孔，炮眼深度不小于0.6m；瓦斯工區放炮地點附近20m風流中瓦斯濃度必須小于1.0%，炮眼封泥不足或不嚴不應進行爆破；瓦斯工區的爆破采用煤礦許用炸藥和電雷管，采用電力起爆；在瓦斯工區進行爆破作業15分鐘后應巡視爆破地點，遇有危險立即處理。
4.3揭煤防突
揭煤前采用兩種以上方法對瓦斯突出危險性預測，若有任何一項指標超過臨界指標，該開挖工作面即為有突出危險工作面；經預測有煤與瓦斯突出危險時，要在揭煤前制定包括技術、組織、安全、通風、搶險、救護等技術組織措施；防治煤與瓦斯突出，采用鉆孔抽放。
4.4施工通風
瓦斯隧道施工期間，建立瓦斯通風監控、檢測的組織系統。瓦斯隧道的施工通風方式采用壓入式通風洞內、開挖面風流中，回風巷道中的瓦斯濃度應小于有關規范和標準的要求。
4.5電氣設備與作業機械
（1）一般規定，隧道內高瓦斯工區和瓦斯突出工區的電氣設備與作業機械必須使用防爆型；瓦斯工區內各級配電壓和各種機額定電壓要滿足瓦斯隧道作業有關規定。
（2）電纜使用。瓦斯工區內敷設的、通信、控制電纜應采用鎧裝電纜或礦用塑料電纜，電纜的敷設和連接應滿足防爆要求。
（3）電器與保護。瓦斯工區內的電氣設備的金屬外殼，必須有保護接地。瓦斯工區照明燈具的選用；已襯砌地段的固定照明，可用EXD II型防爆照明燈；掌子面附近的固定照明燈具，必須用EXD I型礦用防爆照明燈；移動照明必須使用礦燈。
5高瓦斯隧道施工監控管理
5.1瓦斯隧道準入制度
建立進洞檢身制度和出入洞人員清點制度。成立洞口安全檢查小組，設立隧道洞口值班室，值班人員24小時不間斷值班，負責對所有進洞和出洞的登記、身份驗證和危險物品收繳，嚴禁無關人員和攜帶易燃易爆物品的人員進洞。
5.2設備進場安檢制度
由物資和安質環保部門負責對進入瓦斯隧道施工作業的機具設備的安全防護性能進行驗收，未通過審批的機具設備和安全防護性能不合格的機具設備不能進入瓦斯隧道施工。
5.3瓦斯檢測報告制度
（1）瓦斯檢查人員必須執行瓦斯巡回檢查制度和請示報告制度，認真填寫瓦斯檢測值班記錄表和瓦斯檢測記錄表，每班、每天做好瓦斯檢測記錄并及時按規定程序填報審閱。每次檢查結果必須記入瓦斯記錄表和檢查地點的記錄牌上，并通知現場工作人員。
（2）瓦斯濃度檢測地點及范圍。每個斷面應檢查拱頂及兩側拱腳，墻角距坑道周邊20cm處；開挖面風流及爆破地點附近20m的風流和局部坍塌處；局部風機前后10m內的風流中；各種作業機械附近20m范圍內的風流中；隧道洞室、開挖凹陷、溶腔、變截面地段等易于瓦斯聚集處等。
（3）瓦斯監測頻率。高瓦斯地區每班至少3次；開挖掌子面二氧化碳濃度每班至少檢查2次；有二氧化碳突出危險涌出量較大、變化異常的開挖掌子面，必須有專人經常檢查二氧化碳濃度。本班未進行開挖的掌子面，瓦斯和二氧化碳每班至少檢查1次；可能涌出、積聚瓦斯的地方的應每班至少檢查1次。
（4）作好監控記錄及信息反饋。人工檢測按照規定頻率和地點對隧道進行檢測，并當班填報瓦斯檢測記錄表，及時上報項目部人員，當檢測發現異常情況時，瓦監員立即通知洞內值班人員和工班長，同時通過洞內礦用隔爆電話將情況匯報到洞口值班室，值班室迅速將情況上報項目總工，安全總監和項目經理，及時作出應急處理。
5.4瓦斯隧道施工作業
（1）嚴格執行“一炮三檢”“三人聯鎖放炮”和“一通三防”制度，“一炮三檢”是指在裝藥前、放炮前、放炮后三個時段要進行瓦斯檢測。“三人聯鎖放炮”是指放炮過程中，工班長、瓦斯檢測員、爆破工三人要對瓦斯檢測結果進行核對確認后方可放炮；“一通三防”是指瓦斯隧道施工中要加強通風，做好防瓦斯、防爆塵、防火災。
（2）揭開爆層與瓦斯突出危險的煤層的安全規定，當開挖工作面出現煤與瓦斯突出預兆時，應立即報警，停工撤人，切斷電源，并上報有關部門。石門揭煤時，應在洞外起爆，洞內必須停電，停止一切作業，人員撤至洞外，
（3）在有煤塵爆炸的煤層開挖過程中，除加強強通風外，放炮前后在開挖工作面附近20m內必須噴霧灑水。
（4）高瓦斯與瓦斯突出工區，在焊接、切割等工作地點前后各20m范圍內，風流中瓦斯濃度不得大于05%，并不得有可燃物。兩端各設一個、供水閥門和滅火器，并在作業完成前有專人檢查，確認無殘火后方可結束作業。
（5）在高瓦斯工區和瓦斯突出工區施工期間，應利用避車洞或橫通道設置避難所，并應有向外開啟的隔離門和電話，洞內應有安全設施和足夠數量的自救器。
（6）機電設備要符合下列防爆安全規定。
①機電設備應重點檢查供電的閉鎖、局扇與供電的閉鎖情況，供電線路應無明接頭，無接頭連接不緊密或散接頭，有漏電保護裝置，有接地裝置等。②電動裝碴、開挖等作業機械在操作中，防爆開關表面溫度過高時應立即停止作業。③瓦斯工區使用的蓄電池機車和礦車必須定期檢查和維修，保證防爆性能良好。④瓦斯隧道使用的機電設備，在使用期間除日常檢查外，應按規定的周期進行檢查。
（7）瓦斯工區施工防火安全規定。
①消防設施。瓦斯工區必須在洞外設置消防水池和消防用砂，水池中應經常保持不小于200m3儲水量，保持一定的水壓；瓦斯工區內必須設置消防管路系統，并每隔100m設置一個閥門（消火栓）；瓦斯作業區內應設置滅火器及消防設施，并經常保護良好狀態.
