浅谈独头巷道瓦斯排放的几种常用方法.docx

1、浅谈独头巷道瓦斯排放的几种常用方法学术论坛. 2008 NO.33Science and Technology Innovation Herald科技创新导报浅谈独头巷道瓦斯排放的几种常用方法姜国强(淮南矿业集团公司救护大队安徽淮南 232052)摘要:本文通过对煤矿井下独头巷道中的瓦斯排放几种方法的分析,通过对风流混合处瓦斯浓度与风量的关系的分析,揭示了独头巷道排放瓦斯全风压风流混合处瓦斯超限的成因,并且提出了相应的对策,对于避免局部通风机独头巷道违章排放瓦斯,防止“一风吹”,及其有效的进行日常的“一通三防”的瓦斯管理具有重要的现实意义。关键词:独头巷道掘进工作面局部通风瓦斯超限排放瓦斯中图

2、分类号:TD7文献标识码:A文章编号:1674-098X(2008)11(c)-0201-03在煤矿井下掘进生产规程中,由于掘进工作面临时停风或者对较长时间停工的掘进工作面启封重新开工及掘进巷道贯通等原因,经常要进行矿井掘进工作面排放瓦斯工作。(掘进工作面因只要一条巷道又俗称独头巷道)煤矿安全规程规定,因临时停电等原因,如果停风或者停工区内瓦斯浓度超过. 1%或者二氧化碳浓度超过. 1.5%,恢复已停风或者停工的掘进工作面,必须事先排除其中积聚的瓦斯,排除瓦斯的工作,应制订安全措施报矿总工程师批准。排除瓦斯时,要控制风流,使排处的风流在全风压风流混合处的瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过. 1.5%

3、,回风系统还必须停电撤人。也就是说排瓦斯(包括二氧化碳,下同)工作必须按照规定排除,否则就构成违章排放瓦斯。独头巷道停电停风或巷道封闭处,里面会积聚大量的高浓度的瓦斯。在恢复通风排放瓦斯时,若稍有不甚就容易发生事故。因此,排放时一定要慎重,无论采取哪一种方法排放瓦斯,必须了解、掌握巷道的基本情况。为此,笔者特撰写此文,谈谈自己对独头巷道瓦斯排放的粗浅体会。不当之处,敬请读者指正。1 瓦斯在封闭巷道中的分布特点分析(1)由于瓦斯是煤炭生成过程中的伴生物,在巷道开掘时,压力得到释放,瓦斯就会涌入压力较低的巷道空间,在无风状态下形成积聚。(2)甲烷相对于空气的比重为. 0.554,较空气轻,因此在倾

4、斜巷道的上部和巷道冒顶区会形成局部高瓦斯积聚,有时甚至高达. 80%左右。(3)由于独头巷道迎头的压力较外部压力高,因此在独头巷道的迎头瓦斯浓度较低。(4)当密闭墙处于平巷或倾斜巷道下部时,因任何密闭墙都不是绝对密闭的,在矿井通风压力的作用下,密闭墙附近的瓦斯得到一定的释放,因此,密闭墙附近的瓦斯浓度相对较低。但当密闭墙处于倾斜巷道的上部时,密闭墙附近瓦斯浓度较高。(5)由于矿山压力、矿井地质条件。矿井通风压力以及瓦斯的性质等因素,瓦斯在封闭区内是不均匀分布的,因此在排放瓦斯前,必须对整个巷道瓦斯浓度进行准确测定,而不要去盲目的排放,防止造成事故的发生。2 排放前的准备工作排放高浓度瓦斯的工作

5、是一项复杂而危险的工作,此项工作的进展顺利与否、成功与否,在很大程度上取决于准备工作。准备工作做得充分、细致、周到,排放工作就会顺利、成功,否则,就可能延长排放时间或导致排放失败,甚至会发生重大事故,准备工作由矿方和救护队两方进行,而主要工作则在矿方。救护队只是会同矿方详细检查和核实其准备工作情况,并按照救护规程的规定做好自己的准备工作如下:(1)组织参加排放瓦斯的指战员对照图纸认真学习矿方的排放瓦斯措施。对以下各条做到人人明白,个个心中有数,排放地点、范围、瓦斯浓度、积存瓦斯量、进、回风路线、站岗位置、电气设备位置、通风设施的位置、局部通风机安装位置、其他材料、工具的存放位置、巷道支护情况、

