淺談高瓦斯礦井通風安全管理
一、概述
通風安全管理是動態(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見，因此，搞好礦井通風主要從兩方面入手，一是針對現(xiàn)場實際情況，解決相關(guān)的礦井通風技術(shù)難題，如礦井通風優(yōu)化設計，改進、優(yōu)化通風系統(tǒng)等；二是從系統(tǒng)安全角度出發(fā)，提高通風管理水平。我國在通風技術(shù)上的研究和應用已經(jīng)取得了很大成果，但因通風管理不善引起的災害事故仍時常發(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)場通風管理不善，出現(xiàn)了循環(huán)風所致。所以僅靠提高通風技術(shù)水平還難以達到安全生產(chǎn)，必須加強礦井通風管理。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，采取切實可行的有效措施，加強礦井通風管理，有利于從根本上消除通風事故隱患，達到杜絕因通風而引發(fā)的各類事故的目的，實現(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。當煤層被開放性斷層切割又直接對著高透氣性巖層時，此時煤層里的瓦 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而部分被帶走，從礦井涌水量與瓦斯涌出量觀測統(tǒng)計結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它們之間存在著一定的互補關(guān)系。
三、通風安全措施
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，在通風管理上，除了日常的管理措施外，還應當針對不同情況采取相應的措施：
1、構(gòu)造特征
由斷裂構(gòu)造過渡為褶皺斷裂同時發(fā)育的復合型構(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，瓦斯風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，必須提前開拓巷道，排放瓦斯，降低瓦斯涌出的不均衡性。
完善礦井通風系統(tǒng)，減少礦井外部漏風，提高礦井有效風量，合理調(diào)節(jié)主要通風機工作性能，降低礦井瓦斯?jié)舛取鷰r裂隙較小的采區(qū)作為瓦斯防治的重點。如果瓦斯涌出量已達到高瓦斯礦井等級，必須對礦井進行技術(shù)改造，按高瓦斯礦井標準的技術(shù)要求進行瓦斯管理。
在回采煤層時應注意煤層向斜構(gòu)造的位置，在接近向斜軸位 20m前必須加強局部通風管理，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)煤層因素對煤層進行注水，減少煤層的瓦斯涌出量。
四、?加強通風安全管理
（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際情況。礦井必須有通風系統(tǒng)圖、通風網(wǎng)絡 >;圖、防塵管路布置圖、瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)圖，對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。需要收集儲存的數(shù)據(jù)有主要井巷的通風參數(shù)、煤層瓦斯含量、瓦斯相對涌出量、瓦斯絕對涌出量、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)計資料、煤層的最短自然發(fā)火期、主要通風機的性能曲線、局部通風機的型號及其性能參數(shù)。所有儀器應有說明書，建立技術(shù)檔案。各種報表應存檔，各類臺帳（密閉墻臺帳、火區(qū)臺帳、局部通風機臺帳、注水臺帳等）健全，各種檢查記錄（通風設施檢查記錄、反風設施檢查記錄、瓦斯檢查記錄和瓦斯涌出異常檢查記錄等）齊全。制定符合本礦的風量計算 方法，采掘工作面風量分配合理。定期進行主要通風機性能測定和礦井通風系統(tǒng)阻力測定，以獲得主要通風機性能實測曲線和關(guān)鍵阻力路線的阻力分布等資料。