②火源管理。嚴禁火源進洞、洞口、洞口房，通風機房附近20m范圍內不得有火源；瓦斯工區作業人員進洞前必須經洞口檢查人員檢查確認無火源帶入洞。
③易燃管理。瓦斯工區內部存放各類油料、廢油應及時運出洞外，不得灑在洞內，瓦斯工區內待用和使用過的棉紗、布頭和紙張等，必須存放在密閉的鐵桶內，并由專人送到洞外處理。
6應急預案和應急救援管理
6.1編制應急預案
成立安全事故應急領導小組，編制火災，水災，瓦斯及煤塵爆炸，塌方，突泥突水等安全事故應急預案，迅速，高效，有序的做好瓦斯隧道安全生產突發事件的組織指揮，應急救援工作。
6.2啟動應急救援
在事故發生后，及時報告洞口值班人員和項目部領導，迅速與當地安監局，公安局，縣以上級醫院，礦山救護隊取得聯系，啟動應急救援預案，實施應急救援行動。
瓦斯事故的救護工作規定如下：
（1）一般規定，高瓦斯和瓦斯出工區應配備救護隊，救護隊必須在統一指揮下開展搶救工作，嚴禁個人單獨行動，在事故發生時非救護隊成員不得進洞搶救。
（2）救護原則。發生瓦斯事故后，救護隊的主要任務是搶救人員和對充滿瓦斯的洞內進行通風，進入事故現場，應忙探明事故性質，原因，范圍，遇難人數和事故地所在位置，以及洞內瓦斯及通風情況。
（3）救護措施。
①發生瓦斯事故時，不得停風或反風，防止風流紊亂擴大災情，如果通風系統被破壞，應安裝局部風機恢復通風。
②發生瓦斯事故時，特別要加強電氣設備處的通風，做到運行的設備不停電，停運的設備不送電，防止產生火花，引起爆炸物。
③瓦斯突出引起火災時，要采用綜合滅火或惰性滅火。
④救護隊員進入事故現場要戴好防護眼鏡，并攜帶足夠數量的隔絕式自救器，以供遇險人員佩戴。
火災處理規定，瓦斯爆炸引起火災時，不得停風，但應控制風向，風量；電器設備著火時，應首先切斷電源，不能直接滅火時，必須設置防火墻封閉火區。
6.3應急救援培訓和演練
（1）應急救援培訓，基本應急培訓是讓應急人員了解和掌握如何識別危險，如何采取必要的應急措施，如何啟動緊急警報系統，如何安全疏散人群等基本操作，瓦斯爆炸，瓦斯燃燒，火災應急培訓等內容。
（2）應急救援演練。要根據項目實際情況定期組織安全事故應急救援演練，如瓦斯超標的報警疏散，火災，瓦斯爆炸等事故的演練，并形成演練記錄，演練過程主要包括。
①布置模擬事故現場，準備應急物資；
②成立應急救援領導小組，包括應急救援組，應急警戒組，應急疏導組，應急醫療組，應急通訊組等，對火酒員進行分工；
（3）電話報警，應急通訊及時通知現場作業人員和應急領導小組，各救援小組人員現場就位；
（4）現場救援，救援各小組按分工就位，對現場進行救援，并在授權下向上級應急中心和地方公安，安全部門報告；
（5）清點受傷人員和受損財物，成立事故調查組進行事故調查；
（6）對事故演練情況進行總結，并地應急預案中存在的問題進行修改。
關鍵詞：煤礦安全；瓦斯事故；瓦斯地質影響因素；事故防治
中圖分類號：X752文獻標識碼： A
近年來，煤礦重大瓦斯爆炸事故呈現多發趨勢。如2009年山西焦煤集團屯蘭煤礦事故、黑龍江龍煤集團鶴崗分公司新興煤礦事故、貴州黔西南州興仁縣振興煤礦事故等均為瓦斯事故。煤礦瓦斯爆炸必須同時具備以下三個條件：一是空氣中瓦斯含量達到爆炸范圍內，即瓦斯的體積分數為5％～16％時；二是存在引爆的火源，瓦斯的引火溫度一般認為是650～7500C；三是充足的氧氣含量，氧氣濃度12%以上。所以，在煤礦實際作業環境中，對瓦斯爆炸事故的防控重點應放在防止瓦斯積聚和限制火源上。本文從引起礦井瓦斯含量的地質因素出發，探討了煤的自身性質、煤層賦存條件和地質構造對煤層瓦斯含量的影響，最后又從管理角度給出了瓦斯事故防治的措施。
1、礦井瓦斯地質影響因素
瓦斯主要是在煤的形成過程中產生的，按其成因可分為3種形成方式，即生物化學作用形成、煤變質形成和油氣田的瓦斯侵入。瓦斯含量是指煤體或巖體在自然條件下所含的瓦斯量，包括游離態瓦斯和吸附瓦斯。影響礦井瓦斯含量的因素有很多，造成這一差異的主要因素來自于地質因素，主要表現在以下幾個方面：