6、有无积水、措施规定的控制风量的措施、排放瓦斯人员的待机位置等。(2)救护队在排放前要到现场详细了解排放地点的现场情况及准备工作情况,主要有以下几个方面:进一步查明所排放地点的瓦斯含量及大约数量;了解所排放瓦斯的巷道情况:倾角、有无积水、淤泥、支护情况及与周围巷道的采掘情况;了解矿方对排放瓦斯工作的准备情况:局部通风机的型号、安装位置、距离、风筒的数量、质量(要求全部用新风筒)、原有风筒及新建瓦斯调节门的位置、质量、洒水管路、支柱、板材、工具等是否按规定要求准备齐全;实地查看排放瓦斯所经过的路线,对所经过的路线与外部相通地点的警戒位置要逐个进行检查,查看其是否与措施相符合,有无遗漏,查看瓦斯所经

7、过路线中的电源、电气设备是否达到在排放时能全部停电的要求;检查局部通风机的安装位置是否符合规程规定,实地测量该地点的进风量。局部通风机的吸入风量必须小于全风压供给该处的风量,以免发生循环风;同时还应该实地测量排放的瓦斯所经过的回风道的风量,其回风量必须大于局部通风机的吸入风量,以免发生循环风。上述三项如不符合要求,必须进行整理,调整风量,使之达到要求后方能排放。查明是否按规定安设了通讯联络系统;同时查看是否有预防瓦斯爆炸的措施和办法。(3)根据排放瓦斯的措施要求以及现场查看的实际情况,与矿方负责人研究确定排放的具体时间,救护队的人员数量,井上、下指挥部人员的组成情况。(4)重新组织参加排放瓦斯

8、的指挥员认真学习措施,并且将现场查看的实际情况对照图纸,向他们作详细介绍,达到人人了解,个个掌握;同时,小队长根据每个队员的业务、技术、身体等情况或特长,合理分工,安排每个队员的工作,并根据实际情况制定具体的行动计划和注意事项。3 排放前首先要了解的一些问题(1)了解停电停风的时间,根据瓦斯涌出的情况,计算瓦斯积聚量,结合巷道实际情况,选择排放瓦斯的时间和方法。假定巷道单位时间内瓦斯漏出量为Q,停电停风的时间为. T停,其瓦斯积聚量为(沼) Q积,可用下式近似计算。. Q积=Q沼. T停m3如果巷道内平均瓦斯浓度为C0,则. Q积为: Q=V . C m3式中(积) :V独(0) 头巷道的体积

9、,m 3 L独头巷道的长度,m S独头巷道的面积,m 2(2)掌握排放回风线路各区间的风量及其瓦斯浓度,按照煤矿安全规程的规定,估算一下单位时间内各回风区间的最大允许排放量,以便在排放时很好地控制排放,防止各回风区间在瓦斯排放的过程中超限。利用风表和瓦斯机可测出各回风道的实际风量和实际瓦斯浓度。根据上述检测的数据,用下式估算各回风道的最大允许瓦斯排放量: Q=Q (CC)式中(排) :Q任一区(实) 间巷道内的实际风量,m 3/min; C任一区间巷道内规定允许瓦斯浓度,%; C任一区间巷道内排放瓦斯前的瓦斯实际(实) 浓度,%;通过上式依次估算出各区间的允许排放瓦斯量,取其中最小值,作为允许

10、排放的最大瓦斯量。因此,估算出的结果是安全的。但是,该值必须大于独巷瓦斯涌出量,否则独巷内瓦斯始终排不完。如果独巷内涌出量大于排出的瓦斯量,应该增大该区间的风量,或在该区间内采取撤人、断电、科技创新导报. Science and Technology Innovation Herald201科技创新导报科技创新导报2008 NO.33 Science and Technology Innovation Herald学术论坛设岗等措施,增加排出瓦斯量来满足要求。(3)根据最大允许瓦斯排放量,确定向迎头巷道内送入的最大风量,可用下式进行估算,以此来选择限制风量的瓦斯排放方法: Q=100QK/Q

