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關(guān)鍵詞:煤倉瓦斯;災(zāi)害;措施
引言
對(duì)于高瓦斯礦井選煤廠來說,煤倉普遍存在著瓦斯積聚和超限問題,有時(shí)煤倉瓦斯?jié)舛冗h(yuǎn)遠(yuǎn)超過《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),極大地威脅著選煤廠的安全生產(chǎn)。井下煤炭采掘后經(jīng)運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)入選煤廠貯煤倉后,堵嚴(yán)煤倉下口,貯煤倉上倉口到煤倉貯煤位間形成盲倉,瓦斯能長時(shí)間、均勻地從煤體中釋放出來,加之倉內(nèi)空氣流通性差,極易造成煤倉上部瓦斯積聚。另外,由于倉內(nèi)貯煤時(shí)間長且多,煤倉下部壓力大,煤中瓦斯不易釋放,因而當(dāng)倉下放煤時(shí),瓦斯就會(huì)隨煤在出煤口釋放,往往導(dǎo)致煤倉下部倉口處瓦斯?jié)舛容^大,故而在高瓦斯礦井選煤廠中,煤倉瓦斯是十分重大的危險(xiǎn)源。陜西陜煤黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦屬于高瓦斯礦井,瓦斯絕對(duì)涌出量已達(dá)100m3/分鐘,其配套的選煤廠設(shè)計(jì)有3個(gè)三萬噸煤倉、3個(gè)一萬噸煤倉,煤倉總貯煤量達(dá)到12萬噸。其中3個(gè)三萬噸煤倉倉直徑達(dá)30米,倉內(nèi)凈高達(dá)60米,其倉容和倉高在國內(nèi)較為少見,屬特大型煤倉。因此,一號(hào)煤礦選煤廠煤倉的瓦斯災(zāi)害較為嚴(yán)重,必須采取有效措施進(jìn)行治理。
1 瓦斯的特性及危害
1.1 瓦斯的物理特性
瓦斯是一種無色、無味的氣體,密度約為0.554g/cm3。瓦斯難溶于水,比空氣輕,擴(kuò)散性比空氣高1.6倍,雖然無毒,但當(dāng)其濃度高時(shí),會(huì)使人因缺氧而窒息。瓦斯不助燃,但當(dāng)其在空氣中有一定濃度并遇到高溫時(shí),能引起爆炸。
1.2 煤體中瓦斯的貯存和解吸
瓦斯通常是以游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)存在于煤體的裂隙和孔隙內(nèi)。游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)的瓦斯處于不斷變換的動(dòng)平衡狀態(tài)。在壓力降低、溫度升高或煤體結(jié)構(gòu)受到破壞時(shí),部門吸附狀態(tài)的瓦斯就輕化為游離狀態(tài),即發(fā)生解吸現(xiàn)象。煤炭被采掘出后以及在隨后的轉(zhuǎn)運(yùn)過程中,吸附狀態(tài)的瓦斯因煤體結(jié)構(gòu)被破壞,外界壓力減小和溫度升高等因素,一直處于解吸狀態(tài),因此吸附的瓦斯不斷地從煤體中逸出,散發(fā)到空氣中,當(dāng)處于通風(fēng)不暢通的地點(diǎn),瓦斯便很容易積聚。
1.3 瓦斯爆炸的條件及危害
瓦斯爆炸必須同時(shí)具備三個(gè)條件:一是要有一定濃度的瓦斯,瓦斯爆炸的濃度界限一般為5%-16%,但煤塵的混入則可以降低瓦斯的爆炸下限;二是要有一定溫度的引火源,通常為650-750℃,電氣火花、明火、煤自燃、撞擊及摩擦火花等都足以引爆瓦斯;三是要有足夠的氧氣。瓦斯爆炸時(shí),瞬間溫度可達(dá)到1850-2650℃,爆炸壓力可達(dá)0.75-1.03Mpa,是正常大氣壓力的7-10倍。這種高溫、高壓的氣流,形成強(qiáng)大的爆炸沖擊波,以極快的速度自爆炸點(diǎn)向四周沖擊,可直接摧毀設(shè)備,并造成巨大的人員傷亡。
2 國內(nèi)選煤廠煤倉瓦斯災(zāi)害的案例
我國高瓦斯礦井選煤廠發(fā)生瓦斯事故的案例也很多,在此列舉幾個(gè)典型案例。
2.1 案例1
山西焦煤集團(tuán)屯蘭煤礦屬于高瓦斯礦井,屯蘭礦選煤廠是一座設(shè)計(jì)入選原煤能力4Mt/a的大型煉焦煤選煤廠,有原煤倉4個(gè),產(chǎn)品倉4個(gè)。2001年5月,屯蘭選煤廠焊工在產(chǎn)品倉上部對(duì)刮板運(yùn)輸機(jī)橫梁的插板進(jìn)行電焊作業(yè)時(shí),在沒有任何安全措施的情況下,致使電焊火花掉入產(chǎn)品倉內(nèi),引起瓦斯爆炸,造成該電焊工重傷。
2.2 案例2
1991年至今,山西陽泉煤業(yè)集團(tuán)選煤廠共發(fā)生瓦斯事故11起,其中新景礦選煤廠發(fā)生4起煤倉瓦斯事故,分別是1997年11月、1997年12月、1998年4月、1999年5月。
3 一號(hào)煤礦選煤廠煤倉瓦斯災(zāi)害預(yù)防和治理的具體措施
陜西陜煤黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦井下瓦斯的絕對(duì)涌出量在100m3/min左右,屬高瓦斯礦井,其配套的選煤廠是一座設(shè)計(jì)入選能力為6Mt/a的特大型選煤廠,建有原煤倉3個(gè),單倉倉容為3萬噸,另外還有3個(gè)地銷產(chǎn)品倉,單倉倉容為1萬噸。這些煤倉自2011年3月份建成投用以來,發(fā)現(xiàn)煤倉的瓦斯涌出量較大,尤其是三個(gè)3萬噸的大型煤倉放煤時(shí),煤倉下部倉口的瓦斯涌出量很大,并在倉口上方的隅角積聚,這些部位的瓦斯?jié)舛纫殉^1%,有時(shí)甚至達(dá)到2%左右,給選煤廠的安全工作帶來了很大隱患。為了有效的預(yù)防和治理煤倉的瓦斯災(zāi)害,我們結(jié)合具體情況,采取了以下一些具體措施。
3.1 加強(qiáng)瓦斯災(zāi)害的宣傳教育,強(qiáng)化職工的瓦斯意識(shí)
針對(duì)地面職工對(duì)瓦斯的危害認(rèn)識(shí)不到位,瓦斯事故安全意識(shí)淡薄的現(xiàn)實(shí)狀況,我們狠抓宣傳教育工作。一是組織全體職工學(xué)習(xí)煤礦瓦斯的基本知識(shí),認(rèn)清選煤廠煤倉瓦斯的危害。二是搜集了大量國內(nèi)選煤廠瓦斯事故的案例,在班前會(huì)上給職工講解。三是從礦上職教部門借來瓦斯爆炸事故的光碟,在學(xué)習(xí)室播放組織職工觀看,通過強(qiáng)烈的視覺沖擊和慘痛的事故現(xiàn)場,震撼教育職工。
3.2 防止瓦斯積聚
防止瓦斯積聚可采取自然通風(fēng)、強(qiáng)制通風(fēng)和強(qiáng)制抽放等措施。一是加強(qiáng)各處煤倉上部抽放風(fēng)機(jī)的管理。我們將煤倉上部抽放風(fēng)機(jī)的運(yùn)行監(jiān)護(hù)工作落實(shí)到每班的崗位工,作為其設(shè)備監(jiān)護(hù)和班后交接的一項(xiàng)工作,發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)上報(bào)廠部,迅速安排人員解決,并且落實(shí)專人(安監(jiān)員)對(duì)各風(fēng)機(jī)實(shí)行定期倒換運(yùn)轉(zhuǎn),對(duì)停運(yùn)風(fēng)機(jī)強(qiáng)制進(jìn)行維護(hù)和檢修。二是針對(duì)煤倉下部瓦斯涌出較大的情況,我們首先加強(qiáng)倉體周圍換氣扇的運(yùn)行管理,要求所有換氣扇頭必須24小時(shí)開啟運(yùn)行,出現(xiàn)問題及時(shí)修復(fù);其次要求倉體四周的所有門窗全部打開,加強(qiáng)自然通風(fēng);再是對(duì)煤倉放煤口上部的各處盲區(qū)、隅角進(jìn)行填充、封堵,消除易發(fā)生瓦斯積聚的通風(fēng)死角;另外針對(duì)放煤時(shí)倉上瓦斯涌出大的情況,我們?cè)诿簜}下皮帶間安裝了兩臺(tái)11千瓦的局部風(fēng)機(jī),當(dāng)放煤時(shí)將風(fēng)機(jī)開啟,用風(fēng)筒對(duì)倉口上方強(qiáng)制通風(fēng),將瓦斯吹散,以防止發(fā)生積聚。
3.3 設(shè)計(jì)、安裝抽放設(shè)施
為從根本上解決三個(gè)3萬噸大型煤倉下部的瓦斯隱患,我們又在每個(gè)煤倉下部增加安裝了兩臺(tái)抽放風(fēng)機(jī),并配套了抽放管路至每個(gè)放煤倉口的上方,及時(shí)抽排放煤時(shí)涌出的瓦斯。這樣,在冬季來后,即使倉體四周的門窗關(guān)死,也能保證瓦斯的抽放,防止瓦斯積聚。
3.4 嚴(yán)管火源
火源是引發(fā)瓦斯事故的一個(gè)重要原因,必須從嚴(yán)管理。
(1)防止明火。煤倉上下禁止使用明火、吸煙、無安全措施施工等現(xiàn)象,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)嚴(yán)肅追查,從重處理。
(2)杜絕失爆。煤倉上下各類電氣設(shè)備全部按防爆標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理,杜絕各類失爆現(xiàn)象。我們與施工方配合,對(duì)煤倉上下所有電氣設(shè)備逐臺(tái)進(jìn)行了防爆標(biāo)準(zhǔn)整改,并定期檢查。
(3)防止其他火源。主要是防止機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和檢修安裝過程中產(chǎn)生的摩擦、撞擊火花,對(duì)有可能出現(xiàn)的這類火源及時(shí)預(yù)防。
3.5 建設(shè)和完善瓦斯的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)
可靠的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)是全天候監(jiān)控瓦斯?jié)舛仁欠癯瑯?biāo)的重要保證,為更好的防治煤倉瓦斯,在完善抽放系統(tǒng)的同時(shí),我礦正在積極籌備建設(shè)選煤廠瓦斯監(jiān)控系統(tǒng),并將并入全礦井的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng),進(jìn)行統(tǒng)一管理。
4 結(jié)束語
常見的煤礦地質(zhì)災(zāi)害有很多類型,根據(jù)災(zāi)害發(fā)生的具體特征以及造成危害的程度,可以將煤礦地質(zhì)災(zāi)害分為三大類:突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害,漸發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害,多樣性地質(zhì)災(zāi)害。其中突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害往往具有爆發(fā)突然、持續(xù)時(shí)間短、危害大、應(yīng)急防范較困難等特點(diǎn),主要包括井下突水、瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出等。漸發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害主要是指一系列有著慢性發(fā)展過程、持續(xù)時(shí)間長、危害程度隨時(shí)間推移增大的地質(zhì)災(zāi)害問題,這類災(zāi)害的發(fā)生往往具有不可修復(fù)性,危害持續(xù)性較強(qiáng),主要包括沙漠化、水土流失、地面沉降等。多樣性地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生機(jī)制相對(duì)較為復(fù)雜,存在著突發(fā)和漸發(fā)兩種可能,災(zāi)害的發(fā)展具有一定的變化性,危害程度也因?qū)嶋H發(fā)生情況而有所不同,主要包括滑坡、岸邊坍塌、地裂縫等。大多數(shù)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的危害性都是較為嚴(yán)重的,煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生不僅威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,影響著社會(huì)發(fā)展的穩(wěn)定性,同時(shí)對(duì)于自然環(huán)境也會(huì)造成一定的破壞。如水土流失、沙漠化等問題,其危害十分嚴(yán)重且修復(fù)治理非常困難,目前已經(jīng)成為了世界性的環(huán)境問題,而由于煤礦開采生產(chǎn)導(dǎo)致的區(qū)域性水土流失,土地荒漠化的問題也嚴(yán)重影響著人們的生存環(huán)境質(zhì)量。由此可見,加強(qiáng)煤礦地質(zhì)災(zāi)害勘察工作,預(yù)防和避免煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生有著極大的必要性。