（1）煤體自身性質。煤體對瓦斯的吸附能力主要取決于煤體的孔隙率和煤質，煤的變質程度不同，孔隙大小不同，其所含瓦斯的量就不同。成煤初期，煤的結構疏松，孔隙率大，儲存游離瓦斯的空間大，瓦斯的吸附能力也很強。但此時煤質以褐煤為主，在成煤物化作用下尚未生成大量瓦斯，因此煤體中所含瓦斯量較少。在煤化地質作用下，煤質逐漸致密，孔隙率減少，吸附瓦斯的能力大大降低。隨著煤的繼續變質，煤體內部產生許多細微孔隙，使得煤的表面積不斷擴大，至無煙煤達到最大，所以無煙煤對瓦斯的吸附能力最強。但并不是煤體吸附瓦斯能力強就一定含瓦斯量大，最終瓦斯含量除了需要煤體有瓦斯的吸附外，還需要密閉的空間使其得以保存。
（2）煤層賦存條件。煤層中的瓦斯會受到來自地層的壓力，從而使其在煤層中不斷地運動，而運動的速度與煤層和圍巖的滲透性有關。滲透性越大，瓦斯就越容易逸散，反之瓦斯則容易保存在煤層之中；如果煤層的圍巖致密完整，煤層中的瓦斯就容易保存下來，反之，瓦斯容易逸散。瓦斯可溶解于水中，隨著地下水的流動而隨之流動逸散，所以地下水活動強烈的地區煤層含瓦斯量較少，而地下水活動不強烈的地區煤層瓦斯含量則相對較多。此外，水分子對瓦斯含量也有一定的影響，它可以占據煤體的裂隙和吸附表面，減弱煤對瓦斯的吸附能力。
（3）地質構造。地質構造是造成同一礦區內瓦斯含量存在差別的主要因素，在地質構造附近瓦斯涌出量往往增加或減少。一般說來，開放性斷層有利于瓦斯排放，瓦斯含量減少；壓性斷層甚至可以封閉儲存瓦斯，稱之為封閉性斷層，其瓦斯含量增大。地質構造是影響瓦斯存儲最重要的條件之一，封閉型地質構造有利于封閉瓦斯，開放性地質構造有利于排放瓦斯。瓦斯噴出大多發生在地質構造破壞帶、溶洞裂縫區、背斜和向斜軸部儲瓦斯區以及其他儲瓦斯構造與原始洞縫相通的區域，是發生瓦斯噴出的良好通道，對礦井的安全生產起著關鍵性的作用。
2、礦井瓦斯事故防治措施
2.1建立瓦斯安全管理機制瓦斯是導致瓦斯爆炸事故發生的物質源，作為引發事故的主要物質因素而存在，為了預防和控制瓦斯爆炸事故的發生，實現安全系統工程中的本質安全，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危險源。最大限度地抽放瓦斯，抽出開采煤層、鄰近煤層和采空區等瓦斯源中的瓦斯，減少井下瓦斯涌出量，是提前預防和控制瓦斯事故的根本措施，可實現瓦斯環境中采煤本質上的安全。對于局部聚集的瓦斯，可采用隔離法、分支通風法、引風法等措施來隔離或者吹散巷道內聚集的瓦斯，保障生產安全。其次，建立健全可靠的通風系統。強化通風的安全管理，保證整個礦井和井下各個工作面上都有足夠的風量，有效、穩定和連續不斷，保持足夠的風速，足以用來稀釋工作面的瓦斯和驅散涌出的瓦斯，這是防止瓦斯聚積含量超限，避免瓦斯爆炸事故發生最根本和最有效的措施
2.2建立火源安全管理機制
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，火源安全管理應包括明火、電火花、放炮火花等的管理。通過對引爆火源的安全管理，可從根本上阻斷瓦斯爆炸所必需的溫度條件，從而有利于控制瓦斯爆炸事故。
（1）加強礦井用電安全管理。礦工長期在低電壓供電線路中所養成的帶電接線、搭火、換燈泡等習慣，如果在井下高壓電力作業中仍然如此則后果不堪設想。因此，用于井下的電氣設備必須進行防爆檢測，合格后才能使用；井下電纜接頭不準留有明接頭，對電纜經常檢查，防止漏電，設置漏電保護器；礦燈必須經檢驗合格后方可使用，如在井下發生損壞，嚴禁在井下打開電池盒或自行修理。
（2）加強礦井用火安全管理。嚴禁在井下吸煙和生火取暖。瓦斯泵房及附近20 m以內不許存在明火。
（3）加強井下放炮的安全管理。井下作業時要對火藥和雷管進行嚴格管理，實行審批使用程序。嚴禁簡化放炮程序、放明炮及明電放炮、多母線放炮、違規填充炮泥、反向爆破、一次裝藥多次爆破、使用巖石炸藥爆破等。
（4）加強摩擦撞擊的安全管理。采煤機械截割部件上需加灑水噴霧降溫設備，嚴禁在井下通風不良區域使用可產生火花的金屬工具和機械設備。如果發生瓦斯事故，搶險救災時須使用專用工具。
2.3職工不安全行為控制
造成煤礦瓦斯爆炸事故的原因是多方面的，有客觀原因，也有主觀原因；有直接原因，也有間接原因。依據安全學原理，引發事故的原因不外乎人（人的不安全行為）、物（物的不安全狀態）、環（不安全的環境）三大因素，而人為因素往往是引發事故最直接、最常見的原因。其次，安全技術知識的普及和安全技能的提高，能使廣大礦工掌握事故發生發展的客觀規律，提高安全操作水平。礦工可通過安全教育掌握安全檢測技術水平和提高安全控制技術，搞好事故預防，起到保護自身和他人安全的作用。安全教育可從以下3個方面進行：
