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瓦斯抽放在处理瓦斯突出事故中的应用

发布时间:2021-03-30 10:02 人气:

  蕴藏在地层中的煤层,一般都含有瓦斯,而有些煤层中大量的瓦斯以游离状态和吸附状态储存在煤体中,形成一定的压力。由于在开采过程中改变了煤层原有的地质结构,高压状态下的瓦斯就可能突破隔阻的岩层或煤层,向开采的空间流动,从而引发突出事故。《煤矿安全规程》规定,开采突出煤层,必须执行“先抽后掘”。

  在实际的作业过程中,虽然执行了“先抽后掘”的规定,由于各种原因往往抽放的效果难以达到预期的目的,在开采过程中还有突出事故发生。

  救护队在处理这类事故时,一般的情况下都采用局部通风机进行排放瓦斯,但由于受瓦斯排放量的限制,突出后大量的高浓度瓦斯和煤体持续涌出的瓦斯很难在短时间内排放完毕,很大程度上影响了救灾的进度。如果在处理瓦斯突出事故中首先进行瓦斯抽放再排放,或根据现场情况抽、排结合,效果将明显不同。

  案例一

  2005年4月28日上午10时04分,乐平矿务局涌煤公司26501工作面发生了瓦斯突出事故,遇险人员4人。我队接到事故电话后立即出动2个小队赶到事故矿井,在指挥部领取任务后,兵分两路:一个小队从进风侧(-270水平)、另一个小队从回风侧(-170水平)进行侦察,寻找遇险人员。

  侦察时发现,突出的煤上面已经堵至掩护支架工作面回风巷的交叉口、下面堵至-220机巷,将机巷运输巷道及1,2号联络巷全部堵塞,掩护支架工作面回风巷与26501工作面回风巷交叉口处被煤半堵,可过人,实测气体浓度CH4为4%,CO2为1%,温度为30℃,运输巷道气体浓度CH4为20%,C02为3%,温度为29℃。

  指挥部根据侦察的结果,分析认为4名作业人员已经被突出的积煤埋在26501工作面,决定利用局部通风机从运输巷道开始排除瓦斯,组织人员进行清除积煤,抢救遇险人员,救护队负责监护工作。28日将-220机巷运输巷道1,2号联络巷及-220机巷运输巷道的积煤全部清理完毕,输送机恢复正常运转。29日上午10时,当清理工作行进到26501工作面上山口以上4m时迎头瓦斯逐渐上升,并达到40%。指挥部随即采取增大供风量的措施,但回风流中的瓦斯最低仍达到8%,迎头有20%的瓦斯。严重超限,清理工作被迫停止。在重新制定方案时,指挥部决定利用井下移动瓦斯抽放泵进行抽放瓦斯,将抽放管接至迎头,停止局部通风机供风(防止新鲜风流被抽)。经过15min的抽放,迎头瓦斯降至1.5%,在相应措施的保障下,清理工作又重新开始,随着清理工作的不断前移,瓦斯抽放管也同时向前延伸。

  当清理到上山20m时,由于清理过程中下落的积煤中吸附的瓦斯不断释放,加上巷道煤层中日常瓦斯涌出量,使得回风流中的瓦斯不断上升,超过《规程》的要求,这时指挥部决定将局部通风机风筒接至距迎头5m处,恢复通风排出回风流中的瓦斯,使回风流中的瓦斯浓度很快降至《规程》规定范围。

  当清理到3号点时,由于3号点是瓦斯突出点,瓦斯突出后仍有大量的瓦斯不断涌出,于是指挥部决定在3号点打起一道木板密闭,在木板密闭内增加一路瓦斯抽放管,对涌出的瓦斯进行抽放,同时第一路抽放管和局部通风机风筒随清理的进度而向前推进,清理工作得以顺利进行。

  5月1日凌晨4时,清理工作全部结束,4名遇难人员全部找到,整个事故处理历时4d,共计抽放瓦斯1.12万m3,清理积煤400余t.我队因提供的方案合理,措施到位,表现突出而受到局、矿领导的嘉奖。

  案例二

  2005年3月28日,我队接到局调度室的通知:某服务矿井一工作面将实施震动性放炮,要求我队参加。下午,我队值班小队在直属中队长的带领下来到该矿调度室,在了解到矿方震动性放炮无安全措施后,我队值班领导只好制订了本队参加这次震动性放炮的安全技术措施和行动计划,并带齐装备在指定地点值班。放震动炮30min后,救护小队按措施及规定,佩用氧气呼吸器,带齐装备进入工作面检查。当通过-270石门正反方向两道风门(防突风门)时,检查发现CH4为10%,行进到-270底板石门40m位置时,发现有炮烟和煤尘,CH4为50%,估计可能发生了煤与瓦斯突出,为了进一步证实情况,又继续行进到70m,此处整个巷道煤尘飞扬,视线不清,能见度不足1m,CH4为80%。小队长决定按原路返回,并在井下基地用电话向矿调度室和救护队值班领导汇报了侦察结果。

  由于矿方领导急于恢复生产,想排放瓦斯,要求我队再次进入侦察。我队再次深入侦察,行进到110m位置时发现积煤将巷道全部堵塞,无法进入,瓦斯浓度高达95%,证实已发生了煤与瓦斯突出,撤回基地并立即向矿调度室汇报了侦察情况,同时建议利用瓦斯抽放移动泵进行抽放瓦斯,但矿方持怀疑态度,认为利用局部通风机排瓦斯比较快,决定用局部通风机进行瓦斯排放,经几个小时的排放,结果收效甚微。矿方最后决定采纳我队提出的方案:在-270底板石门岩巷口打一道木板密闭,安装抽放管利用移动抽放泵进行瓦斯抽放。

  经过12h的抽放后,检测瓦斯浓度降至10%。根据这一情况,我队建议矿方采用局部通风机排放瓦斯。矿调度室决定拆掉木板密闭利用局部通风机进行排放瓦斯,经过约2h的排放,巷道内瓦斯浓度降至1%以下,矿方组织人员清理积煤。恢复生产。事故处理结束后统计,此次事故共突出瓦斯5060m3,积煤240余t.