二、地球物理方法在煤礦地質(zhì)災(zāi)害勘察中的應(yīng)用
在煤礦地質(zhì)災(zāi)害勘察中,地球物理方法的應(yīng)用能夠發(fā)揮出良好的效果,地球物理方法主要是通過對(duì)煤礦區(qū)域地質(zhì)介質(zhì)層間的電性、密度、放射性、彈性等物性差異變化的監(jiān)測,結(jié)合不同煤礦地質(zhì)災(zāi)害的地球物理特征,對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析與對(duì)比,以此來判斷地質(zhì)變化的情況以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,從而推測可能存在的地質(zhì)災(zāi)害隱患,并通過對(duì)開采方案的調(diào)整與災(zāi)害防范措施的運(yùn)用,預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,同時(shí)制定針對(duì)性的應(yīng)急預(yù)案,在災(zāi)害發(fā)生時(shí)盡可能減少災(zāi)害所造成的人員傷亡以及財(cái)產(chǎn)損失,減少地質(zhì)災(zāi)害所造成的社會(huì)不良影響。此外,利用地球物理方法的勘察技術(shù)在礦產(chǎn)資源的探測以及隱伏礦床的勘查等方面的應(yīng)用,也有著理想的效果,顯現(xiàn)出很大的優(yōu)勢。
1.高密度電法勘察技術(shù)
高密度電法勘察技術(shù)的主要原理是利用不同巖、土層之間,因種類、成分、結(jié)構(gòu)、溫濕度等方面的不同而產(chǎn)生的電性差異來進(jìn)行對(duì)煤礦巖、土層的地質(zhì)情況的判斷,通過對(duì)勘察中檢測到的電參數(shù)進(jìn)行分析,判斷可能存在的地質(zhì)問題,并推測煤礦地區(qū)可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害,進(jìn)而采取有效措施予以防范。這種勘察技術(shù)不僅能夠準(zhǔn)確的反映出災(zāi)害地質(zhì)體與周圍介質(zhì)之間的電性差異,同時(shí)對(duì)于因溶洞或斷裂破碎帶充水等情況造成的低阻變異情況,也能夠以電測深曲線和斷面圖上的電阻率曲線扭曲和梯度變化的方式表現(xiàn)出來,這些變化情況能夠更直觀的被人們察覺到,因此也被作為勘查巖溶、土洞、塌陷和滑坡的主要異常標(biāo)志。高密度電法勘察技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)在于,高密度測量系統(tǒng)具有較高的分辨率,其測量效果也較其他測量方法具有更大優(yōu)勢,對(duì)于探測過程中的分層測量、極細(xì)小目標(biāo)的準(zhǔn)確探查能夠很好的完成,基于高密度測量系統(tǒng)的高精確性,其能夠很好的勝任各種復(fù)雜的地質(zhì)災(zāi)害勘察任務(wù),如對(duì)堤防隱患探測和淺部巖溶、采空區(qū)、塌陷、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的探測勘察工作。
2.瞬間電磁法勘察技術(shù)
瞬間電磁法勘察技術(shù)主要是依靠電磁感應(yīng)原理來實(shí)現(xiàn)的,在實(shí)際勘察過程中,通過不接地回線和接地回線的配合向地下發(fā)送一次場,之后在傳送的間歇階段內(nèi),對(duì)地下介質(zhì)電磁感應(yīng)情況隨時(shí)間推移的變化進(jìn)行監(jiān)測,并通過數(shù)據(jù)對(duì)地下介質(zhì)產(chǎn)生的二次場衰減情況及其特征進(jìn)行準(zhǔn)確分析,形成衰減曲線,以便于對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)與條件的分析與判斷,利用以上測量及分析所獲得的數(shù)據(jù)資料,對(duì)地下介質(zhì)的分布情況、規(guī)模、成分、結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性等進(jìn)行分析和判斷,對(duì)可能出現(xiàn)的斷層、采空區(qū)等地質(zhì)結(jié)構(gòu)及由此引發(fā)的陷落、坍塌、突水等地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行準(zhǔn)確的勘查和預(yù)防。瞬間電磁法勘察技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于其抗擾能力強(qiáng)、環(huán)境因素影響小、縱橫分辨率高、靈敏性強(qiáng)等,在煤層頂?shù)装逅畬觿澐止ぷ饕约懊簩酉萋渲綔y等工作中有著較好的效果。
3.放射性元素勘察技術(shù)
放射性元素勘察技術(shù)主要是利用對(duì)巖石中放射性氡元素含量及其濃度變化情況的監(jiān)測,判斷地下地質(zhì)體的結(jié)構(gòu)變化情況,以此來判斷煤礦區(qū)域存在的地質(zhì)問題,推測地質(zhì)災(zāi)害的隱患因素,進(jìn)而預(yù)測可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害情況,并采取有效措施加以防范。煤礦的開采作業(yè)必然會(huì)導(dǎo)致地下地質(zhì)體在橫向連續(xù)性上受到破壞,這也使氡元素在巖石結(jié)構(gòu)中的運(yùn)移與集聚等情況出現(xiàn)改變,這種變化可以通過地表對(duì)氡值的測量數(shù)據(jù)體現(xiàn)出來,結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害的地球物理特征,對(duì)氡元素濃度變化、α射線強(qiáng)度、溫度等情況進(jìn)行分析,能夠準(zhǔn)確的判斷出地下采空區(qū)位置及其范圍、巖溶陷落柱的位置情況、潛在滑坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)的情況以及地下火源的位置及火源溫度等,在分析地質(zhì)破壞情況、預(yù)防滑坡、煤層自燃以及瓦斯爆炸等煤礦地質(zhì)災(zāi)害方面有著很好的效果。
三、總結(jié)
關(guān)鍵詞:煤礦;地質(zhì)災(zāi)害;地球物理方法;能源;危害
引言
煤礦幾乎在世界范圍內(nèi)都有分布,而我國在世界上已經(jīng)成為了最大的出產(chǎn)煤炭的國家,每年的煤炭產(chǎn)量高達(dá)11.5×108噸,也就是說全世界四分之一的煤炭都是從我國地下挖出的。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國的能源結(jié)構(gòu)中,煤炭主要占71%,油氣占22%,其他能源占7%,這就使得依靠煤炭才能正常運(yùn)行的生產(chǎn)生活活動(dòng)除了要面對(duì)煤礦日益枯竭的事實(shí),還要擔(dān)憂整體環(huán)境的改變所帶來的危害。我國煤炭開采的技術(shù)設(shè)備比較落后,煤炭企業(yè)管理和制度建立并不完善,這就導(dǎo)致在煤炭開采的過程中會(huì)引發(fā)大量的地質(zhì)災(zāi)害,進(jìn)而造成經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。
1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的種類及其危害
地質(zhì)災(zāi)害的種類非常多,在我國因?yàn)槊禾块_采所導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害主要包括滑坡、坍塌、地面下城、瓦斯漏水或爆炸、煤礦所在區(qū)域的水土流失等問題,這不僅危害周圍人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,而且對(duì)環(huán)境也會(huì)造成很大程度的破壞。其中塌陷造成的危害程度最嚴(yán)重。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,在我國重點(diǎn)煤礦中,出現(xiàn)坍塌的礦區(qū)面積占總礦區(qū)面積的十分之一。我國境內(nèi)中山西省是煤炭生產(chǎn)大省,同時(shí)也是出現(xiàn)坍塌問題最為嚴(yán)重的區(qū)域,全省共計(jì)1560平方千米土地,采空區(qū)就已經(jīng)高達(dá)208平方千米,占全省總面積的七分之一。我國全部采空區(qū)中已經(jīng)有6000平方千米的區(qū)域已經(jīng)遭受了煤礦引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害,進(jìn)而導(dǎo)致采空區(qū)上方的房屋、橋梁、山體出現(xiàn)斷裂和坍塌。
根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,我國歷年來由于煤礦開采導(dǎo)致的坍塌區(qū)域已經(jīng)累計(jì)超過了4000平方千米,其中耕地面積就占了30%。此外,不斷加快地水土流失速度,不僅破壞了土地資源,而且也會(huì)引發(fā)其他的環(huán)境問題。通常來說,我國煤礦富裕的地區(qū)也是水資源貧乏的地區(qū),我國缺水的礦區(qū)占總礦區(qū)的71%,其中嚴(yán)重缺水的區(qū)域占40%。由于開采煤礦導(dǎo)致煤礦頂部的含水層慢慢變干,進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)礦區(qū)的地下水位線下降,給礦區(qū)周圍居民的生活帶來很大的用水困擾。同時(shí),因?yàn)榈叵旅簩右呀?jīng)遭到了破壞,使得大量的地下水滲入到礦井之中,而礦井正含有大量的煤粉等污染物,通過水解反應(yīng),產(chǎn)生酸性物質(zhì),這些酸性物質(zhì)滲入到地下水中,污染了地下水,嚴(yán)重危害到周圍居民用水安全。
2 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的地球物理特征
