煤矿瓦斯灾害防治研究进展

2020-03-03 19:20:42 来源：范文大全收藏下载本文

2.3 瓦斯爆炸事故的预防措施

2.3.1 煤矿瓦斯抽放技术

(1) 我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46 %。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施,同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。如皖北煤电集团公司祁东煤矿利用抽放瓦斯进行发电取得了可观的经济效益和社会效益。

(2) 为提高瓦斯抽放率,目前主要需解决长钻孔定向钻进技术,包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。

(3) 瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具,如MK型长钻孔钻机和ZSM 顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率,使安全环境得到进一步改善。

(4) 利用多分支羽状适用技术,解决低渗煤层瓦斯治理问题,以提高抽采率。

(5) 煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来

2.3.2 矿井瓦斯浓度及火源监测技术

矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要,当发现瓦斯异常或有火源产生,立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了KJ90、KJ9

2、KJ9

4、KJ9

5、KJ7

3、KJ66 等型号的矿井安全监控系统,以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统,并具有如下功能:

(1) 矿井环境和工况参数实时监控;(2) 主要通风机在线监测;(3) 巷道火灾实时监测;(4) 矿井瓦斯抽放实时监测;(5) 冲击地压实时监测;(6) 煤与瓦斯突出实时监测;(7) 煤层自燃发火实时监测;(8) 瓦斯爆炸或燃烧实时监测;(9) 矿井电网监测等多种功能。监控系统的安

装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平,防止了许多事故的发生。

2.3.3 矿井瓦斯预测方法

瓦斯涌出量预测方法主要有三类:矿山统计法、煤层瓦斯含量计算法(简称含量法) 和瓦斯分源计算法(简称分源法) 。下面对含量计算法简要介绍:含量法根据煤层含量及残余含量分别预测回采、掘进、采区和全矿井的瓦斯涌出量。它主要取决于下列因素:(1) 瓦斯源的瓦斯含量及残余含量;(2) 瓦斯涌出率,即瓦斯源的瓦斯涌入巷道所占瓦斯含量的比例;(3) 瓦斯源比厚度,即瓦斯源的厚度与回采煤层厚度的比值,由此把瓦斯源的涌出量换算成开采煤

层的相对瓦斯涌出量;(4) 煤层配采和采掘比例。

2.4 可供选择措施

(1) 采取瓦斯排放措施,防止封闭区瓦斯聚集。一般高瓦斯矿工作面都有瓦斯抽放系统,工作面因火被迫封闭后,应继续对工作面进行瓦斯抽放,直至确认封闭区不再有爆炸危险性。以防封后瓦斯浓度聚集而发生爆炸。

(2) 采取从地面注惰气、注氮等方法降低封闭区氧浓度。封闭时发火区温度、CO 浓度都很高,所以不能在火区附近工作。此时可以从地面向火区注氮,降低火源点附近氧浓度和煤温,保证工作面安全

(3) 消灭火源高温点。采取向发火区注凝胶等方法,使高温点温度降低到可引起瓦斯爆炸的下限温度以下。

(4) 用水封闭火区,如果发火区两端比较低,可以在撤离人员的情况下,向发火区所在巷道两端送水,直止用水封闭火区。火区用水封闭,能够保证密闭无漏风,而且一旦封闭区内发生爆炸,两端的水密封能有效地消除爆炸引起的冲击波,防止爆炸引起的大火蔓延。

2.5 井下火源防治

对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施,除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外,还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现,如放炮时检测瓦斯浓度,采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理,严格动火制度,消除引爆瓦斯的火源。

2.6 隔爆措施

矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障,当瓦斯爆炸发生后,依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播,限制火焰的传播范围,主要有被动

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