（1）安全知識教育。使礦工掌握有關事故預防的基本知識，提高礦工的安全素質，從而提高煤炭企業整體事故預防水平。教育內容包括安全生產法律、法規知識、安全技術知識和安全管理知識。各種知識教育的深度可結合礦工所在崗位進行安排。
（2）安全技能教育。通過對教育者進行培訓和反復的實際操作訓練，使其逐漸掌握安全技能。在將知識轉化為能力的過程中，使作業人員掌握完成本崗位安全作業技巧，具備相應的安全操作能力和緊急應變能力。安全操作技能教育應結合工種崗位，按照有關規程、標準有計劃地進行。
（3）安全態度教育。通過安全態度教育使操作者盡可能自覺地掌握安全技能，克服不利于安全生產的思想和觀念，樹立科學的安全觀念和法制觀念，提高安全意識，端正安全態度，自覺遵章守紀，搞好安全生產。教育內容應該包括學習安全生產法律、法規、方針政策和企業規章制度，安全形勢教育和結合典型事故案例開展的安全教育等。
3結語
除了本文所述地質影響因素外，煤層的厚度變化、巖漿侵入煤巖層等也對煤層瓦斯含量有一定的影響。所以，影響煤層瓦斯含量的地質因素是多方面交錯的結果，在分析時需綜合考慮。瓦斯事故的發生，對井下安全生產及人員安全造成了嚴重的威脅，是礦井生產的重大災害之一。本文結合瓦斯事故的地質影響因素探討，從瓦斯安全管理機制、火源安全管理機制和礦工不安全行為控制給出了瓦斯事故的防治措施，對礦山安全生產和可持續發展具有重要的現實意義。
【摘 要】根據我國煤礦安全生產的現狀，主要針對煤礦“一通三防”事故的特點，從防瓦斯、防煤塵、防火三個方面提出適合煤礦開展“一通三防”工作的具體措施，并得出要從技術和管理兩個方面預防此類事故發生的結論。
【關鍵詞】通風；防瓦斯；防煤塵；防火
一、“一通三防”事故的特點
（1）突發性。重大的“一通三防”事故的發生是在人們的意料之外的較為突然的情況下發生的，給人們的心理造成很大的沖擊，讓人防不勝防。（2）重大災難性。“一通三防”重大事故的發生往往造成重大人員傷亡，井下所有人員的生命受到嚴重的威脅，若搶救決策失誤或搶救措施不力，往往釀成重大的惡性事故。（3）破壞性。重大的“一通三防”事故發生后，往往使礦井生產系統遭到破壞，它不但使生產中斷，井巷工程和生產設備損壞，給國家造成嚴重財產損失，而且還給事故搶險增加了難度，特別是通風系統被破壞，不能保持正常通風，使有毒有害氣體在大范圍內擴散，很容易造成更多的人員傷亡。（4）繼發性。重大的“一通三防”事故發生后易在較短的時間內引發同類事故或誘發其它事故，因此稱為事故的繼發性，比如：火災可誘發瓦斯、煤塵爆炸事故，也可引起再生火源；爆炸又能引起火災，可能出現連續爆炸等。
二、防止“一通三防”事故發生的措施
1.防治瓦斯。瓦斯在一定的濃度范圍內具有爆炸性，井下瓦斯客觀存在，瓦斯爆炸的可能性也是客觀存在的，但是大量事實說明，只要加強綜合管理，規范檢查制度，按客觀規律辦事，不違章指揮，不違章作業，防范措施得力，則防止乃至杜絕瓦斯爆炸事故的發生是完全有可能的。這些措施歸納起來有以下幾點：（1）加強通風。礦井通風的基本任務之一就是把瓦斯等有害氣體及粉塵的濃度稀釋到安全濃度以下并排至井外，所以加強通風既是防止瓦斯積聚的基本方法也是主要措施。加強通風的基本要求有：第一，合理的選擇最佳的通風系統，實行分區通風，以確保礦井、水平、采區均有獨立、合理的通風系統；第二，瓦斯礦井一般應采用抽出式通風以防止主通風機停運時積存在采空區的瓦斯大量涌出；第三，正確的分配風量，使每一個工作面都有足夠的風量通過；第四，在瓦斯礦井中，回采工作面、回風巷道都要采用上行風。（2）加強檢查力度。加強對瓦斯濃度和通風情況的檢查是及時發現和處理瓦斯超限、瓦斯積聚和防止瓦斯爆炸事故的前提。瓦斯檢查人員必須按照相關規定檢查瓦斯和二氧化碳濃度，嚴禁空班漏檢，必須嚴格執行瓦斯巡回檢查制度和請示報告制度，并認真填寫瓦斯檢查班報。每次檢查瓦斯結果必須記人瓦斯檢查班報手冊和檢查地點的記錄牌，并通知現場工作人員。瓦斯濃度超過有關條文的規定時，瓦斯檢查工有權責令現場工作人員停止工作，并撤離到安全地點。（3）使用瓦斯抽放系統并提高對瓦斯災害的認識。加大瓦斯抽放設備以及管路投入，提高礦井的抽放能力，認真抓好抽放工作。主要做好如下工作：搞好區域預抽，加快突出煤層底板抽放巷掘進，為突出煤層巷道今后的安全掘進打下基礎；加大底板預抽打鉆速度及本煤層預抽的打鉆速度，切實解決被解放煤層采面回采期間的瓦斯問題，確保回采期間的瓦斯得到根治；增加抽放力量，保證抽放工作正常完成，保證采面回采有足夠的預抽時間。總之在防治瓦斯的過程中要嚴格堅持“瓦斯超限就是事故”的原則，堅持“先抽后采，先抽后掘，以風定產”加強礦井瓦斯抽放工作。合理安排礦井采取的采掘工程，合理分配礦井風量，堅決防止超風量能力生產。