對(duì)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的測量有很多方式方法, 當(dāng)前最為常用的就是物探方法,這種方法主要依靠地下介質(zhì)層之間電性、密度、彈性等方面的差異,來判斷地下巖石層之間的變化,進(jìn)而判斷出可能出現(xiàn)的煤礦地質(zhì)災(zāi)害。具體來說,在煤層沒有被開采之前,整個(gè)地層是完整的,一定區(qū)域范圍內(nèi)的電性差異也不會(huì)很大,而每層和頂板、底板之間的差異也是一個(gè)比較穩(wěn)定的值,具有比較好的彈性。但是在煤層被開采之后,煤層的完整性遭到破壞,空間上的連續(xù)性不存在了,采空區(qū)和坍塌物之間被空氣所填充,那么在無水或者很少水的情況下,采空區(qū)的電阻率就會(huì)比周圍的巖石要高,而當(dāng)采空區(qū)中被水填充的話就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)采空區(qū)的電阻率下降。一旦這種均衡性被打破,那么就會(huì)在三維空間中以某種形成的規(guī)律呈現(xiàn)出來,既可以表現(xiàn)出局部的,也可以表現(xiàn)出區(qū)域性的異常,則就為電法工作的開展提供了依據(jù)。在這個(gè)區(qū)域的反射波被中斷以及頻率特征發(fā)生變化都能夠?yàn)殚_展地震勘探工作提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
氡是一種無色,無嗅,無味的惰性氣體,它具放射性,被認(rèn)為是致癌物質(zhì),對(duì)長期工作在礦區(qū)的采礦人員帶來很大的危害。在煤礦的采礦區(qū)域中,由于斷裂縫隙的出現(xiàn),就容易聚集大量的氡,所以在采礦區(qū)的上部測量氡的數(shù)值非常高,而且在坍塌區(qū)域,因?yàn)榈孛娴乃菔沟玫乇砗拖旅娴牡貙又g相連,那么就會(huì)形成比較寬的裂縫,氡氣體就會(huì)向地表方向游動(dòng),不過此時(shí)氡的保存條件并不好,所以氡的海量也就不高。在殘留的煤柱區(qū)域,因?yàn)槊簩拥目紫栋l(fā)育的并不好,所以上面的覆蓋層就不會(huì)產(chǎn)生很大的破壞性,這就不利于氡的游動(dòng),所以地表只會(huì)殘留低濃度的氡。也就是說我們可以通過氡的差異性來查看地下地質(zhì)情況的變化,這也就能夠看出煤礦地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域的范圍、強(qiáng)度等方面。
3 應(yīng)用物探方法勘查煤礦地質(zhì)災(zāi)害
高密度電法是近年來發(fā)展起來的物探方法,廣泛應(yīng)用于災(zāi)害調(diào)查及工程勘察中。它是一種直流電阻率法,應(yīng)用的地球物理前提是地下介質(zhì)間的導(dǎo)電性差異,通過向大地供直流電,采用點(diǎn)陣式布電極,密集采樣觀測和研究電場的空間分布規(guī)律,和常規(guī)電阻率法一樣,它通過A、B電級(jí)向地下供電流I,在M、N極間測量電位差u,從而求得該記錄點(diǎn)的視電阻率值PS=KU/I,反演結(jié)果為二維視電阻率斷面圖。根據(jù)實(shí)測的視電阻率斷面進(jìn)行計(jì)算、處理、分析,從而獲得地層中的電阻率分布情況,以此劃分地層、圈閉異常、確定冒裂帶等。通過研究高密度電法獲得的數(shù)據(jù)資料,可以對(duì)災(zāi)害體的縱、橫向發(fā)展的規(guī)模有更深入的了解。
瞬變電磁法是一種基于電磁感應(yīng)原理的物探方法,利用不接地回線(大回線磁偶源)或接地線源(電偶源)向地下發(fā)送一次場,在一次場的間歇期間,測量地下介質(zhì)的感應(yīng)電磁場(二次場)電壓隨時(shí)間的變化。根據(jù)二次場衰減曲線的特征,就可以判斷地下地質(zhì)體的電性、性質(zhì)、規(guī)模和產(chǎn)狀等,間接解決如陷落柱、采空區(qū)、斷層等地質(zhì)問題.由于該方法是純二次場觀測,故與其他電性方法相比,具有體積效應(yīng)影響小、對(duì)地形、地物條件要求小、抗干擾能力強(qiáng)有體積效應(yīng)小、縱橫向分辨率高、對(duì)低阻反應(yīng)敏感等特點(diǎn)。同時(shí),瞬變電磁勘探對(duì)地下良導(dǎo)電介質(zhì)具有較強(qiáng)的響應(yīng)能力,適用于進(jìn)行煤層頂?shù)装搴ǜ簦┧畬觿澐帧⒚簩酉萋渲綔y、斷層及裂隙發(fā)育帶導(dǎo)(含)水性評(píng)價(jià)等工作,是一種高效、快捷的物探方法。
采煤活動(dòng)使得地下地質(zhì)體的橫向連續(xù)性遭到破壞,巖石中氡元素的運(yùn)移和集聚作用發(fā)生異變,在地表面能測到氡值的異常。氡射氣元素向采空區(qū)運(yùn)移,在采空區(qū)積聚,在地表形成一個(gè)與采空區(qū)形態(tài)相應(yīng)的氡異常區(qū)。因此,可以通過測量地表氡元素的濃度(實(shí)際上是測量氡衰變所釋放的僅射線的強(qiáng)度)來準(zhǔn)確圈定煤礦采空區(qū)的位置與范圍。此外,根據(jù)氡氣異常的峰值狀態(tài)還可以確定巖溶陷落柱的位置和范圍。由于地下的氡氣通過構(gòu)造、裂隙、地下水搬運(yùn)由深部向地表遷移,測量氡氣的濃度可間接反映地質(zhì)體的裂隙系統(tǒng)的情況,并可分析其開啟度、連通性及破碎程度,對(duì)預(yù)測滑坡能起到一定的指示作用。
不論是二維地震檢測方法還是三維檢測方法都是通過大量的信息、比較高的分辨率以及準(zhǔn)確的空間定位來進(jìn)行檢測,這兩種方法在地質(zhì)災(zāi)害勘察中應(yīng)用的范圍比較廣泛,物探的方法很多,適用的條件也不一樣,在實(shí)際的檢測過程中應(yīng)該根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、地球物理特征等方面,選擇最佳的檢測方法,同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)投入最小化,獲得最好的勘察結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】煤礦瓦斯;災(zāi)害治理
1 引言
礦井瓦斯災(zāi)害、火災(zāi)、水災(zāi)、頂板事故、礦塵災(zāi)害是煤礦井下開采危害最為嚴(yán)重的五大災(zāi)害,其中瓦斯事故的危害尤為嚴(yán)重,影響非常之大。因此,如何防止瓦斯災(zāi)害事故是煤礦安全工作的重中之重。為扎實(shí)有效推進(jìn)“通風(fēng)可靠、抽采達(dá)標(biāo)、監(jiān)控有效、管理到位”的瓦斯綜合治理工作體系建設(shè),順利開展煤礦瓦斯治理,深化煤礦瓦斯治理攻堅(jiān)戰(zhàn),有效防范和遏制煤礦瓦斯重特大事故,全面提升煤礦瓦斯治理水平,結(jié)合筆者的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),本文從瓦斯災(zāi)害治理的指導(dǎo)思想、瓦斯治理的基本要求等方面談?wù)勍咚怪卫淼募夹g(shù)方案。
2 瓦斯治理的指導(dǎo)思想
要想從根本上治理好瓦斯事故,必須從思想上入手,思想決定觀念,觀念影響行動(dòng),行動(dòng)形成習(xí)慣,習(xí)慣引發(fā)事故。因此,我們必須從思想上高度重視,堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),以《煤礦安全規(guī)程》為標(biāo)準(zhǔn),堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)方針,堅(jiān)持“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”的瓦斯治理方針,增強(qiáng)“瓦斯事故是可以預(yù)防和避免”的意識(shí),落實(shí)瓦斯防治管理制度和措施,做到思想上警鐘長鳴、制度上嚴(yán)密有效、技術(shù)上支撐有力、監(jiān)督上嚴(yán)格細(xì)致,通過開展瓦斯治理工作體系建設(shè),提高煤礦瓦斯治理水平,實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)健康發(fā)展。針對(duì)當(dāng)前煤礦安全生產(chǎn)形勢和瓦斯治理的現(xiàn)狀,我們必須進(jìn)一步加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)、落實(shí)責(zé)任、增加投入,依靠科技、嚴(yán)格管理,強(qiáng)化平時(shí)的監(jiān)督檢查,推動(dòng)煤礦瓦斯治理再上一個(gè)新臺(tái)階。
(1)轉(zhuǎn)變觀念,提高對(duì)瓦斯綜合治理工作的再認(rèn)識(shí),從思想上變被動(dòng)為主動(dòng),要治理好瓦斯,首先必須以思想教育為先導(dǎo),切實(shí)提高對(duì)瓦斯治理工作的重要性和必要性的認(rèn)識(shí)。一是要堅(jiān)決擺正煤礦安全生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系,正確認(rèn)識(shí)煤炭工業(yè)發(fā)展在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的基礎(chǔ)地位和作用。二是要擺正安全生產(chǎn)與職工生命的關(guān)系。三是要以提高人的素質(zhì)為突破口,強(qiáng)化企業(yè)主動(dòng)安全管理。
(2)以投入為保障,提高瓦斯治理效果。一是瓦斯治理專項(xiàng)資金提取要全額按標(biāo)準(zhǔn)提取到位,提取的資金要切實(shí)用于改善通風(fēng)系統(tǒng)和監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備投入。二是要把資金用在刀刃上,更加突出礦井“一通三防”的治理整治,特別是抓緊,使礦井通風(fēng)系統(tǒng)規(guī)范達(dá)標(biāo)。
(3)以礦井技術(shù)改造為先導(dǎo),探索瓦斯治理的手段和規(guī)律。在搞好礦井設(shè)備設(shè)施引進(jìn)、吸收、消化的同時(shí),要積極加強(qiáng)礦井瓦斯綜合治理的技術(shù)攻關(guān),促進(jìn)瓦斯治理成果轉(zhuǎn)換,特別是要認(rèn)真總結(jié)瓦斯治理方面的成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn)。加強(qiáng)礦井掘進(jìn)、生產(chǎn)前后瓦斯應(yīng)力分布規(guī)律、危險(xiǎn)重點(diǎn)區(qū)域和礦井瓦斯監(jiān)測的預(yù)警預(yù)報(bào),分析其活動(dòng)規(guī)律。
(4)加強(qiáng)全過程控制,提高礦井瓦斯綜合治理水平。要以瓦斯抽采為根本抓手,從源頭上降低瓦斯的危害。通風(fēng)系統(tǒng)合理規(guī)范、穩(wěn)步可靠是減少瓦斯積聚,消除瓦斯爆炸危險(xiǎn)的最主要手段。要認(rèn)真落實(shí)好工作面“三專兩閉鎖”管理制度,加強(qiáng)礦井現(xiàn)場管理的監(jiān)督檢查,加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的管理,杜絕失爆或不符合國家煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)電產(chǎn)品下井。要以制度建設(shè)為保障,落實(shí)好現(xiàn)場安全管理責(zé)任。
3 瓦斯治理基本要求
通過開展煤礦瓦斯治理工作,進(jìn)一步貫徹落實(shí)有關(guān)煤礦瓦斯治理工作的安排部署,查找瓦斯治理的薄弱環(huán)節(jié),建立健全瓦斯治理管理制度,提升煤礦瓦斯治理水平。瓦斯治理的基本要求,具體的來說,主要有加強(qiáng)機(jī)構(gòu)建設(shè)、保障機(jī)制、基礎(chǔ)建設(shè)、突出重點(diǎn)、加強(qiáng)管理、合理部署采掘計(jì)劃、通風(fēng)可靠、監(jiān)控有效等幾個(gè)方面,下面對(duì)其分別進(jìn)行闡述。
3.1 加強(qiáng)機(jī)構(gòu)建設(shè)