（二）通風事故隱患管理
各類事故是因隱患而生，現(xiàn)場有的管理人員對礦井的事故隱患熟視無睹，因此，通風管理重點應搞好隱患管理，防患于未然。
加強通風事故隱患的檢查 通風事故隱患檢查可及時發(fā)現(xiàn)通風中的不安全因素，制止“三違”現(xiàn)象(違章指揮、違章作業(yè)、違反勞動紀律)，將事故消滅在萌芽狀態(tài)，對煤礦實現(xiàn)安全生產(chǎn)具有重要意義。一般用于煤礦通風的隱患檢查技術(shù)有安全檢查表，事故樹等，比較常用的、有應用價值的是安全檢查表法。在此以掘進通風事故隱患檢查為例，主要介紹如何組織隱患檢查。
掘進通風事故隱患檢查掘進常用局部通風機通風，因可靠性干擾而發(fā)生事故。資料表明，掘進工作面瓦斯、煤塵爆炸事故占事故總數(shù)的60%～70%，因而必須加強對掘進通風安全監(jiān)察。
建立礦井通風事故隱患信息管理系統(tǒng)該系統(tǒng)包括：①礦井通風系統(tǒng)狀況評估。對全礦通風事故隱患進行評估，包括通風系統(tǒng)的設計、穩(wěn)定性分析、分區(qū)通風、有效風量、通風阻力等。②礦井通風設施評估。包括可靠性、質(zhì)量檢查等。③通風措施評估。包括下行通風應用效果，全礦反風的可行性、效果分析等。④通風系統(tǒng)特殊問題的分析評估。如循環(huán)風、串聯(lián)風、角聯(lián)巷道、無風或微風等引發(fā)災變的可能性分析。⑤對礦井通風系統(tǒng)防災體系總體穩(wěn)定性和抗災能力進行評估。通風事故隱患管理系統(tǒng)能協(xié)助技術(shù)人員從通風角度全面地查找各類事故的隱患，從而提高礦井總體通風能力和抗災能力。
（三）通風系統(tǒng)管理
井下一切通風設施，如風門、風窗、風橋、密閉墻、柵欄等必須有專人負責維修管理，使其保持完好狀態(tài)。隨工作面推進和遷移應及時進行通風系統(tǒng)調(diào)整和風量調(diào)節(jié)。在改變通風系統(tǒng)時應預先制定計劃和安全技術(shù)措施，嚴格履行相關(guān)審批手續(xù)。
（四）?通風儀表管理
礦井必須配備足夠的通風安全檢查儀表，并定期進行校準和維修，其完好率應達到90 %以上，下井儀器、傳感器的合格率必須達到100%。
（五）通風安全的計算機管理
建立通風安全數(shù)據(jù)庫
建立和使用好通風安全數(shù)據(jù)庫、圖庫、模型庫是礦井通風安全管理和煤礦企業(yè)管理現(xiàn)代化的標志，是利用計算機定期進行通風系統(tǒng)模擬分析和進行現(xiàn)代化管理的依據(jù)。通風安全數(shù)據(jù)庫主要有通風系統(tǒng)、通風報表、防火、防塵和瓦斯管理等。
通風安全計算機輔助決策
通風安全管理信息系統(tǒng)是用系統(tǒng)思維的觀點，基于現(xiàn)代安全管理理論，以計算機和現(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的信息系統(tǒng)。它是由人與計算機組成的，能進行通風安全管理信息的收集、傳遞、儲存、加工、分析和利用的系統(tǒng)。在進行礦井通風設計、調(diào)整通風系統(tǒng)和進行風量調(diào)節(jié)分配時，借助計算機進行通風網(wǎng)絡解算、通風機優(yōu)選、模擬各方案結(jié)果，對于優(yōu)化方案，提高工作效率有很大幫助。
3、計算機技術(shù)管理
礦井通風技術(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、通風監(jiān)測技術(shù)數(shù)據(jù)庫、通風測定儀表數(shù)據(jù)庫、礦井火災數(shù)據(jù)庫等。礦井通風技術(shù)管理信息系統(tǒng)有利于礦井通風管理，能全面提高礦井通風科學管理水平。
五、?總結(jié)
加強瓦斯管理工作，抓好通風安全質(zhì)量標準化工作，最重要的是加強通風系統(tǒng)管理，對通風系統(tǒng)優(yōu)化，降低通風阻力。煤礦生產(chǎn)，安全為天，預防為主，搞好通風管理，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。對通風安全管理的進行分析，大力推行通風系統(tǒng)管理新方法，為安全工作奠定了良好的基礎(chǔ)。