2.防治煤塵。礦塵（也稱粉塵）是礦山生產過程中所產生的礦石與巖石的微細顆粒。煤塵是礦塵的一種，當具有爆炸性的煤塵濃度達到45g/m～2000g/m，遇700℃～800℃高溫火源時會發生爆炸，并產生大量的有毒有害氣體（如CO），甚至還能引起瓦斯爆炸和礦井火災，另外礦塵還會使長期接塵的職工患塵肺病。（1）建立健全嚴格的檢查管理制度和專門的組織機構。首先是對已建立的通風除塵系統、通風設備加強維修和管理，以保證取得良好的通風效果。定期測定工作點空間的空氣中含塵濃度，看其是否符合我國關于煤塵含量的標準，各煤礦在防治煤塵的過程中要參照此標準檢查工作是否到位。其次是對接觸塵毒的人員定期進行身體檢查，做到早發現、早治療，并及早調離接觸塵毒的作業環境。（2）礦山綜合防塵技術手段。礦山綜合防塵是指采用各種技術手段減少礦山粉塵的產生量、降低空氣中的粉塵濃度，以防止粉塵對人體、礦山安全等產生危害的措施。綜合防塵技術措施大體上可分為通風除塵、濕式作業、凈化風流、個體防護及一些特殊的除塵降塵措施。第一，通風除塵：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，降低作業場所的礦塵濃度，因此搞好礦井通風工作能有效地稀釋和及時的排出礦塵。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。風速過低，粗粒礦塵將與空氣分離下沉，不易排出；風速過高，能將落塵揚起，增大礦內空氣中的粉塵密度。第二，濕式作業：濕式作業是利用水或者其它液體，使之與塵粒相接觸而捕集粉塵的方法，它是礦井綜合防塵的主要技術措施之一，具有所需設備簡單、使用方便、費用較低和除塵效果好等優點。缺點是增加了工作場所的濕度，惡化了工作環境，能影響煤礦產品的質量，除缺水和嚴寒地區外，一般煤礦應用較為廣泛，中國煤礦較成熟的經驗是采取濕式鑿巖為主，配合噴霧灑水、水炮泥和水封爆破以及煤層注水等防塵技術。第三，凈化風流：凈化風流是使井巷中含塵的空氣通過一定的設施或設備，將礦塵捕獲的技術措施，目前使用較多的是水幕凈化風流和濕式除塵裝置。第四，個體防護：個體防護的用具主要有防塵口罩、防塵風罩、防塵帽、防塵呼吸器等，其目的是使佩帶者能呼吸凈化后的潔凈空氣而不影響正常工作。
3.防治火災。根據引火源的不同，礦井火災通常分為外源火災和自燃火災兩類，防止礦井火災的基本原則是“預防為主，消防并重”。據統計，國內煤礦礦井發生的火災90%以上為自燃火災，其預防兩類火災發生主要措施如下：（1）自燃火災的預
防。為了達到防止自燃發火的目的，可以從以下幾個方面考慮防火措施：第一，開采技術措施。從防止自燃火災的角度出發，對開拓、開采的要求是：最小的煤層暴露空間，最大的煤炭采出率，最快的開采速度，易于隔絕的空間。滿足上述要求的措施有以下幾點：正確的選擇開拓開采方法，選擇合理的通風系、防止漏風。第二，預防性灌漿。預防性灌漿是防止自燃發火最有效、應用最廣泛的一項措施。它將水、漿材按適當比例混合攪拌，制成一定濃度的漿液，借助輸漿管路送往可能發生自燃的采區，以防止自燃火災的發生。預防性灌漿的作用：一是隔氧，二是降溫。第三，阻化劑防火。阻化劑防火工藝：一是采煤工作面向采空區的遺煤噴灑阻化液，防止煤炭自燃；二是向可能或已經開始氧化發熱的煤壁打鉆孔，注入阻化液，控制煤的自燃；三是利用專用設備向采空區送人霧化阻化劑。第四，均壓防火。均壓防火是通過設置調壓裝置或調整通風流系統，改變井下巷道中空氣壓力的分布狀態，盡可能減少或消除漏風通道兩端的壓力差，達到減少或消除漏風、抑制自燃的目的，均壓防火分為開區均壓和閉區均壓兩類。第五，惰性氣體防火。惰性氣體防火，是利用惰性氣體的窒息作用抑制可燃物燃燒的一種防火方法，同時也是一種滅火方法。常用的惰性氣體有氮氣、二氧化碳氣體以及燃料燃燒生成的煙氣等，目前主要采用的是氮氣防滅火。（2）外源火災的預防。外源火災發生的原因主要是：使用明火疏忽大意，電器設備和維護不好，井下放炮時違反技術操作規程。因此，預防外源火災的的措施主要有：杜絕產生明火源；設置防火門和消防器材及滅火設備；采用不燃性材料支護；設置井下消防供水系統。