(1)成立瓦斯治理工作領(lǐng)導(dǎo)小組,全面領(lǐng)導(dǎo)瓦斯治理工作,每月召開1次會(huì)議,及時(shí)研究解決瓦斯治理重大問題。
(2)樹立煤礦企業(yè)安全誠信榜樣,促進(jìn)企業(yè)增強(qiáng)法律意識(shí)、安全意識(shí),做到依法生產(chǎn)、安全生產(chǎn)。
(3)設(shè)置“一通三防”、地測、安全監(jiān)控等技術(shù)管理機(jī)構(gòu),推廣瓦斯治理成熟經(jīng)驗(yàn)與先進(jìn)技術(shù)。
(4)編制瓦斯治理規(guī)劃和年度計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)劃、安全生產(chǎn)指標(biāo)統(tǒng)一考核。
(5)建立安全生產(chǎn)責(zé)任制,責(zé)任落實(shí)至各基層管理。
(6)建立健全煤礦重大安全生產(chǎn)隱患排查治理和報(bào)告、“一通三防”管理制度。
3.2 保障機(jī)制
建立煤礦瓦斯治理專項(xiàng)資金,按原煤實(shí)際產(chǎn)量從成本中提取,稅前列支,全部用于瓦斯整治工作。
3.3 基礎(chǔ)建設(shè)
(1)按照《煤礦瓦斯等級(jí)鑒定暫行辦法》安監(jiān)總煤裝〔2011〕162號(hào)文的通知開展瓦斯等級(jí)鑒定工作,建立通風(fēng)系統(tǒng)及瓦斯治理技術(shù)檔案管理制度,實(shí)行統(tǒng)一管理。
(2)礦井具備完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)機(jī)械通風(fēng);采區(qū)實(shí)現(xiàn)分區(qū)通風(fēng),按規(guī)定設(shè)置專用回風(fēng)巷;杜絕無風(fēng)、微風(fēng)作業(yè)和不符合規(guī)定的串聯(lián)通風(fēng)作業(yè)。
(3)建立礦井正規(guī)采煤制度,實(shí)現(xiàn)礦井全部采用正規(guī)采煤。
(4)按要求及時(shí)報(bào)送瓦斯治理相關(guān)材料。
3.4 突出重點(diǎn)
(1)開展煤礦瓦斯專項(xiàng)整治各項(xiàng)活動(dòng),建立瓦斯治理工作體系,有效遏制重特大瓦斯事故。
(2)總結(jié)瓦斯治理成熟技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)并推廣,依靠科技推進(jìn)瓦斯治理體系建設(shè)。
3.5 加強(qiáng)管理
(1)建立健全以礦井主要負(fù)責(zé)人為安全生產(chǎn)第一責(zé)任人的瓦斯治理責(zé)任體系,以總工程師(技術(shù)負(fù)責(zé)人)為核心的瓦斯治理技術(shù)管理體系和安全生產(chǎn)責(zé)任制。
(2)建立健全瓦斯治理管理制度,健全瓦斯治理工作機(jī)構(gòu)。
(3)煤礦每年編制通風(fēng)、防治瓦斯、防治粉塵、防滅火安全措施計(jì)劃,并貫徹執(zhí)行。
(4)對(duì)檢查出的重大瓦斯隱患,建立專項(xiàng)檔案,落實(shí)分級(jí)監(jiān)控責(zé)任,跟蹤整改進(jìn)度和質(zhì)量。
3.6 合理部署采掘計(jì)劃
(1)優(yōu)化生產(chǎn)布局。充分考慮瓦斯治理的需要,優(yōu)化巷道布置,簡化生產(chǎn)系統(tǒng),明確開采順序,合理確定工作面參數(shù),實(shí)現(xiàn)安全高效、合理集中生產(chǎn)。
(2)合理組織生產(chǎn)。按照《煤炭生產(chǎn)許可證》載明的能力編制生產(chǎn)計(jì)劃和組織生產(chǎn)。
(3)堅(jiān)持正規(guī)開采。采煤工作面必須保持至少2個(gè)安全出口,形成全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)。
3.7 通風(fēng)可靠
(1)礦井有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。巷道貫通前,按《煤礦安全規(guī)程》(以下簡稱《規(guī)程》)規(guī)定,制定安全措施。
(2)礦井生產(chǎn)水平和采區(qū)實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。
(3)按規(guī)定設(shè)置和管理風(fēng)門、風(fēng)筒、密閉等通風(fēng)設(shè)施及構(gòu)筑物。
(4)礦井、采區(qū)通風(fēng)能力滿足生產(chǎn)要求。
(5)設(shè)置專用回風(fēng)速符合《規(guī)程》規(guī)定設(shè)置專用回風(fēng)巷。
3.8 監(jiān)控有效
(1)按照《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》(AQ1029-2007)的要求布置、安裝煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)。
(2)監(jiān)控設(shè)備傳感器的種類、數(shù)量、安裝位置、信號(hào)電纜和電源電纜的敷設(shè)等符合規(guī)定。
(3)監(jiān)測設(shè)備的報(bào)警點(diǎn)、斷電點(diǎn)、斷電范圍、復(fù)電點(diǎn)和信號(hào)傳輸符合規(guī)定。
(4)下井人員按《規(guī)程》規(guī)定佩戴便攜式瓦斯監(jiān)測儀器。
(5)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備性能完好,工作正常。
(6)煤礦與具有相應(yīng)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)簽訂服務(wù)協(xié)議。
4 結(jié)束語
瓦斯災(zāi)害是礦井五大災(zāi)害之一,由于它在礦井安全生產(chǎn)中的特殊性和重要性,所以我們必須從思想上高度重視瓦斯災(zāi)害的治理,從制度上和行動(dòng)上杜絕瓦斯災(zāi)害事故的發(fā)生。本文主要從加強(qiáng)機(jī)構(gòu)建設(shè)、保障機(jī)制、基礎(chǔ)建設(shè)、突出重點(diǎn)、加強(qiáng)管理、合理部署采掘計(jì)劃、通風(fēng)可靠、監(jiān)控有效等幾個(gè)方面對(duì)瓦斯治理的基本要求進(jìn)行了簡要的闡述。
【關(guān)鍵字】檸司煤礦;地質(zhì)災(zāi)害;防治策略
引言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人們的生活需求不斷提高,現(xiàn)代人類活動(dòng)也已經(jīng)成為強(qiáng)大的地質(zhì)營力作用到自然地質(zhì)環(huán)境中。自然地質(zhì)災(zāi)害和人為造成的地質(zhì)災(zāi)害的危害越來越突出,給人們的生活帶來嚴(yán)重影響。下面重點(diǎn)介紹檸司煤礦的主要地質(zhì)災(zāi)害類型及其相應(yīng)的防治措施。
檸司煤礦開采對(duì)礦區(qū)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在由地下開采所造成的地面開裂及塌陷,溝緣崩塌、滑坡,泉水枯竭,河水?dāng)嗔饕约皡^(qū)域地下水位的下降;周邊礦山剝離堆土和礦渣堆積而占用土地以及淤塞河道而造成山洪或礦山泥石流發(fā)生的危險(xiǎn)在水文地質(zhì)條條件不明進(jìn)行采掘活動(dòng)時(shí)還可發(fā)生突水災(zāi)害;當(dāng)臨近老窯采空區(qū)周圍區(qū)域進(jìn)行采掘活動(dòng)時(shí)還可發(fā)生透水、有害氣體中毒等災(zāi)害
一、檸司煤礦開采可能引起的地質(zhì)災(zāi)害類型
(一)地面塌陷與地裂縫
檸司煤礦為采用地下開采的煤礦,由于煤層開采后采空區(qū)上覆巖土體冒落、彎曲變形并產(chǎn)生裂縫等而在地表發(fā)生大面積變形破壞,形成礦區(qū)地面變形地質(zhì)災(zāi)害。表現(xiàn)面狀下沉的地面塌陷和線狀分布的地裂縫。
地面塌陷與地裂縫不僅破壞土地資源,影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn),在溝谷邊緣處還易造成崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,影響正常的生產(chǎn)和生活。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),目前檸司煤礦因采動(dòng)造成的地表塌陷面積已達(dá)1000公頃。
(二)地壓災(zāi)害
地下采煤的過程中,同時(shí)要維護(hù)頂板和圍巖穩(wěn)定。如果對(duì)地下硐室不及時(shí)進(jìn)行支撐和維護(hù)或維護(hù)質(zhì)量不過關(guān),則硐室圍巖就會(huì)在地應(yīng)力的作用下發(fā)生變形或遭到破壞。當(dāng)工作面過斷層、沖刷等地質(zhì)變化時(shí),在初采初放、末采過程中,尤其是當(dāng)煤層頂板兼為軟巖或復(fù)合頂板時(shí),礦山壓力表現(xiàn)明顯,在地應(yīng)力作用下,常造成頂板離層、切頂、下沉和垮塌,甚至造成采場大面積冒頂?shù)鹊刭|(zhì)災(zāi)害。
(三) 礦井突水
礦井突水是煤礦開采中發(fā)生的嚴(yán)重并常見的地質(zhì)災(zāi)害之一。煤礦建設(shè)及生產(chǎn)過程中,因?qū)Φ刭|(zhì)及水文地質(zhì)條件不明或資料掌握的不確切,也會(huì)發(fā)生突水災(zāi)害。檸司煤礦在建井期間曾在施工主副斜井時(shí)因?qū)λ┰降拿簩踊馃齾^(qū)資料掌握不細(xì),對(duì)災(zāi)害估計(jì)不足,雖預(yù)先對(duì)圍巖進(jìn)行了加固處理,仍然發(fā)生過小到中等突水; 由于對(duì)礦井南翼水文地質(zhì)條件認(rèn)識(shí)不夠,在南翼首采面投入生產(chǎn)時(shí)也曾經(jīng)發(fā)生過較大的突水災(zāi)害,嚴(yán)重影響著煤礦的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。
(四)老窯采空區(qū)威脅
在檸司礦井中部河道兩側(cè)原分布有多達(dá)15個(gè)有采礦權(quán)證的地方小煤礦, 2009年,政府將這15個(gè)小煤礦進(jìn)行了整合。目前檸司礦井北翼東臨兩個(gè)整合后的地方煤礦,井田南翼東部河道以南保留兩個(gè)地方煤礦。
當(dāng)采掘活動(dòng)接近這些煤礦開采形成的老空區(qū)時(shí),會(huì)受到與老窯貫通而發(fā)生透水、有害氣體溢出等危險(xiǎn)。
同時(shí)本礦采空區(qū)積水也成為采掘生產(chǎn)的潛在威脅。
(五) 煤層自燃
檸司煤礦所采煤層屬侏羅紀(jì)中等變質(zhì)的易自燃煤層,當(dāng)氧氣、溫度等條件允許時(shí),可發(fā)生自燃。由于礦井埋藏淺,采動(dòng)裂縫往往與地表貫通,當(dāng)采空區(qū)通道封閉不及時(shí)等因素同時(shí)作用時(shí),可發(fā)生采空區(qū)散落的煤炭發(fā)生自燃的危險(xiǎn)。
二、檸司煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治措施
(一)查明礦區(qū)的地質(zhì)及水文地質(zhì)特征,提前做好減災(zāi)防災(zāi)工作