11、m3/min;式中(送) :Q送送(积) 入独巷内(排) 的最大风量, m3/min; Q积独巷内的瓦斯涌出量,m 3/min; Q排回风巷道内的最大允许瓦斯排放量,m 3/min;K独巷瓦斯涌出的不均衡系数(1.52.0),一般取. 1.6。(4)了解供电情况,检查风电闭锁装置是否良好;检测局部通风机及其开关附近10m内瓦斯浓度是否超过. 0.5%。(5)核实措施是否符合现场的实际情况。有时制定的措施与井下实际情况有出入,或者现场情况发生了变化,如仍按原措施执行,试必会造成事故。在措施与实际不相符时,必须增补措施后在执行,保证其排放的安全。(6)排放时在回风混合处设两个以上瓦斯浓度检测点,并

12、且要悬挂便携仪,便于控制排放时的瓦斯浓度。一般检测人员应站在新鲜风流中,用瓦斯测定器配备长胶管伸向回风流头部进行检测。要时刻掌握回风流中瓦斯的排放含量。(7)排放完毕后,必须全面检查所排巷道内的气体浓度。现场负责人统一检查后,证实巷道中的瓦斯浓度确实小于. 1.5%、二氧化碳浓度小于. 1.5%、氧气浓度不小于20%,且其他气体不超限,而且要稳定. 30min后,瓦斯浓度没有变化,全部合格后汇报指挥部,经指挥部同意,方可撤离人员,恢复局部通风机的正常通风。(8)无论采用什么措施,按照集团公司的相关规定,排放回风流中的最大瓦斯浓度不得超过. 1.5%。4 排放方法的选择在了解、掌握了以上几个方面

13、的问题后,便可选择适当的瓦斯排放方法。. 4.1 局部通风机直接排放法独巷停风时间较短、积聚的瓦斯量不多时,可采用直接用局部通风机进行排放。此种方法的安全性与局部通风机全速运转的风量Q局(通过风筒的风量)、独巷内平均瓦斯浓度C、全风压实际风量(第一汇合处风量)Q及(0) 全风压风流中的瓦斯浓度. C实有关系。根据独巷内的瓦斯排出量在全风压处瓦斯量的关系,可由下式计算应送入独巷的风量: Q局CQ (CC实)即: Q(0) Q (CC)/Cm3/min;例如:一(局) 掘进工作面停(实) 风后(0) ,独巷内平均瓦斯浓度为. 4%,全风压处送入的风量为. 450m3/min,排放前全风压处的瓦斯浓

14、度为. 0.5%,规程规定允许浓度不超过1.5%,则送入独巷内的最大风量为: Q局=112.5 m3/min如果送入独巷内的风量大于. 112.5 m3/min,排出风流中的瓦斯浓度在第一汇合处必然会超过规定。所以,在上述的条件下,只有送入的风量等于或者小于. 112.5 m3/min时,才能用此方法排放。否则,回风流中的瓦斯必然会超限。4.2 增阻排放法这种方法也只适用于巷道距离短、停电停风时间短的独头巷道。排放前,在回风口以外将风筒用绳子捆结一定程度,以增加阻力,控制通过风筒的风量,使排出的瓦斯浓度在汇合处控制在规定的范围内。随着浓度的下降,逐渐放开绳子,到最后全部放完。在捆风筒时,应注意

15、不能将风筒捆严,防止烧坏局部通风机。此外,也可以在局部通风机的进风处增加阻力。未启动局部通风机时,用木板将风机的进风处挡一部分。然后根据需要逐渐拉开,来控制局部通风机的风量。这种方法比捆风筒更加方便。. 4.3 风筒“三通”通风排放法独巷送风安设风筒时,在回风一侧设一个三通风筒。启动局部通风机,检查有无循环风。确认五循环风后开始排放瓦斯。当局部通风机启动后,风筒中的大部分风流经“三通”从回风巷的一头流入回风巷,很少一部分风量送入独头巷道内,开始不会造成排出的瓦斯超限。此时,如果确有把握的话,可利用“三通”将通往独巷的风筒逐步增加送入的风量。在回风瓦斯不超限的情况下,可慢慢将“三通”至回风巷的一