  1、灾区巷道中瓦斯高居不下的原因

  (1)发生煤与瓦斯突出事故时,有大量的高压瓦斯从突出点喷出,并积聚在巷道空间和巷道积煤之中分布在巷道中的瓦斯一般都可达到70%~90%。

  (2)发生突出事故后,突出点仍有大量的瓦斯涌出。

  (3)瓦斯突出时必定会带动大量的煤突出,而这些突出的煤原来在地压的作用下其表层吸附了大量的瓦斯,突出后的煤层,由于压力的减轻,吸附在煤体表面的瓦斯将离开煤体,散发到巷道当中。

  (4)煤巷正常的瓦斯涌出量。

  在巷道中有以上多种瓦斯源,如果单纯利用局部通风机按照《煤矿安全规程》规定进行排放,其排放量远远低于涌出量,所以就会造成巷道瓦斯居高不下。

  2、瓦斯抽放在处理突出事故中的应用

  (1)工效高局部通风机排放瓦斯是用新鲜空气对高浓度瓦斯进行稀释,使瓦斯浓度降至1.5%以下时,利用风压将其排出,如果巷道中瓦斯浓度比较高,同时又有不断涌咄的高浓度瓦斯时,那么单靠局部通风机就很难在预定时间或较短的时间内将高浓度瓦斯稀释或降至《煤矿安全规程》规定以内进行排放,假如加大风量进行稀释,又容易将超标准瓦斯直接排人回风巷,留下安全隐患。而抽放则截然不同,它是将高浓度瓦斯利用抽放管直接吸出,不需要稀释,不受瓦斯浓度高低的限制,相比之下,瓦斯抽放比排放速度快几十倍,极大地加快了事故处理的速度,最大限度地减少事故损失。

  (2)安全系数高

  ①瓦斯排放是利用风力将稀释后的瓦斯沿回风巷排到地面,虽然《煤矿安全规程》对排放瓦斯有明文规定,必须限量排放,且瓦斯经过的地点要撤人、断电,设警戒防止人员入内等规定。但在实际操作中往往很难将瓦斯控制在规定范围内进行排放,如果在爆炸界限内的瓦斯沿漫长的回风巷排放时,倘若由于回风巷内电气失爆,岩石风化,岩石下落,碰撞产生火花,或经过封闭不严的火区等情况,后果不堪设想。其次尽管矿方在制订排放瓦斯措施时很具体详细,但也存在极个别基层干部,工人会出现麻痹思想,如或忘断电,警戒不严等因素,这时假如有爆炸界限内的瓦斯经过失爆的电气,正好遇上火花,后果可想而知。而瓦斯抽放则全然不同,它是将高浓度瓦斯经过全封闭的管路直接排出地面,不影响其它区域作业,安全可靠。

  ②利用局部通风机排放高浓度的瓦斯必须逐段排放,每排完一段又要进行风筒加接,经常处于瓦斯爆炸临界状态作业,危险系数大,工作量大,而瓦斯抽放只需一次性将抽放管接至迎头,抽放时可直接在抽放泵上观察窒息区内瓦斯的变化,相比之下优点多。

  3、瓦斯抽放在处理突出事故应用时应注意的事项

  (1)瓦斯抽放管应使用阻燃、防静电的专用管子。

  (2)由于瓦斯的比重轻,容易聚积在巷道的顶部,所以抽放管的进气口就放在巷道的顶部,并且用沙网包住吸风口,防止在移动或清理积煤过程中,煤、矸石等物进入吸气管内造成堵塞。

  (3)在加长抽放管时,对接接头应尽量放在新鲜风流中,接好后再向窒息区移动,这样既安全又减少佩用氧气呼吸器作业的时间。

  (4)如果采用瓦斯抽放和局部通风机排放相结合时,局部通风机的风筒口与抽放管的进气口要相隔10m左右,这样可以防止新鲜风流被抽放管直接吸走,影响抽放效果。

  (5)如果瓦斯抽放(清理积煤的迎头瓦斯)效果仍然难以达到《煤矿安全规程》要求时,可采用临时密闭(风障),救护队员佩用氧气呼吸器在窒息区内按照规定进行作业,这样尽管在灾区作业,但由于灾区范围小,距离短,相对比较安全,加大了事故处理进度,安全可靠,不影响救灾进度,为尽快恢复通风系统创造良好条件。

  (6)在清理突出的积煤时,应多洒水,这样既起到降尘,又防止产生火花的作用,清理斜坡巷道积煤时还应防止溜煤槽空槽,因为上山距离长,空溜煤槽矸石杂物等易产生火花,同时要打好安全护档(数量可根据现场情况而定)。

  矿井开采强度的增大和开采深度的增加,矿井地质情况的变化等,造成矿井瓦斯涌出量日益增多,致使瓦斯突出事故上升。一旦发生突出事故后,仅仅采用增加风量的方法来排除和稀释瓦斯,在经济上不合算,技术上不合理,有时达不到目的,既不安全,又延误事故处理进度,影响极坏。

  实践证明,采用抽放瓦斯的办法是降低高瓦斯区域和矿井高瓦斯涌出量的经济有效、技术合理的好措施,是安全、快速处理瓦斯突出事故的好办法。

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