查明礦區(qū)內(nèi)的地質(zhì)及水文地質(zhì)特征,尋找出隱蔽至災(zāi)因素,認(rèn)識(shí)地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因,及時(shí)分析出地質(zhì)災(zāi)害可能的分布規(guī)律,合理規(guī)劃煤礦開采活動(dòng),提前做好礦區(qū)井下地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估,災(zāi)害的預(yù)測預(yù)報(bào),及時(shí)做好防災(zāi)減災(zāi)工作。
(二)建立良好的通風(fēng)系統(tǒng),以降低瓦斯、煤塵及煤層自燃災(zāi)害
確保礦井通風(fēng),搞好“一通三防”工作,加強(qiáng)防滅火,是防治井下瓦斯、煤塵事故和煤層自燃的有效預(yù)防措施。礦井應(yīng)配足風(fēng)量,實(shí)行機(jī)械通風(fēng)、分區(qū)通風(fēng)、上行通風(fēng);禁止攜帶煙火等易燃物品入井,必須選用煤安、防爆型的電器設(shè)備;放炮前后必須檢測瓦斯;注意防滅火;建立瓦斯檢查制度及時(shí)處理積存的瓦斯。及時(shí)封閉與采空區(qū)溝通的巷道,對(duì)采完的工作面及時(shí)封堵,注意防止漏風(fēng)等。
(三)加強(qiáng)采場頂板支護(hù)
在礦井建立礦壓監(jiān)測系統(tǒng),對(duì)工作面頂板壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測,根據(jù)周期來壓、過變化帶等時(shí)的壓力顯示及時(shí)移動(dòng)支架縮短控頂距離,加強(qiáng)頂板支護(hù),減小壓力作用。當(dāng)工作面在初采初放階段初次垮落步距較大,在老頂尚未垮落時(shí),礦山壓力顯現(xiàn)明顯,支柱行程常會(huì)縮短,支架被“壓死”,必須保證泵站額定壓力,加強(qiáng)支護(hù);工作面在末采階段,因煤柱縮小,礦山壓力集中且反復(fù)作用,使得工作面支撐壓力增大且頂板異常破碎,常造成煤壁片幫,采場冒頂現(xiàn)象,因此在保證泵站核定壓力的同時(shí),還要采取工作面頂板錨固、掛網(wǎng)等特殊支護(hù)方式,保證回撤安全。
(四)對(duì)地表沉陷進(jìn)行調(diào)查、治理
在工作面日常生產(chǎn)中,及時(shí)對(duì)地表塌陷范圍進(jìn)行調(diào)查,并設(shè)立標(biāo)志牌,圈出塌陷區(qū)范圍,禁止閑散人員進(jìn)入。對(duì)塌陷區(qū)及時(shí)投入,安排治理。目前公司已經(jīng)對(duì)北翼一條溝谷及其部分支溝進(jìn)行了溝底填實(shí)和隔水處理;對(duì)北翼東區(qū)多個(gè)工作面采空區(qū)地表沉陷、裂縫,采用人工為主配合機(jī)械對(duì)裂縫進(jìn)行開挖、填土、夯實(shí)處理,恢復(fù)生態(tài)平衡。已累計(jì)投入資金近千萬元。
通過地表裂縫填埋,沉陷治理,既防止了大氣降水和地表水進(jìn)入井下的威脅,也減小了采空區(qū)浮煤通過采動(dòng)裂縫與地表大氣溝通發(fā)生自燃的風(fēng)險(xiǎn)。
(五)超前探查老窯采空區(qū)
當(dāng)采掘臨近原地方煤礦采空區(qū)時(shí),提前采取超前探查采空區(qū)工作,嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦防治水規(guī)定》“預(yù)測預(yù)報(bào),有疑必探,先探后掘‘先治后采”防治水原則,通過物探先行,鉆探驗(yàn)證的方法,目前已多次探到老窯采空區(qū),確保了采掘生產(chǎn)安全。
(六)工作面頂板疏放水
通過南翼補(bǔ)勘及礦井水文類型劃分工作,我礦南翼水文地質(zhì)類型屬復(fù)雜型,充水水源主要為風(fēng)化基巖含水層水。在南翼水文條件不明朗區(qū)域,一直堅(jiān)持開展工作面煤層頂板含水層鉆探探查兼疏放水工作,確保了工作面開采安全。
(七)相關(guān)政府部門應(yīng)加強(qiáng)在地質(zhì)工作中的領(lǐng)導(dǎo)作用
在煤礦地質(zhì)災(zāi)害治理過程中,政府部門應(yīng)發(fā)揮好組織領(lǐng)導(dǎo)作用。首先,相關(guān)部門應(yīng)清楚本地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害狀況,掌握地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律,從而推測本地區(qū)易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的薄弱區(qū)域以及這些地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生可能帶來的的嚴(yán)重破壞性,據(jù)此制定出初步的防治計(jì)劃和措施。其次,應(yīng)堅(jiān)持每年組織專家組進(jìn)行災(zāi)前、災(zāi)中和災(zāi)后的檢查與研究,遵循“以防為主,綜合治理”的原則。最后,應(yīng)完善政府部門執(zhí)行法律法規(guī)的機(jī)構(gòu)和體系;建立健全相關(guān)法律制度,并加強(qiáng)執(zhí)法力度;建立并完善本地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測機(jī)構(gòu)體系,及時(shí)掌握地質(zhì)災(zāi)害動(dòng)態(tài);加強(qiáng)對(duì)各相關(guān)部門的協(xié)調(diào)監(jiān)督管理,對(duì)存在問題的及時(shí)進(jìn)行糾正,杜絕對(duì)災(zāi)害防治工作中的疏忽大意。
(八)煤礦企業(yè)應(yīng)全面加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害宣傳教育工作,形成全員防災(zāi)意識(shí)
做好煤礦地質(zhì)災(zāi)害防治工作,必須首先要加強(qiáng)對(duì)員工進(jìn)行防災(zāi)知識(shí)的培訓(xùn)、宣傳教育。煤礦企業(yè)應(yīng)做到廣泛宣傳各種防災(zāi)抗災(zāi)知識(shí),通過各種形式的教育宣傳,提高員工的災(zāi)害意識(shí),要讓員工對(duì)煤礦地質(zhì)災(zāi)害有足夠的認(rèn)識(shí)和重視。有效幫助員工做好災(zāi)前預(yù)防,災(zāi)害發(fā)生時(shí)不慌亂、及時(shí)進(jìn)行自救,提高生存能力,減少災(zāi)害損失。
【關(guān)鍵詞】 煤層開發(fā) 煤礦瓦斯治理 跟蹤控制 節(jié)點(diǎn)控制
瓦斯災(zāi)害是煤礦井工礦的主要災(zāi)害,今年來,經(jīng)過治理,瓦斯災(zāi)害得到了有效控制,但形勢依然嚴(yán)峻,其仍然是煤礦安全生產(chǎn)的大敵。治理瓦斯災(zāi)害,防范瓦斯事故,始終是煤礦安全和全國安全生產(chǎn)工作的重中之重。依靠傳統(tǒng)的加大通風(fēng)量、優(yōu)化巷道布置體系的方法, 不能從根本上解決瓦斯災(zāi)害問題。怎樣才能夠經(jīng)濟(jì)有效的治理瓦斯災(zāi)害,成為煤礦工作者的一個(gè)重要課題。
1 煤礦瓦斯治理過程中控制方面出現(xiàn)的問題
盡管各種新能源的開發(fā)和利用日漸成熟,但是煤炭資源在我國的能源架構(gòu)中仍然處于主置。盡管我國的煤炭資源位列世界第三,但我國負(fù)載的地形地貌給煤炭的開采帶來了不少的難度。相當(dāng)數(shù)量的煤礦地質(zhì)松軟,不夠穩(wěn)定,易發(fā)生地形災(zāi)害。一些煤體甚至產(chǎn)生了的大范圍的破碎現(xiàn)象,加上煤層的透氣性差。這些都給瓦斯治理的過程控制帶來了不小的挑戰(zhàn)。直接抽采瓦斯的效果往往不盡如人意,易留下安全隱患。尤其是某些埋藏較深的煤礦,需要建構(gòu)很深的開采礦井,瓦斯治理更加困難。瓦斯壓力、應(yīng)力和含量隨著開采深度的增加而增加,且具有相對(duì)更低的滲透性。僅僅采用普通的瓦斯抽采處理,效果差,抽采率不高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到煤礦安全生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)要求。這也是煤礦出現(xiàn)瓦斯災(zāi)害的重要原因。另外,井下煤礦的開采與瓦斯的抽取工序必須保持一致。既要保證煤礦開采的工作效率,又要保證瓦斯抽采的效果,二者相互協(xié)調(diào),做到煤礦生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全的和諧統(tǒng)一。受到煤礦生產(chǎn)技術(shù)手段和瓦斯治理控制方法的限制,煤礦開采和瓦斯抽采不夠協(xié)調(diào)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,這也是許多瓦斯事故的重要誘因。
2 煤礦瓦斯治理過程的實(shí)踐控制方法
2.1 跟蹤控制方法
瓦斯治理過程系統(tǒng)包括若干過程環(huán)節(jié)和若干節(jié)點(diǎn),跟蹤控制的過程可分為施工參數(shù)跟蹤控制、瓦斯抽采和排放參數(shù)跟蹤控制、采掘工作面跟蹤控制3類。穿層鉆孔結(jié)合順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯技術(shù)所需要的跟蹤控制過程依次包括如下6個(gè)方面:1)穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯工程施工過程。需要跟蹤控制底板巖巷、鉆場和穿層鉆孔的施工參數(shù),與設(shè)計(jì)參數(shù)比較,確保施工狀態(tài)穩(wěn)定,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)預(yù)警。2)穿層鉆孔抽采煤巷條帶瓦斯過程。需要跟蹤控制瓦斯抽采和排放參數(shù),維持其穩(wěn)定狀態(tài),發(fā)現(xiàn)異常波動(dòng)時(shí)進(jìn)行預(yù)警。3)煤巷掘進(jìn)過程。需要跟蹤瓦斯抽采和排放參數(shù),以及煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測或效果檢驗(yàn)指標(biāo)參數(shù),維持其穩(wěn)定狀態(tài),發(fā)現(xiàn)異常波動(dòng)時(shí)進(jìn)行預(yù)警。4)順層鉆孔施工過程。需要跟蹤順層鉆孔的施工參數(shù),與設(shè)計(jì)參數(shù)比較,確保施工狀態(tài)穩(wěn)定,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)預(yù)警。5)順層鉆孔抽采回采區(qū)域瓦斯過程。同穿層鉆孔抽采煤巷條帶瓦斯過程。6)工作面回采過程。需要跟蹤瓦斯抽采和排放參數(shù),以及回采工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測或效果檢驗(yàn)指標(biāo)參數(shù),維持其穩(wěn)定狀態(tài),發(fā)現(xiàn)異常波動(dòng)時(shí)進(jìn)行預(yù)警。
2.2 節(jié)點(diǎn)控制方法