16、侧的风筒捆起,继续加大独巷内的风量。当回风巷的瓦斯长时间稳定在规程规定的浓度内时,证明独巷内的瓦斯已经排放完毕。4.4 分段逐次排放法对已经封闭的独巷,一般情况下都积聚了高浓度瓦斯。因此,排放起来比较困难,也特别的危险,稍有不慎就会发生事故。所以,启封密闭时,必须十分慎重。启封密闭排放瓦斯。在一般情况下,不仅里面积聚了高浓度瓦斯,而且独巷内也未敷设风筒,排放时要重新敷设。有的是一次性将独巷内的风筒全部接好后,然后启动局部通风机用控制风量的方法来排放。这种一次性排放瓦斯的方法,有其缺点和不足:一是敷设风筒比较困难。若为新投产的矿井,排放的巷道距离一般都有上千米,需人工将风筒送进独巷,距离长敷设风

17、筒非常困难。二是工作人员在高浓度的瓦斯区域作业,加上一次性敷设风筒的时间又较长。对安全威胁较大。因此,一般不采用这种排放方法,而是采用分段逐次逐距离的排放。排放前,先检查密闭墙外有无瓦斯积聚。如果有,必须先处理后启封。扒墙时必须用铜制工具,而且要不断的洒水,防止产生火花。可以先扒开一个小洞,检查墙内的气体状况。同时,用局部通风机供风逐渐稀释瓦斯浓度,使之保持在. 1.5%以下,并且用风筒口对着密闭孔洞的位置,来控制回风的瓦斯浓度。以后再慢慢扩大密闭孔,待将风筒送入墙内,附近瓦斯浓度不超限时,在扩大,密闭孔,人员才能进入里面。可随风筒的向前运送而进行敷设。风筒出口附近的瓦斯浓度下降后,可将风筒口

18、缩小,加大出口风流射程,排出前方的瓦斯。如果风筒敷设完后回风的瓦斯超限,可将风筒接头断开或者用绳子捆结风筒,用风筒接头调风法或者用增阻法来控制回风流中的瓦斯浓度。这种瓦斯排放的方法,最大的优点是排放瓦斯的速度快,安全性相对比较高。4.5 抽排法此种方法在我们淮南矿业集团已经在试用了,操作措施也比较成熟了。前景非常看好。其做法是:使用矿上的移动抽排泵,采用钻孔和管路相结合的方法进行抽排,抽排后的瓦斯在加以利用。把瓦斯用来发电和民用,具体已经在淮南的潘一矿、潘三矿试验成功。这种方法的成功,给瓦斯排放工作带来了新的转折,也是所有排放瓦斯方法中最先进、最合理、最安全的排放方法。无论采用何种方法排放瓦斯

19、,都必须严格遵守排放措施和救护队行动计划,才能做到安全可靠。但是,每次排放瓦斯,虽然措施再严密,都有不安全的因素。为此,只有加强管理,杜绝瓦斯积聚,在排放过程中回风巷不超限才是最安全的。5 检测排放瓦斯浓度的方法. 5.1 使用瓦斯检定器检测检测人员的位置应在新鲜风流中,使用瓦斯检定器,配合长胶管,伸向回风侧靠近顶板的地点进行检测,并同时与调风人员密切配合。. 5.2 使用瓦斯(甲烷)测定仪检测将测定仪悬挂在回风道靠近顶板的地方,打开开关,随时观察所显示的数据,一旦瓦斯超限,立即与调风人员联系,以便及时控制送人的风量,降低瓦斯浓度。. 5.3 使用瓦斯测定仪配合瓦斯检定器检测以上两种方法,是在