4.加強對“一通三防”工作重要性的認識。各級領導一定要樹立“安全第一”的思想，正確處理好安全與生產、安全與效益的關系。一方面要使所有員工充分認識到“一通三防”的重要性，把一“一通三防”工作的重要性從安全生產過程中的各個環節體現出來，把“一通三防”的認識轉變為對實踐以及現場的認識。處理好生產與安全、安全與效益的關系，堅決做到不安全不生產。定期組織召開“一通三防”專業會，分析解決“一通三防”工作中存在的問題，部署下一步“一通三防”工作，在人、財、物各個方面優先保證“一通三防”工作的開展。另一方面，努力提高基層人員對“一通三防”工作重要性的認識，通過職工的教育培訓、班會、警示教育以及開展“三違”人員親情幫、教、會等活動，使職工認識到發生“一通三防”事故后果的嚴重性，使全體員工積極主動地參與搞好“一通三防”工作。
“一通三防”工作是安全生產的重中之重，“一通三防”工作關系到職工的生命健康安全，關系到礦井的安危，關系到企業的長遠發展。它點多、面廣，作業現場分散，一刻也不能松懈，它涉及的單位多，需要眾多單位的配合，各級領導的支持，一定要統一思想、總攬全局、加強協調、扎實工作；要實現全員、全過程、全方位地去抓，才能把“一通三防”工作做好。因此煤礦內各部門必須發揮其作用，在技術上、現場管理上、抽放工藝上和抽放方法上上臺階，杜絕重大的通風、瓦斯、煤塵事故，保證礦井的安全生產，齊抓共管，同心協力，協調配合，推動“一通三防”工作的發展。
關鍵詞：礦井通風安全開采措施
一、前言
煤礦開采中,存在著嚴重的五大災害:水、火、瓦斯、礦塵和冒頂。在這五大災害中,以瓦斯災害為最,主要表現為瓦斯煤塵爆炸災害。
二、煤礦開采不慎帶來的災害
據2009年統計,全國2351個主要礦井(國有重點煤礦701個)中,有1 034個為高瓦斯或易突出礦井,占礦井總數的44%。根據2009年對全國621個國有重點煤礦的瓦斯等級鑒定結果,高瓦斯礦井有173個,其平均瓦斯涌出量為22.28m3/min;煤與瓦斯突出礦井有125個,其平均瓦斯涌出量為31.07m3/min;低瓦斯礦井有323個,其平均瓦斯涌出量為4.08m3/m in,見表1。
表1礦井瓦斯絕對涌出情況對比
經過幾十年的開采,我國大多數煤礦都將或部分轉入深水平開采,瓦斯梯度越來越大,隱患越來越嚴重,很多低瓦斯礦井也將陸續轉變為高瓦斯礦井或煤與瓦斯突出礦井。煤礦瓦斯爆炸事故已呈逐漸上升趨勢。據資料統計,1981―2009年,我國國有煤礦共發生瓦斯煤塵爆炸事故超過675起,死亡人數逾1582人,直接經濟損失達100多億元。
瓦斯爆炸是煤礦安全生產的最大殺手。瓦斯爆炸不僅僅給井下作業的工人及其家庭帶來了巨大的災難和痛苦,而且也制約了我國煤礦業的發展,極大地限制了煤礦礦井生產能力的提升。為了減少瓦斯事故的發生,原煤炭工業部每年投入安全費用近1億元(大部分用于防治瓦斯災害),礦井進入成本的瓦斯災害防治費平均達10元/t,有的礦井高達30元/t,粗略估算,從各種途徑投入瓦斯災害的防治費用每年達20億元以上,給煤礦生產帶來沉重的經濟負擔。為了減少瓦斯事故的發生,減輕災害帶來的后果,遵循以預防為主!的原則,從煤礦的通風系統出發,采取有效的措施,抑制煤礦瓦斯爆炸的發生。
三、提高煤層安全開采，提出了新一代煤礦通風與安全瓦斯監控系統
1.要有足夠的通風能力,保證有效地通風
礦井應該有足夠的通風能力。滿足各個用風地點的風量要求,且應有一定的富余能力。這就要求礦井的通風阻力盡量要小些,不同通風系統通風阻力的規定,見表2。經常檢查礦井供風量的大小、漏風量大小,使礦井的有效風量率和外部漏風率均在通風質量標準規定的范圍內。要求礦井每3 a至少進行一次礦井通風阻力測定和每5 a至少進行一次主要通風機性能鑒定,并進行通風網絡解算,預測風量分配和阻力分布,以保證礦井至少有足夠的通風能力,并且需要有一定的富余系數。礦井風量的供需比F(供風量/需風量)應該在1.10~1.15之間。