節(jié)點(diǎn)在過程系統(tǒng)中是一個(gè)時(shí)間點(diǎn)概念,同時(shí)也是一個(gè)里程碑事件,它連接著若干過程環(huán)節(jié),是它們之間過渡的紐帶。通過對(duì)節(jié)點(diǎn)的控制,人們可以將過程系統(tǒng)的總目標(biāo)分解并分配到具體的過程環(huán)節(jié)上,實(shí)現(xiàn)對(duì)每一個(gè)過程的階段性評(píng)價(jià),進(jìn)而達(dá)到過程系統(tǒng)的總目標(biāo)。一個(gè)較大的工程過程系統(tǒng)通常包含很多個(gè)節(jié)點(diǎn),每一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制都分析和評(píng)價(jià)上一過程環(huán)節(jié)是否達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo),只有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)才能通過,否則必須補(bǔ)充一定的措施,直至通過。節(jié)點(diǎn)控制的內(nèi)容和控制方法十分廣泛,過程系統(tǒng)不同或過程系統(tǒng)的控制目標(biāo)不同時(shí),它們都不相同。煤礦瓦斯治理過程系統(tǒng)控制的最終目標(biāo)是消除煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性,避免瓦斯災(zāi)害的發(fā)生,其控制內(nèi)容主要包括區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測、瓦斯治理工程涉及方案審核、瓦斯治理工程施工質(zhì)量驗(yàn)收、區(qū)域瓦斯治理效果檢驗(yàn)和安全采掘條件審核。煤礦瓦斯治理過程中,節(jié)點(diǎn)包括五種類型:(1)區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測;(2)瓦斯治理工程設(shè)計(jì)方案審核;(3)瓦斯治理工程的施工質(zhì)量驗(yàn)收;(4)區(qū)域瓦斯治理措施的效果檢驗(yàn);(5)安全采掘條件審核。
在瓦斯治理過程系統(tǒng)中,五種類型的節(jié)點(diǎn)按如上順序依次進(jìn)行,每一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制都是對(duì)其前一個(gè)過程環(huán)節(jié)的階段性評(píng)價(jià)。其中,瓦斯治理工程的施工質(zhì)量驗(yàn)收節(jié)點(diǎn)由于施工時(shí)間跨度長,一般不在所有工程施工完畢后再進(jìn)行,例如,底板巖巷穿層鉆孔的質(zhì)量驗(yàn)收可以在每一個(gè)鉆場的鉆孔施工完畢后進(jìn)行,同時(shí)不影響其它鉆場和鉆孔的施工作業(yè);其余四類節(jié)點(diǎn)則再上一個(gè)過程環(huán)節(jié)結(jié)束后進(jìn)行,其節(jié)點(diǎn)控制的結(jié)論直接決定是否能繼續(xù)下一個(gè)過程環(huán)節(jié)。從這一點(diǎn)來看,節(jié)點(diǎn)又可以分為如下兩種:(1)非關(guān)鍵節(jié)點(diǎn):該節(jié)點(diǎn)控制的結(jié)論不影響過程的繼續(xù)運(yùn)行;(2)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn):該節(jié)點(diǎn)控制的結(jié)論直接決定過程能否繼續(xù)運(yùn)行。
因此,瓦斯治理工程的施工質(zhì)量驗(yàn)收節(jié)點(diǎn)為非關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測節(jié)點(diǎn)、瓦斯治理工程設(shè)計(jì)方案審核節(jié)點(diǎn)、區(qū)域瓦斯治理的效果檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)和安全采掘條件審核節(jié)點(diǎn)為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。需要說明的是,無論非關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)還是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),都是瓦斯治理過程所必須經(jīng)歷的,不能因非關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)不影響過程繼續(xù)進(jìn)行省略,它的嚴(yán)格控制同樣是消除瓦斯事故隱患的必要手段。
3 結(jié)語
煤礦瓦斯治理必須堅(jiān)持區(qū)域防突措施先行、局部防突措施補(bǔ)充的原則。為進(jìn)一步提高煤礦瓦斯治理水平,加強(qiáng)煤礦瓦斯治理的過程管理,本文在區(qū)域防突措施的基礎(chǔ)上,結(jié)合瓦斯治理過程控制理論,以煤礦瓦斯治理過程智能化支撐系統(tǒng)為手段,通過對(duì)瓦斯治理過程的跟蹤控制與節(jié)點(diǎn)控制,確保瓦斯治理過程規(guī)范、質(zhì)量合格、措施有效、管理到位,以消除煤層的突出危險(xiǎn)性及安全生產(chǎn)隱患,最終實(shí)現(xiàn)瓦斯治理過程的規(guī)范化和程序化。
參考文獻(xiàn):
[1]程遠(yuǎn)平,付建華,俞啟香.中國煤礦瓦斯抽采技術(shù)的發(fā)展[J].采礦與安全工程學(xué)報(bào),2009(02).
關(guān)鍵詞:煤礦瓦斯;危害;治理方針;對(duì)策
煤礦瓦斯事故發(fā)生的原因是多方面的,影響因素眾多。有的原因具有潛在性、突發(fā)性,而事故本身具有破壞性和災(zāi)難性。但煤礦瓦斯災(zāi)害事故的發(fā)生也有其一般的規(guī)律,只有掌握了災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律性,才能有效地避免事故的發(fā)生和發(fā)展。
一、煤礦瓦斯的危害
1、煤礦安全方面
瓦斯窒息,甲烷本身無毒,當(dāng)空氣中甲烷濃度較高時(shí),就會(huì)降低空氣中氧氣的濃度,井下的盲巷或通風(fēng)不良地區(qū),易造成瓦斯窒息事故;瓦斯爆炸,當(dāng)瓦斯與空氣混合后,瓦斯?jié)舛仍?~16%之間,氧氣濃度不低于12%時(shí),遇到高溫火源就會(huì)發(fā)生爆炸,嚴(yán)重威脅安全生產(chǎn),瓦斯爆炸事故是礦井五大自然災(zāi)害之首;煤與瓦斯突出事故,由于地應(yīng)力和瓦斯的共同作用發(fā)生的煤與瓦斯突出事故,會(huì)對(duì)巷道設(shè)施和通風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生破壞,有時(shí)會(huì)發(fā)生風(fēng)流逆轉(zhuǎn),造成人員窒息和瓦斯爆炸、燃燒及煤流埋人事故;煤礦瓦斯突出及瓦斯爆炸事故頻發(fā),嚴(yán)重影響了礦井的安全生產(chǎn),對(duì)人身健康造成了極大的負(fù)面影響,嚴(yán)重限制了煤礦的生產(chǎn)進(jìn)度。
2、環(huán)境污染方面
煤礦瓦斯含有甲烷,甲烷的溫室效應(yīng)是二氧化碳的21倍,預(yù)計(jì)2010年甲烷排放量全世界將增至2800萬t,其中70%來自低濃度煤礦瓦斯。目前,我國的泛風(fēng)煤礦瓦斯(由于甲烷濃度低于5%)排入大氣中,會(huì)加劇溫室效應(yīng),嚴(yán)重地浪費(fèi)資源和污染環(huán)境。瓦斯事故主要表現(xiàn)為瓦斯爆炸,瓦斯突出和瓦斯窒息等幾種形式。前,瓦斯事故多發(fā)已成為制約我國煤礦安全狀況好轉(zhuǎn)的最主要因素,經(jīng)成為嚴(yán)重影響我國煤炭工業(yè)形象、制約煤炭行業(yè)發(fā)展的突出問題主要矛盾,因而必須抓住瓦斯這個(gè)煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵因素,狠抓治,只有這樣才能將瓦斯事故降下來,才能使我國煤礦安全生產(chǎn)局面發(fā)根本性的改變。
3、我國煤礦在防治瓦斯災(zāi)害方面存在的問題
主要表現(xiàn)在以下幾方面:
(1)認(rèn)識(shí)上尚存在著定位不準(zhǔn)、認(rèn)識(shí)不清的問題。
(2)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個(gè)體煤礦已成為瓦斯災(zāi)害的重災(zāi)區(qū),是瓦斯事故的主要生地。
(3)瓦斯管理仍存在著大量問題和隱患,瓦斯治理已成為煤礦安全產(chǎn)工作中的薄弱環(huán)節(jié)。許多煤炭企業(yè)包括國有重點(diǎn)煤礦在內(nèi)安全投嚴(yán)重不足,通風(fēng)系統(tǒng)及配套設(shè)備落后,“一通三防”設(shè)施不建全,許多瓦斯礦井沒有建立瓦斯抽放系統(tǒng),監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)裝備不全、功能落,設(shè)備嚴(yán)重老化或者帶病運(yùn)轉(zhuǎn),礦井防災(zāi)、抗災(zāi)能力普遍偏低。
(4)突出理論還沒有實(shí)現(xiàn)重大突破,不能為突出事故的預(yù)防提供理上的必然保障。
(5)瓦斯抽放效率偏低。
二、煤礦瓦斯災(zāi)害的治理方針與對(duì)策
瓦斯治理,通風(fēng)是治標(biāo),抽采是治本,管理和科技是聯(lián)系二者的橋梁和紐帶,所以依靠嚴(yán)格的管理和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),能使二者更加緊密的聯(lián)系在一起,最終實(shí)現(xiàn)瓦斯的綜合治理。
1、以人為本,加大日常瓦斯管理力度
在瓦斯管理上,要堅(jiān)持“以人為本”的原則,注重現(xiàn)場瓦斯檢查及治理,不斷擴(kuò)大瓦斯檢查及監(jiān)控范圍,使瓦斯治理工作關(guān)口前移。在瓦斯檢查上,要根據(jù)開采實(shí)際,增加測點(diǎn)數(shù)量,完善測點(diǎn)布置。瓦斯檢查員不但檢查工作面、上隅角、回風(fēng)流及回風(fēng)硐室的瓦斯?jié)舛龋瑫r(shí)檢查回順高頂、工作面后三角點(diǎn),綜放面放煤口等風(fēng)流中的瓦斯。
2、強(qiáng)化通風(fēng)管理,整治隱患根源
礦井通風(fēng)管理的好壞,是“一通三防”安全隱患的根源,礦井通風(fēng)的核心是以風(fēng)定產(chǎn),也是治理瓦斯的主要手段。“治火先治風(fēng)”是礦井防火的基本規(guī)律,要作好瓦斯整治及礦井預(yù)防自然發(fā)火工作必須緊緊抓住這個(gè)核心。處理好二者之間關(guān)系須遵循兩個(gè)原則:一是“通風(fēng)為生產(chǎn)服務(wù)”的原則。二是“生產(chǎn)必須服從合理通風(fēng)規(guī)律”的原則。
3、依靠科技支撐,加大安全系統(tǒng)改造,全面提高礦井的綜合抗災(zāi)能力
引進(jìn)新產(chǎn)品、新技術(shù),加大安全系統(tǒng)改造,使企業(yè)的科技含量大幅度提高,同時(shí)礦井生產(chǎn)的安全系數(shù)也大大提高。安全系統(tǒng)的改造主要體現(xiàn)在五個(gè)方面:即,通風(fēng)系統(tǒng)改造、消火注漿系統(tǒng)改造、監(jiān)測系統(tǒng)改造成、瓦斯抽采系統(tǒng)改造和生產(chǎn)系統(tǒng)改造。
三、總結(jié)語
通過走出去參觀、學(xué)習(xí)、培訓(xùn),參加文化交流,組織本部門有關(guān)人員盡可能參在一些瓦斯治理領(lǐng)域應(yīng)投入大量的科研力量,與高校聯(lián)手,加大科技攻關(guān)力度,增加科技含量,努力探索瓦斯治理的新方法、新工藝,購置新設(shè)備,解決面臨的實(shí)際問題。積極推廣應(yīng)用先進(jìn)的瓦斯治理經(jīng)驗(yàn)、理念和技術(shù),實(shí)現(xiàn)科學(xué)采礦。
參考文獻(xiàn)
[1] 魏小文,姜新佩.煤礦瓦斯的綜合治理與利用研究[J].科技信息,2008(11):105-107.
