淺談高瓦斯礦井通風(fēng)安全管理
一、概述
通風(fēng)安全管理是動(dòng)態(tài)管理。煤礦作業(yè)場所經(jīng)常變化，不安全因素不可能完全預(yù)見，因此，搞好礦井通風(fēng)主要從兩方面入手，一是針對(duì)現(xiàn)場實(shí)際情況，解決相關(guān)的礦井通風(fēng)技術(shù)難題，如礦井通風(fēng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，改進(jìn)、優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)等；二是從系統(tǒng)安全角度出發(fā)，提高通風(fēng)管理水平。我國在通風(fēng)技術(shù)上的研究和應(yīng)用已經(jīng)取得了很大成果，但因通風(fēng)管理不善引起的災(zāi)害事故仍時(shí)常發(fā)生。如1998年11月29日發(fā)生在云南省宣威市來賓煤礦（低瓦斯礦井）發(fā)生的特大瓦斯爆炸事故就是因現(xiàn)場通風(fēng)管理不善，出現(xiàn)了循環(huán)風(fēng)所致。所以僅靠提高通風(fēng)技術(shù)水平還難以達(dá)到安全生產(chǎn)，必須加強(qiáng)礦井通風(fēng)管理。本文從煤礦斷層、褶皺、圍巖等與瓦斯的關(guān)系加以論述。從以下幾方面入手，采取切實(shí)可行的有效措施，加強(qiáng)礦井通風(fēng)管理，有利于從根本上消除通風(fēng)事故隱患，達(dá)到杜絕因通風(fēng)而引發(fā)的各類事故的目的，實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)。
二、各種地質(zhì)條件與瓦斯的關(guān)系
1、褶皺與瓦斯的關(guān)系
褶皺強(qiáng)度不同是造成瓦斯涌出量大小不同的重要因素之一。褶皺平面變形系數(shù) kp較高的褶皺強(qiáng)烈?guī)?，瓦斯涌出量有忽大忽小的現(xiàn)象。 礦區(qū)內(nèi)褶皺背斜軸部多為張性斷裂，而向斜軸部屬壓性結(jié)構(gòu)面，煤層在此亦有變厚現(xiàn)象，這樣在壓性結(jié)構(gòu)面的向斜軸部往往出現(xiàn)瓦斯積聚區(qū)，而背斜卻相反。
2、斷層與瓦斯的關(guān)系
斷層對(duì)瓦斯具有雙重作用，它既能形成瓦斯積聚場所，又能形成瓦斯逸散通道。當(dāng)煤層被開放性斷層切割又直接對(duì)著高透氣性巖層時(shí)，此時(shí)煤層里的瓦 斯通過斷層并借助高透氣性巖層向外界逸散。反之，斷層處也可成為瓦斯積聚場所。
3、開采深度與瓦斯的關(guān)系
據(jù)幾十年的國家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，礦井瓦斯涌出量隨礦井的開采深度的增加而增加，并呈現(xiàn)梯度式增加，具體是約為每百米 梯度為2.04m3／t。
4、圍巖與瓦斯的關(guān)系
礦井圍巖裂隙決定了圍巖透氣性，圍巖裂隙小的礦井瓦斯涌出量比圍巖裂 隙大的礦井瓦斯涌出量相對(duì)較大。
5、水文地質(zhì)與瓦斯的關(guān)系
云南大部分礦井處于亞熱帶氣候，雨量充沛，又因地質(zhì)構(gòu)造原因，節(jié)理裂隙較為發(fā)育，煤層間接地受大氣降水的淋濾，煤巖層中的瓦斯隨地下水的活動(dòng)而部分被帶走，從礦井涌水量與瓦斯涌出量觀測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它們之間存在著一定的互補(bǔ)關(guān)系。
三、通風(fēng)安全措施
地質(zhì)構(gòu)造較為發(fā)育并隨著開采深度不斷加深的礦井，在通風(fēng)管理上，除了日常的管理措施外，還應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同情況采取相應(yīng)的措施：
1、構(gòu)造特征
由斷裂構(gòu)造過渡為褶皺斷裂同時(shí)發(fā)育的復(fù)合型構(gòu)造形態(tài)，瓦斯的涌出量有斷裂構(gòu)造帶高褶皺斷裂低的顯示特點(diǎn)，瓦斯風(fēng)化帶深度亦有褶皺斷裂逐漸向斷裂構(gòu)造帶遞減的現(xiàn)象。因此在此地形條件下開采時(shí)，必須提前開拓巷道，排放瓦斯，降低瓦斯涌出的不均衡性。
完善礦井通風(fēng)系統(tǒng)，減少礦井外部漏風(fēng)，提高礦井有效風(fēng)量，合理調(diào)節(jié)主要通風(fēng)機(jī)工作性能，降低礦井瓦斯?jié)舛?。將圍巖裂隙較小的采區(qū)作為瓦斯防治的重點(diǎn)。如果瓦斯涌出量已達(dá)到高瓦斯礦井等級(jí)，必須對(duì)礦井進(jìn)行技術(shù)改造，按高瓦斯礦井標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求進(jìn)行瓦斯管理。