表2不同通風系統通風阻力的規定
礦井必須建立測風制度,每10 d進行l次全面測風。對采掘工作面和其他用風地點,應根據實際需求隨時測風,每次測風結果應該記錄并寫在測風地點的記錄牌上。應該根據測風結果采取相應的措施,并進行風量的調節。
2.加強巷道維修，降低局部阻力
巷道失修，堵塞風路，增加了礦井通風阻力。這是一個普遍存在而又長期沒有解決好的問題。國家規定巷道失修率不能超過7%。據資料統計，失修率超過10%的國有煤礦有150多對，失修率超過20%的有50多對。如某礦井由于二段總排年久失修，懸石、冒落的大塊巖石、失效的支柱雜錯以及由于維修管道在底板上挖坑多處堆積巖石，使本來斷面就小的巷道的有效斷面進一步縮小，致使該段阻力為680。采取措施后，該段阻力降為341 。可見加強巷道維修，尤其是“卡脖子”的局部地段，對降低通風阻力有重要作用。
3．合理設置風窗，提高系統的安全可靠性。
風窗設置位置和數量不合理，一方面不能保證用風地點按需供風或導致通風阻力增加，另一方面可能導致通風系統的安全可靠性降低。如圖1
圖1左翼局部通風系統示意圖
風窗位置設置不當造成風流反向或串聯的問題該礦存在多處。由此可見，調節風窗設置位置對通風系統的安全可靠性是很重要的，一定要經過充分的技術論證，考慮到可能發生的各種情況，才能確定風窗設置的合理位置。風窗設好后還要對受其影響的區域的各個分支風流情況進行考查，發現問題及時處理，確保通風系統技術上科學，經濟上合理，安全上可靠，從而確保煤礦安全生產。
4.風機調速
風機的選型一般是以風機服務期內應克服的最大阻力的風機風壓為依據。當礦井風量過大時,采用風炯中的調節閘門來控制風量,但通風阻力大增,風機風壓增加,風機所消耗的功率變化不明顯。而采用調速技術來調節風量,其功率變化是非常顯著的。圖2為某礦使用的4-72-11No.20B風機部分性能曲線,風機轉速710rmin。不采用閘門調節時,礦井風量為56.5m3s,風壓力 ,采用閘門控制風量,將風量控制在50m3s,此時礦井通風總阻力為 ,電機功率消耗為190kw,比不用閘門調節時功率降低10kw。后經改造將風機轉速由710rmin降為630rmin,將閘門提起,礦井風量仍控制在50m3s,此時主扇風壓為 ,主扇所耗功率僅為143kw,與采用閘門調節相比,年節省電費12萬元。可見,礦井通風改造時應優先考慮風機調速
圖2風機部分性能曲線
5.新一代煤礦通風與安全瓦斯監控系統
新一代煤礦通風與安全瓦斯監控系統是由澳大利亞動力科技有限公司與美國安菲斯公司共同研發生產的。能在煤礦21個取樣點持續不斷地監控4種氣體的存在(CO、CO2、O2、CH4)。煤礦通風人員利用智能軟件程序所提供的數據控制地下空氣質量,確定地下瓦斯氣體狀況的改變所帶來的潛在危險。系統包括3個獨立裝置。
①氣體取樣調節裝置。該裝置安裝在敞開的棚子里。
②氣體分析裝置。該裝置配有CO、CO2、O2和CH4分析儀。可編程邏輯控制器(以下簡稱PLC)和P anelview監控系統,可控制取樣系統的操作并監控來自分析儀的輸出信號。分析儀能夠檢測氣體含量以及各種各樣的傳感器和變換器。這些儀器可以檢查取樣系統中各個機械部件的運轉。所有裝置都安裝在19雙層架式控制臺里。
③迂回泵總成安裝在密封柜子里,PLC和遠程計算機連接。計算機持續不斷地監控記錄PLC的輸入信號和軟件的運行。氣體采樣和調節裝置、氣體分析裝置、PLC系統以及監控/控制計算機安裝在備有空調裝置的監控室里。監控室位于礦井入口旁。
計算機系統和打印機能夠控制整個氣體監控系統并且和煤礦周圍的計算機聯網,獲取數據總線。氣體分析裝置由3個非色散的紅外線CH4和CO2分析儀、1個順磁式氧分析儀以及氣體取樣和調節裝置組成。此分析裝置含有所有必要的取樣系統元件,把分析儀向氣體取樣收集點多路轉換,并配有必要的泵吸樣氣。還有1套氣體預處理設備,此設備含有減濕器和過濾器。許多系統參數持續不斷地受到監控并能提供特定元件故障的早期警報。這些參數包括樣氣氣流故障(迂回泵和取樣泵),分析儀氣流故障,倒流(氣流)故障和低壓校準。如果一切進展順利,分析儀將持續不斷地提供輸出信號。向辦公大樓內部計算機連接的PLC指示氣體的濃度,為數據記錄和警報提示提供必要的信息。計算機監控系統的所有活動由光纖連接到煤礦局域網(LAN)。