20、所排放瓦斯的巷道距离不长,检测人员与调风人员便于联系的情况下采用。但如果巷道距离较长或者有拐弯的情况下,联系有困难,就采用两种仪器互相配合使用检测瓦斯,其做法是:在回风道靠近顶板的地方用瓦斯器检测,在新接一节风筒的后部. 20m处和风筒口前10m处使用瓦斯测定仪进行检测,如发现瓦斯浓度超限,可立即采取措施,控制风量,降低瓦斯浓度。此时,瓦斯检定器的检测起到核实和校队的作用。6 防止产生火花的措施(1)进入灾区的救护指战员,严禁随意拆卸、摔打和碰撞矿灯灯头;(2)在灾区行走或者工作时,动作要轻,行动要小心,不得互相碰撞或摩擦,不准推拉支架和其他金属设备;(下转. 204页)202科技创新导报.

21、Science and Technology Innovation Herald 科技创新导报科技创新导报2008 NO.33 Science and Technology Innovation Herald学术论坛采用建立以新增农用地换资金的新农村建设资金投入机制的办法。再就是可以将农村集体建设用地整理与新农村建设结合,开展村庄综合整治,将农村村庄整治节约的集体建设用地有偿置换到城市,通过报征为国有用地后既解决了城市建设用地,又解决了新农村建设资金来源。(2)上下联动,以创新精神推动新农村绿地建设建设社会主义新农村是全社会的事业,需要动员各方面的力量广泛参与,政府的投入一方面体现了政府的责任

22、,一方面对其它社会资金可以发挥汲水效应,带动社会对新农村建设的投入,形成多元投入的格局。要发挥农民在新农村建设中的主体作用,确立“政府引导,农户为主,社会参与”的建设原则,在广泛征求村民意见的基础上,制定村民投工投劳和筹资办法。要建立新农村建设的社会投入机制,鼓励龙头企业、规模经营业主参与新农村建设。另外,在新农村绿地建设过程中,应结合实际积极进行创新,采用新型的建设模式进行新农村绿地建设。比如将绿地建设与农村经济相结合,达到环境优化与社会经济效益双丰收。推进现代农业建设是社会主义新农村建设的首要任务。而农业旅游就是在新形势下孕育而生的新型农业。所谓农业旅游是把农业与旅游业结合在一起,利用农业

23、景观和农村空间吸引游客前来观赏、游览、品尝、休闲、体验、购物的一种新型农业经营形态。农业旅游的发展,可以优化农村环境,丰富城乡人民的精神生活,而且达到了农业生态、经济和社会效益的有机统一。四川省成都市双流县打造的具有浓郁川西风情的东山生态观光走廊就是一个成功范例,经过科学规划和精心筹备,双流县投资数亿元,在其华阳、兴隆等八个镇延绵起伏的丘陵地貌上,打造了一条极具川西风情的锦绣东山生态观光走廊。这条走廊上的八个镇分成五大组团,重点打造十大景观:秀水香山、天马农庄、森林啼鸟、漉溪环带、丹山红叶、卧云天桥、桃园胜景、鲶湖浩淼、梨林飘雪和龙岗夕照。围绕东山快速通道四季的不同特点,举办美食节、赏花节和品

24、果节等丰富多彩的美食文化旅游活动。在该条路线建设时,其道路、管网等市政工程建设由财政支付,果木种植由农民自己栽种,政府规划、引导、奖励。风貌整治实行由农民自建,政府补贴。现在,在这条走廊上,可以欣赏地道的乡村风光外,还可以尽享农业生态健康美味,感受社会主义新农村的变迁。这种建设模式不仅解决了建设资金的问题,也建成了优美、自然、质朴的农村绿地系统,同时还起到了增加农民收入的目的,可谓是环境优化与社会经济效益的双丰收。3 结语要建成人与自然和谐共生的、具有浓郁田园特征和地方特色的农村景观,需要科学合理的规划作指导,需要充足的建设资金作保证,需要社会各界参与的热情作支持。让社会主义新农村建设的各参与

25、者们在绿地建设的各个环节密切协作,塑造出人与自然和谐的农村人居环境。参考文献1建设社会主义新农村学习读本.北京:人民日报出版社,2006.2园林景观规划与设计.北京:中国建筑工业出版社,2007,115-122.3周曙,王譞.传统美学意蕴在新农村景观建设中的功能归复,农业考古,2007 (6).(上接. 202页)(3)禁止在灾区内使用瓦斯检定器直接进行检查。如需检查时,可进入灾区吸入气样,在风筒口的新鲜风流中或退出灾区后,在新鲜风流中按动按钮观察和读数;(4)进入灾区的指战员,一律穿战斗服或棉布衣服,不准穿晴纶、尼龙等材料的服装;(5)启封密闭时应该按照下列程序进行:首先检查局部通风机附近.