在回采煤層時(shí)應(yīng)注意煤層向斜構(gòu)造的位置，在接近向斜軸位 20m前必須加強(qiáng)局部通風(fēng)管理，防止和排除局部瓦斯積聚。
正確判斷采區(qū)內(nèi)屬何種類型斷層，并根據(jù)煤層圍巖判斷上覆巖層透氣性如何。如封閉型斷層造成的瓦斯積聚場所可以調(diào)整巷道布置方案，選擇良好的通風(fēng)系統(tǒng)。
在雨季和旱季分別采取不同的瓦斯管理方法。在旱季，可根據(jù)煤層因素對(duì)煤層進(jìn)行注水，減少煤層的瓦斯涌出量。
四、?加強(qiáng)通風(fēng)安全管理
（一）技術(shù)管理
技術(shù)文件和技術(shù)資料管理。圖紙要齊全并能正確的反映實(shí)際情況。礦井必須有通風(fēng)系統(tǒng)圖、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) >;圖、防塵管路布置圖、瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)圖，對(duì)于防火灌漿和瓦斯抽放系統(tǒng)的礦井，要有防火灌漿和瓦斯抽放管路系統(tǒng)圖等。需要收集儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)有主要井巷的通風(fēng)參數(shù)、煤層瓦斯含量、瓦斯相對(duì)涌出量、瓦斯絕對(duì)涌出量、瓦斯地質(zhì)資料、煤層的自燃傾向性鑒定資料、自然 發(fā)火期統(tǒng)計(jì)資料、煤層的最短自然發(fā)火期、主要通風(fēng)機(jī)的性能曲線、局部通風(fēng)機(jī)的型號(hào)及其性能參數(shù)。所有儀器應(yīng)有說明書，建立技術(shù)檔案。各種報(bào)表應(yīng)存檔，各類臺(tái)帳（密閉墻臺(tái)帳、火區(qū)臺(tái)帳、局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)帳、注水臺(tái)帳等）健全，各種檢查記錄（通風(fēng)設(shè)施檢查記錄、反風(fēng)設(shè)施檢查記錄、瓦斯檢查記錄和瓦斯涌出異常檢查記錄等）齊全。制定符合本礦的風(fēng)量計(jì)算 方法，采掘工作面風(fēng)量分配合理。定期進(jìn)行主要通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定和礦井通風(fēng)系統(tǒng)阻力測(cè)定，以獲得主要通風(fēng)機(jī)性能實(shí)測(cè)曲線和關(guān)鍵阻力路線的阻力分布等資料。
（二）通風(fēng)事故隱患管理
各類事故是因隱患而生，現(xiàn)場有的管理人員對(duì)礦井的事故隱患熟視無睹，因此，通風(fēng)管理重點(diǎn)應(yīng)搞好隱患管理，防患于未然。
加強(qiáng)通風(fēng)事故隱患的檢查 通風(fēng)事故隱患檢查可及時(shí)發(fā)現(xiàn)通風(fēng)中的不安全因素，制止“三違”現(xiàn)象(違章指揮、違章作業(yè)、違反勞動(dòng)紀(jì)律)，將事故消滅在萌芽狀態(tài)，對(duì)煤礦實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)具有重要意義。一般用于煤礦通風(fēng)的隱患檢查技術(shù)有安全檢查表，事故樹等，比較常用的、有應(yīng)用價(jià)值的是安全檢查表法。在此以掘進(jìn)通風(fēng)事故隱患檢查為例，主要介紹如何組織隱患檢查。
掘進(jìn)通風(fēng)事故隱患檢查掘進(jìn)常用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，因可靠性干擾而發(fā)生事故。資料表明，掘進(jìn)工作面瓦斯、煤塵爆炸事故占事故總數(shù)的60%～70%，因而必須加強(qiáng)對(duì)掘進(jìn)通風(fēng)安全監(jiān)察。
建立礦井通風(fēng)事故隱患信息管理系統(tǒng)該系統(tǒng)包括：①礦井通風(fēng)系統(tǒng)狀況評(píng)估。對(duì)全礦通風(fēng)事故隱患進(jìn)行評(píng)估，包括通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性分析、分區(qū)通風(fēng)、有效風(fēng)量、通風(fēng)阻力等。②礦井通風(fēng)設(shè)施評(píng)估。包括可靠性、質(zhì)量檢查等。③通風(fēng)措施評(píng)估。包括下行通風(fēng)應(yīng)用效果，全礦反風(fēng)的可行性、效果分析等。④通風(fēng)系統(tǒng)特殊問題的分析評(píng)估。如循環(huán)風(fēng)、串聯(lián)風(fēng)、角聯(lián)巷道、無風(fēng)或微風(fēng)等引發(fā)災(zāi)變的可能性分析。⑤對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)防災(zāi)體系總體穩(wěn)定性和抗災(zāi)能力進(jìn)行評(píng)估。通風(fēng)事故隱患管理系統(tǒng)能協(xié)助技術(shù)人員從通風(fēng)角度全面地查找各類事故的隱患，從而提高礦井總體通風(fēng)能力和抗災(zāi)能力。