分析儀面板上閃亮的指示器表明其工作狀態,Pane lview監控器能表明氣流(按1#~21#順序編號)的監控狀態。編號1#~20#氣流是礦井氣體,21#監控室內氣流。Panelview監控器和計算機都可以顯示瓦斯報警、設備故障以及氣流故障。
對某些系統功能的手控模式做了一些操作規定,比如從Panelview監控器和計算機進行存取和開關等功能。樣袋設備能夠直接分析取樣袋或者取樣筒的成分。應該注意的是,沒有進行壓力調節就把樣氣壓力注射到充氣系統會對泵系統和分析儀造成損害。從Panelview監控器或者計算機進行此操作可以顯示分析儀上所有樣品的讀數。軟件包從分析儀獲得信號后提供以下數據:煤炭火災、CO/O2不足率、T ricketts比率、密封效果、CH4/空氣最易燃混合物含量,空氣中煤塵燃點和易爆性解釋。監控系統的監測室配有消防系統,激活此系統,監控室內外可聽和可視警報系統都將被啟動。還有1套停電備份系統。在發生停電的情況下,通過1個操作時間能持續大約29m in的UPS,此系統能夠確保操作和數據記錄的連續性。UPS能為計算機、PLC和分析儀連續不斷地供電,確保供電恢復以前不會丟失任何數據。一旦PLC發生故障,PLC脫機!發光二級管(LED)將會閃亮。LED位于PLC上面19雙層架式控制臺里手動氣流選擇裝置上面。當LED閃亮時,可以從編號1#~20#的開關中選擇要被監控的氣流。注意:如果同時選擇2個或2個以上的氣流,最小編號數字的氣流優先被監控。這樣,就能夠有效保證及時檢測到瓦斯的含量大小和危害性的大小,起到了很好的預防作用。
將模糊理論應用于煤礦的通風系統中。針對礦井通風的特點,在控制系統中采用了模糊控制方法,由MCS 51系列單片機實現其控制,并與現代控制理論中的預估、尋優、辨識、自適應控制等方法進行了比較。通過實踐對比,模糊控制方法具有響應快、控制簡單、易實現單片機系統、可靠、控制效果較好的特點。
系統選用STD總線式結構的工業控制機,主機板為8031單片機系統,有64K內存,通過8255并行接口芯片輸出給步進電動機驅動器,為11.052MHz。A/D轉換選用8404型功能板,為32路模擬輸入,12位數字輸出(AD574作為轉換芯片)。另外,還配有I/V板、開入板、開出板等功能板。微機輸出的控制量,通過大功率步進電動機完成對百葉窗式風窗開啟面積的調整,以實現礦井通風的自動調節。對各路模擬量的采樣、數字濾波、模糊控制算法均在單片機系統內完成。此方法的特點是容易實現、控制簡便、可靠,雖然井下巷道內常有人、車走動,工作面不斷推進,情況多變,而該控制方法基本不受其影響。
6.加強培訓和管理
做好培訓工作,穩定監測隊伍。選編適用的培訓教材,對監測技術人員和局礦級干部進行培訓,以提高管理、維護人員的技術水平。
7.嚴格執行規程操作
加強對礦井安全監測監控系統工程的設計審核和竣工驗收,嚴格執行《煤礦安全規程》、《礦井通風安全監測裝置使用管理規定》和有關標準,工程缺項、欠帳不得通過設計,不能通過竣工驗收,不得投入運行。目前,重點要對已裝系統完善功能,對于一些系統模擬量、開關量不達要求的礦井,要根據礦井通風網絡、采掘工作面布置和硐室的分布情況補裝完善,使之滿足礦井通風安全要求,真正發揮安全監測監控系統的作用。根據《煤礦安全規程》、《礦井通風安全監測裝置使用管理規定》和安全質量標準,建立嚴格的管理制度,并嚴格認真執行。
8.瓦斯氣體的抽放
對回采工作面上隅角積存瓦斯的處理:①當上隅角積存瓦斯濃度超限不多,涌出來源不大時,可采用掛風障的方法,提高上隅角的風量和風速,使積存的瓦斯被風流吹散;②當上隅角瓦斯濃度較高,而且涌出來源較大,可采用尾巷排放的方法,這種方法是在靠近工作面采空區內聯絡巷打開一部分,使部分回風流從中通過,在風流經過上隅角時即可將積存瓦斯帶走;③改變采空區的漏風方向,將上部小階段密封墻打開,使采空區的瓦斯通過漏風直接排入采區回風巷內,不從上隅角排除,此種方法只適用于沒有自燃發火的煤層,并要注意防止采區回風巷中的瓦斯超限;④利用抽出式局扇或引射器直接將上隅角處積聚瓦斯抽出,排放到距回風口50~100m以外,同時也要注意防止回風巷的瓦斯濃度超限。
四、結束語