關(guān)鍵詞:煤礦;區(qū)域性瓦斯;治理技術(shù)發(fā)展
1 煤與瓦斯突出引發(fā)事故的危害
中國的主要能源之一――煤炭,在我國的一次能源的比例約為70%,到2006年時(shí),我國的煤炭產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到23.5億噸,其中存在的一些技術(shù)漏洞或人員疏忽造成煤與瓦斯突出災(zāi)害,而在這樣的高產(chǎn)能壓力下,中國也成為了世界上受災(zāi)害最嚴(yán)重的國家。而中國煤礦礦井_采深度在以每年10~20m(最快近50m)的速度向深部蔓延。在一些傳統(tǒng)的煤與瓦斯突出礦區(qū),突出危害也會(huì)隨著礦井的開采深度逐年增加,而以往突出危害并不嚴(yán)重的煤與瓦斯突出礦區(qū),也相繼發(fā)生千噸級(jí)以上的特大型煤與瓦斯突出事故,其中造成的人員傷亡數(shù)量也在逐年增加,這是我們最不愿看到的結(jié)果,也是發(fā)生事故后體現(xiàn)危害最嚴(yán)重的表現(xiàn)。也刺激中我國對(duì)煤與瓦斯突出災(zāi)害區(qū)的治理。
2 煤與瓦斯突出治理技術(shù)應(yīng)用的重要性
由于煤與瓦斯突出是一種極為復(fù)雜的礦井瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象,截止到現(xiàn)在,人類對(duì)煤與瓦斯突出的發(fā)生規(guī)律還未完全掌握,所以對(duì)于不同地質(zhì)和不同的開采條件下會(huì)存在很多突出安全隱患。盡管很多專家對(duì)煤與瓦斯突出機(jī)理方面提出很多不同假想,但人們普遍認(rèn)為,煤與瓦斯突出是地應(yīng)力、瓦斯壓力和煤的力學(xué)性質(zhì)等綜合作用的結(jié)果,即“綜合作用說”。目前,由于我國對(duì)煤礦的需求量日益增加,導(dǎo)致煤礦開采的礦井深度不斷向下延伸,直接造成了礦井中煤體強(qiáng)度和突出阻力不斷降低,這種情況下,也是讓我國煤和瓦斯突出災(zāi)害事故發(fā)生的原因。
3 我國煤礦區(qū)域性瓦斯治理技術(shù)的應(yīng)用
經(jīng)過長期的開采實(shí)踐研究出,由于保護(hù)層和預(yù)抽煤層的開采方式可以減少開采工作人員與危險(xiǎn)煤層的接觸時(shí)間,這樣可以有效的降低煤和瓦斯突出的事故發(fā)生,從而提高工作環(huán)境的可靠性和安全性。就目前我國的煤炭開采技術(shù)來說,我國煤礦區(qū)域性瓦斯治理技術(shù)主要由井上和井下抽采技術(shù)兩部分組成。如果這兩種方式能結(jié)合起來,就能更有效的降低并控制煤和瓦斯突出的危險(xiǎn)性。下面對(duì)這兩種方式進(jìn)行分析。
3.1 保護(hù)層開采及卸壓瓦斯抽采技術(shù)
想要對(duì)具備保護(hù)層開采條件的礦井進(jìn)行開采和瓦斯抽采,根據(jù)規(guī)定,必須對(duì)該礦井提前3-5年提出開采計(jì)劃,做好礦井開拓和回采準(zhǔn)備,并協(xié)調(diào)好相關(guān)工作。在保護(hù)層的開采過程中,一定要保證安全開采的安全性,讓高瓦斯區(qū)域變成低瓦斯區(qū)域需要對(duì)保護(hù)層的卸壓進(jìn)行瓦斯強(qiáng)化抽采計(jì)劃,可以有效降低煤層中的瓦斯含量。也是進(jìn)行安全開采工作的重要保障。只有當(dāng)被開采礦井消除突出危險(xiǎn)后,才能進(jìn)行煤礦井下作業(yè)。
3.2 強(qiáng)化預(yù)抽煤層的瓦斯技術(shù)
當(dāng)一些礦井不具備保護(hù)層的開采條件時(shí),此時(shí)強(qiáng)化預(yù)抽煤層瓦斯技術(shù)便可以派上用場,此方法也可以降低煤層中瓦斯含量,降低發(fā)生突出的可能性。該技術(shù)首先要對(duì)突出煤層的底板巖巷進(jìn)行開拓,對(duì)突出煤層進(jìn)行網(wǎng)格式向上鉆孔施工,進(jìn)行煤層的瓦斯預(yù)抽。這個(gè)過程中會(huì)在工作項(xiàng)和開切眼之間形成一個(gè)煤層開采的工作面。而且經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明,利用煤層的壓裂、松動(dòng)爆破、水利沖擊等方式進(jìn)行煤層滲透,可以取得更有效的瓦斯抽采結(jié)果。
4 煤與瓦斯突出煤層防突治理技術(shù)措施
(1)在煤與瓦斯的煤層開采過程中,通過降低不安全區(qū)域的瓦斯含量,從而有效的消除煤與瓦斯突出煤層開采的危險(xiǎn)性,在從安全區(qū)域向未知區(qū)域開采過程中,使未知區(qū)域轉(zhuǎn)變?yōu)榘踩珔^(qū)域的防突措施,稱為區(qū)域性措施。
(2)在煤與瓦斯的煤層開采過程中,在煤層開采面前方的局部區(qū)域內(nèi)進(jìn)行防突措施稱為局部措施。通過消除該局部區(qū)域的危險(xiǎn)性,從而形成防突安全帶,保證留下足夠的超前距離條件下,進(jìn)行煤層開采工作。
5 我國煤礦區(qū)域性瓦斯治理技術(shù)的發(fā)展
目前,隨著我國對(duì)煤與瓦斯的需求不斷增加,煤與瓦斯突出災(zāi)害也日趨嚴(yán)重,中國作為世界上受災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一,對(duì)煤與瓦斯突出災(zāi)害的治理已經(jīng)迫在眉睫。而在有限的技術(shù)條件下,煤礦區(qū)域性瓦斯治理技術(shù)無疑是應(yīng)對(duì)目前煤與瓦斯突出災(zāi)害的最佳首選。為此,很多礦業(yè)集團(tuán)認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)后,也結(jié)合相應(yīng)的自身特點(diǎn),制定了應(yīng)對(duì)煤與瓦斯突出災(zāi)害的治理策略。面對(duì)煤與瓦斯突出造成的事故災(zāi)害,我國也將煤礦區(qū)域性瓦斯治理技術(shù)做了深入的研究并在礦業(yè)集團(tuán)進(jìn)行大規(guī)模的推廣,由此看來,我國煤礦區(qū)域性瓦斯治理技術(shù)必將為我國煤與瓦斯突出煤層的高效開采提供不可替代的技術(shù)保障和技術(shù)支持,煤礦區(qū)域性瓦斯治理技術(shù)在我國的發(fā)展也將越來越廣。
6 結(jié)語
綜上所述,我國的社會(huì)發(fā)展進(jìn)步刺激著我國煤礦區(qū)域性瓦斯治理技術(shù)的發(fā)展,就目前來,我國的煤炭開采技術(shù)狀況仍讓人擔(dān)憂,更何況我國是使用煤炭的大國,所以降低因?yàn)槊汉屯咚雇怀鍪鹿试斐傻慕?jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染,是對(duì)做好煤炭資源的安全開采提出的挑戰(zhàn)。通過我國對(duì)區(qū)域性瓦斯治理技術(shù)的不斷推廣和更加深入的研究,煤礦區(qū)域性瓦斯治理技術(shù)必將為中國煤與瓦斯突出煤層開采的安全高效工作,提供不可替代的重要技術(shù)保障。
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【關(guān)鍵詞】煤礦;地質(zhì)環(huán)境;綜合治理
我國是一個(gè)煤炭資源相對(duì)豐富,石油與天然氣等資源相對(duì)貧乏的國家,對(duì)于煤炭能源的消費(fèi)已經(jīng)占到了總消費(fèi)量的70%以上。專家預(yù)計(jì)即使在2050年,煤炭能源的消費(fèi)量的比重仍會(huì)維持在50%以上。隨著我國工業(yè)化程度的不斷增強(qiáng),對(duì)于煤炭資源的需求也在逐年上升。目前,我國的煤礦地質(zhì)環(huán)境污染問題已經(jīng)日益嚴(yán)重,從而引發(fā)了一系列的環(huán)境問題、社會(huì)問題,對(duì)煤礦地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行綜合治理已經(jīng)到了迫在眉睫的程度,這就需要我們深入分析煤礦地質(zhì)環(huán)境問題產(chǎn)生的根源,進(jìn)而尋找切實(shí)可行的治理方案。
一、煤礦地質(zhì)問題的現(xiàn)狀
隨著我國對(duì)煤炭資源開發(fā)的力度不斷加大,煤礦地質(zhì)環(huán)境問題已然日益突出。相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示,全國因開采而引起的地面塌陷已經(jīng)達(dá)到了1159km2,目前,國有煤礦矸石山有1500多座,其堆積量已經(jīng)達(dá)到了30×108t,占地面積達(dá)到了5000km2。煤礦行業(yè)排出的廢氣占全國工業(yè)廢氣排放量的5.7%。雖然我國已經(jīng)加大了對(duì)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的重視程度,完善了相關(guān)法律制度,但收效甚微,煤礦地質(zhì)環(huán)境惡化狀況并沒有得到根本的性的改善。
二、煤礦生產(chǎn)引發(fā)地質(zhì)問題分析
如果煤礦企業(yè)在從事煤炭生產(chǎn)的過程中,沒有進(jìn)行合理規(guī)劃,或者開發(fā)的過程中不科學(xué)、不合理,無視國家、地方政府、行業(yè)等方面的相關(guān)制度,肆意進(jìn)行開采,必然會(huì)導(dǎo)致一系列地質(zhì)環(huán)境問題,比如資源破壞、環(huán)境污染、礦山地質(zhì)災(zāi)害等一系列問題。