26、 20m范围内的瓦斯浓度,若瓦斯浓度超限,则应采取措施,降低浓度,使之达到规程规定的范围内;用风筒吹散密闭墙墙面及密闭墙前的瓦斯;用水冲刷密闭墙;用防爆工具(铜锤、铜镐或铜钎子)开启密闭墙,在开启的过程中,供风、供水要跟上,特别是要安排专人负责水管跟上扒墙的,要十分的注意不要产生火花。7 瓦斯排放结束后相关的处理工作当风筒接到距迎头的最大距离不超过5m或恢复了正常的通风后,并经检查确认瓦斯浓度已降低到煤矿安全规程规定以下时,可暂时停止排放工作,但向所排放地点的供风仍应正常进行。此时应组织人员对所排放瓦斯的地点进行全面细致的检查,特别是应对巷道两帮的躲避所或电器硐室及巷道顶板冒落处要进行详细的检

27、查,如发现局部积聚瓦斯浓度超限,应立即采取措施进行处理,对所检查的地点及内容应认真填写记录。经确认无问题后,救护队员方可撤到基地休息待命。然后由救护队负责人会同矿方有关人员对所排放的区域进行全面的检查验收,合格后,救护队才能整理装备撤离现场。否则,就会出现意想不到的事故,有时候的后果更为严重。例如:2001年我中队排放淮南潘三矿西一皮带机巷内的高瓦斯时,由于中队领导存在麻痹思想,忽视了现场指挥,小队长工作不扎实深入,未把风筒接到迎头,距迎头还有个小上山就不接了。并且谎报说风筒已经接到了迎头。检查瓦斯的队员图省事,只是在上山的下口处检查了瓦斯含量不高而未到迎头处检查,救护队也没有会同矿方有关人员

28、共同检查验收就把人员撤离上井了。当班的工人进入上山. 3米的地方被瓦斯熏倒,幸亏瓦斯检查员及时赶到予以抢救,才使两名工人幸免于死亡。事故发生后,对上山处的瓦斯进行检查:CH 为. 8%、CO 2为. 7%,又接上了几节风筒才将(4) 上山的瓦斯排除。这次事故对我队来说是一个非常深刻的教训。8 瓦斯排放的几点体会要想安全地搞好排放高浓度瓦斯的工作,我们认为应该切实做好以下几点:(1)必须严格执行煤矿安全规程及行动准则中的有关规定,严格按照排放瓦斯的措施进行排放;(2)排放中应特别注意加强对回风流中的瓦斯浓度的检测,不得超限排放,这是保证安全排放的关键;(3)进入灾区工作的救护队指战员,一定要沉重

29、冷静,不得急于求成或存在侥幸心里;(4)排放前的准备工作一定要细致、全面,并要经实际检查合格后才能予以排放,准备工作没有全部落实不予落实。(5)排放瓦斯的最关键是控制全风压风流混合处的瓦斯浓度不超过煤矿安全规程规定的. 1.5%,因此在排放前和排放中要认真准确的检测巷道的瓦斯浓度和全风压混合处的风量,采用合理的排放方法,严格控制输入排放巷道的风量,采取逐段排放,保证安全作业。多年来,我们在排放高浓度瓦斯的工作中,虽也做了一些工作,摸索了一点经验,但还极不完善。同时,我们所采取的一些做法和措施,是根据我们淮南矿区及我队的具体情况和条件,有一定的局限性,并有很多缺陷和不足之处,望同行们给以批评指正。204科技创新导报. Science and Technology Innovation Herald