（三）通風(fēng)系統(tǒng)管理
井下一切通風(fēng)設(shè)施，如風(fēng)門、風(fēng)窗、風(fēng)橋、密閉墻、柵欄等必須有專人負(fù)責(zé)維修管理，使其保持完好狀態(tài)。隨工作面推進(jìn)和遷移應(yīng)及時(shí)進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整和風(fēng)量調(diào)節(jié)。在改變通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)預(yù)先制定計(jì)劃和安全技術(shù)措施，嚴(yán)格履行相關(guān)審批手續(xù)。
（四）?通風(fēng)儀表管理
礦井必須配備足夠的通風(fēng)安全檢查儀表，并定期進(jìn)行校準(zhǔn)和維修，其完好率應(yīng)達(dá)到90 %以上，下井儀器、傳感器的合格率必須達(dá)到100%。
（五）通風(fēng)安全的計(jì)算機(jī)管理
建立通風(fēng)安全數(shù)據(jù)庫
建立和使用好通風(fēng)安全數(shù)據(jù)庫、圖庫、模型庫是礦井通風(fēng)安全管理和煤礦企業(yè)管理現(xiàn)代化的標(biāo)志，是利用計(jì)算機(jī)定期進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)模擬分析和進(jìn)行現(xiàn)代化管理的依據(jù)。通風(fēng)安全數(shù)據(jù)庫主要有通風(fēng)系統(tǒng)、通風(fēng)報(bào)表、防火、防塵和瓦斯管理等。
通風(fēng)安全計(jì)算機(jī)輔助決策
通風(fēng)安全管理信息系統(tǒng)是用系統(tǒng)思維的觀點(diǎn)，基于現(xiàn)代安全管理理論，以計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代通訊技術(shù)為基本信息處理手段和傳輸工具，能為管理決策提供信息服務(wù)的信息系統(tǒng)。它是由人與計(jì)算機(jī)組成的，能進(jìn)行通風(fēng)安全管理信息的收集、傳遞、儲(chǔ)存、加工、分析和利用的系統(tǒng)。在進(jìn)行礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)、調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)和進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)分配時(shí)，借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算、通風(fēng)機(jī)優(yōu)選、模擬各方案結(jié)果，對(duì)于優(yōu)化方案，提高工作效率有很大幫助。
3、計(jì)算機(jī)技術(shù)管理
礦井通風(fēng)技術(shù)管理信息系統(tǒng)包括建立煤礦瓦斯數(shù)據(jù)庫、瓦斯突出數(shù)據(jù)庫、防塵數(shù)據(jù)庫、通風(fēng)監(jiān)測(cè)技術(shù)數(shù)據(jù)庫、通風(fēng)測(cè)定儀表數(shù)據(jù)庫、礦井火災(zāi)數(shù)據(jù)庫等。礦井通風(fēng)技術(shù)管理信息系統(tǒng)有利于礦井通風(fēng)管理，能全面提高礦井通風(fēng)科學(xué)管理水平。
五、?總結(jié)
加強(qiáng)瓦斯管理工作，抓好通風(fēng)安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作，最重要的是加強(qiáng)通風(fēng)系統(tǒng)管理，對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化，降低通風(fēng)阻力。煤礦生產(chǎn)，安全為天，預(yù)防為主，搞好通風(fēng)管理，是杜絕、減少事故發(fā)生或控制事故發(fā)展的主要途徑之一。對(duì)通風(fēng)安全管理的進(jìn)行分析，大力推行通風(fēng)系統(tǒng)管理新方法，為安全工作奠定了良好的基礎(chǔ)。