煤礦生產(chǎn)引發(fā)資源破壞主要是由于在對(duì)煤礦進(jìn)行開采的過程中,發(fā)生巖移,或者在對(duì)礦井進(jìn)行抽排水操作時(shí),改變了地表水、地下水的循環(huán)與儲(chǔ)存狀態(tài),進(jìn)而使煤礦區(qū)域內(nèi)的地下水水位下降、地表水流失。這不但會(huì)破壞區(qū)域內(nèi)的煤炭資源,同時(shí)會(huì)導(dǎo)致煤層自燃、水土流失、地表下陷。煤礦生產(chǎn)引發(fā)的環(huán)境污染是指因從事煤礦生產(chǎn)而引發(fā)煤層、煤矸石等地質(zhì)體之中的有毒有害物質(zhì)發(fā)生了擴(kuò)散,從而對(duì)煤礦四周的空氣、水體以及土壤造成了污染,在一些礦井的周圍也可能會(huì)由于輻射、振動(dòng)而形成污染。煤礦生產(chǎn)引發(fā)的礦山地質(zhì)災(zāi)害可以分為地表地質(zhì)災(zāi)害與井下地質(zhì)災(zāi)害兩個(gè)方面。地表地質(zhì)災(zāi)害是由于對(duì)煤礦進(jìn)行開采時(shí),發(fā)生了巖移而誘發(fā)了山體滑坡、崩塌、泥石流等災(zāi)害。井下地質(zhì)災(zāi)害是指在對(duì)煤礦進(jìn)行開采時(shí),由壓力而引起的冒頂、瓦斯突出、礦井突水等一系列問題,井下地質(zhì)災(zāi)害對(duì)采礦工人的生命安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。
煤礦生產(chǎn)所引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題帶有很強(qiáng)的隱藏性,而且破壞性也是驚人的,對(duì)煤礦員工、當(dāng)?shù)鼐用窬鶗?huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響,因此,必須要引起我們的注意,加強(qiáng)煤礦地質(zhì)環(huán)境的綜合預(yù)防與治理工作。
三、加強(qiáng)煤礦地質(zhì)環(huán)境綜合治理的建議
想要做好煤礦地質(zhì)環(huán)境綜合治理工作,首先要擺正自己的思想觀念,提高對(duì)地質(zhì)環(huán)境綜合治理的認(rèn)識(shí),以防治結(jié)合為指導(dǎo)思想,及時(shí)、全面、具體的展開煤礦的地質(zhì)環(huán)境的調(diào)研工作,然后運(yùn)用先進(jìn)的管理與技術(shù)手段展開治理活動(dòng)。現(xiàn)階段,我國的地質(zhì)環(huán)境治理仍然處于被動(dòng)局面,而且無論在調(diào)研管理,還是在治理方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方發(fā)達(dá)國家。想要扭轉(zhuǎn)這種局面,就必須轉(zhuǎn)變思維觀念,增加資金投入,逐步完善與地質(zhì)環(huán)境相關(guān)的指標(biāo)體系、技術(shù)規(guī)范,比如滑坡、坍塌、泥石流等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),不斷推進(jìn)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的合理化、規(guī)范化、制度化。
(一)提高地質(zhì)調(diào)研工作的質(zhì)量
對(duì)礦區(qū)可以發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害工作進(jìn)行深入分析,特別要注意一些因采動(dòng)、煤矸石堆放而引發(fā)的地表塌陷、山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害展開全面調(diào)研、預(yù)測、評(píng)估與預(yù)報(bào),對(duì)這些災(zāi)害所形成的條件、原因、分布的規(guī)律、危害的程度以及影響的范圍進(jìn)行歸納總結(jié),同時(shí)對(duì)容易發(fā)生災(zāi)害的區(qū)域進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。
對(duì)煤礦區(qū)的瓦斯地質(zhì)進(jìn)行調(diào)研,特別注意煤層之中瓦斯的來源、儲(chǔ)存及其分布特征,及時(shí)評(píng)價(jià)瓦斯涌出的特征與涌出量,從而把握瓦斯抽放的地質(zhì)條件與改良方法。對(duì)煤礦區(qū)的水文地質(zhì)展開調(diào)研,理順煤礦井下地下水的分布情況,同時(shí)注意地下水與地表水的流通渠道,從而確定水體受污染的原因、渠道。對(duì)煤礦區(qū)的水質(zhì)與巖土進(jìn)行分析調(diào)查,從而把握水體污染、土壤污染以及煤炭生產(chǎn)過程中有毒有害物質(zhì)遷移的規(guī)律,為控制土壤污染、水土流失以及其他環(huán)境治理提供依據(jù)。
(二)逐步完善生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制
我國政府要積極推進(jìn)公共財(cái)政體系建設(shè),增強(qiáng)各地區(qū)之間的財(cái)政轉(zhuǎn)移與支付的力度,保證現(xiàn)有資源能夠?qū)崿F(xiàn)有償使用;制定排污收費(fèi)制度,加強(qiáng)監(jiān)管,保證制度的貫徹落實(shí);根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)現(xiàn)情況,制定礦產(chǎn)資源補(bǔ)償費(fèi)與水資源費(fèi)征收的條款,啟動(dòng)自然環(huán)境治理資金備用庫;充分利用市場經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢,探索生態(tài)補(bǔ)償?shù)氖袌龌\(yùn)行機(jī)制;在現(xiàn)有的法律規(guī)定的基礎(chǔ)上,結(jié)合煤礦自身的一些特點(diǎn),建立與我國國情相符的法律制度體系與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,并且積極推進(jìn)這一體系的覆蓋面積;政府職能部門定期舉行聽證會(huì)、論證會(huì),聽取專家、學(xué)者以及社會(huì)公眾的意見,集思廣益,積極探索煤礦地質(zhì)環(huán)境綜合治理的新方法。
(三)建立健全技術(shù)保障機(jī)制
合理規(guī)劃煤礦資源的開采以及基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查工作,認(rèn)真、細(xì)致的對(duì)礦區(qū)內(nèi)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分析總結(jié),進(jìn)而把握煤礦地質(zhì)環(huán)境變化的趨勢。我們知道,煤礦的地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測工作是安全生產(chǎn)的重要保證,因此,必須要投入資金,引起必要的監(jiān)測設(shè)備、監(jiān)測儀器,對(duì)煤礦進(jìn)行全面監(jiān)測、隨時(shí)監(jiān)測,然后對(duì)監(jiān)測所形成的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行深入分析,尋找煤礦地質(zhì)環(huán)境變化的一些規(guī)律,進(jìn)而有效預(yù)測煤礦地質(zhì)環(huán)境的變化趨勢,運(yùn)用防治結(jié)合的方法,保證員工以及周邊地區(qū)居民的生命、財(cái)產(chǎn)的安全。如果遇到實(shí)際技術(shù)困難的情況,主管部門要組織工程技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),再組織培訓(xùn)教育,將這些技術(shù)傳播給一線技術(shù)人員,如果遇到典型情況,可以組織專業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo),確保技術(shù)保障機(jī)制的有效運(yùn)行。
(四)拓寬融資渠道
煤礦地質(zhì)環(huán)境的治理是一項(xiàng)周期長、投資大、涉及面廣的系統(tǒng)工程,所以我們要積極拓寬融資渠道,采取多種融資方式。比如對(duì)于一些由國家控股的企業(yè),其資金應(yīng)該由政府與企業(yè)來共同承擔(dān);建于新建或是正在建設(shè)的煤礦企業(yè),則需要由企業(yè)自行承擔(dān)相關(guān)責(zé)任;同時(shí)地方政府還要從地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀與特點(diǎn)出發(fā),制定一些有利于投資的優(yōu)惠政策,從而吸引社會(huì)資金,再按制度與比例來享受收益分配。
四、總結(jié)
綜上所述,煤礦地質(zhì)環(huán)境的綜合治理不但與員工的安全生產(chǎn)有關(guān),與企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有關(guān),同時(shí)也影響著我國的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此,我們必須從煤礦所在地的地質(zhì)地貌、煤礦企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)等方面出發(fā),采取切實(shí)可行的措施,加強(qiáng)煤礦地質(zhì)環(huán)境的綜合治理。
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預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國煤炭煤礦支護(hù)專業(yè)委員會(huì);工業(yè)協(xié)會(huì);煤炭科學(xué)研究總院南京研究所主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國煤炭科工集團(tuán)有限公司主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國煤炭科工集團(tuán)有限公司主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 北大期刊
煤科集團(tuán)沈陽研究院有限公司主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
山東能源集團(tuán)有限公司主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 統(tǒng)計(jì)源期刊
黑龍江科技大學(xué)主辦