云南省宣威市煤炭工业局 655400
摘要：本文通过分析煤矿的三种通风技术提出了煤矿通风技术设计不合理和通风设备管理不善两个问题，并分析了煤矿瓦斯存在的煤矿矿井采掘面瓦斯浓度高、瓦斯安全管理不善、安全管理意识淡薄、瓦斯监控系统管理不善和瓦斯检查牌板问题，旨在为煤矿企业的安全生产提供有效参考。
关键词：煤矿、通风、瓦斯、安全问题
煤炭是我国的重要产业之一，为我国的市场经济发展做出很大贡献，但是煤矿开采活动的危险性非常高，极易发生煤矿爆炸事故[1]。一旦发生爆炸事故必定会损害煤矿企业员工的生命健康和财产安全，给煤矿企业带来不可估量的经济损失，给社会带来不能遗忘的伤痛，因此煤矿企业必须在安全的前提下才可进行生产活动。煤矿安全事故主要有两种，一种是煤尘爆炸事故，另一种是瓦斯爆炸事故[2]。这两种爆炸事故都与通风技术有关，本文主要讲煤矿通风问题和瓦斯安全问题。
1、煤矿通风技术
1.1B型通风技术
B型通风技术的工作原理是在煤矿井生产的工作层架设通风联络巷形成通风网络，并与煤矿井的回风巷形成顶板瓦斯排放通道，确保煤矿井通道内的安全。这项技术结合瓦斯排放技术和流体力学技术，以通风理论知识为依据，形成了防治瓦斯、防火、防尘、通风的多功能瓦斯排放通道。B型通风技术的核心技术是瓦斯涌出通风通道阻塞点技术与控制瓦斯运移技术，前者是根据瓦斯涌出的根源和涌出方式从各个途径设置阻塞点预防瓦斯涌入煤矿狂井工作层，确保煤矿矿井工作层面安全，后者是通过控制综放面瓦斯运移和瓦斯浓度确保煤矿矿井工作层面安全。B型通风技术的研发有效改善了煤矿企业矿井内的瓦斯浓度和涌出量，从根源上解决了瓦斯浓度超标的技术难题，但这种技术很适合高瓦斯煤矿作业。
1.2均压通风技术
均压通风技术的工作原理是通过在煤矿矿井中布设调压装置、整改煤矿通风系统降低煤矿矿井通风道两端的风压，减少涌入工作层瓦斯量的同时利用工作层面的高风压缓解漏风问题，确保煤矿矿井作业层面的安全。均压通风技术的核心是确保风机均压，确保风机联合均压。风机均压是均压通风系统正常运转的重要前提条件，如果风机不均压煤矿通风道两端的风压大小会存在差异，很可能会将大量瓦斯放入矿井工作层面危及矿井工人的生命。风机均压技术虽然操作简单、安全、便捷，但是它不适合在外部漏风较大的工作层面使用。而且风机一旦停止工作，矿井工人需要立即停止作业撤出矿井。风机联合均压防治瓦斯需要有专门的管理人员，时刻警惕风窗出现问题。
1.3双U型通风技术
这种通风技术是通过改进传统通风技术而来，它的工作原理是加大煤矿矿井通风道的通风量，不断为矿井输送新鲜空气确保矿井工作层面有足量的新鲜空气，进而确保煤矿矿井工作层面的瓦斯安全。这种技术治理瓦斯的关键技术是巷道间距合理、巷道通风顺畅和严格控制漏风，如果巷道间距设置不合理、巷道通风不顺畅或者漏风比较大，就不能有效治理煤矿矿井工作层面的瓦斯量。
2、煤矿通风问题
2.1煤矿通风技术设计不合理
通风技术是治理瓦斯的关键技术，若通风技术设计不合理将直接影响煤矿矿井的通风效果。负责煤矿通风设计的少部分设计人员因缺乏工作经验，在设计时不结合煤矿矿井的实际情况进行通风设计，通风设计不适合矿井，导致采掘工作层面通风量不足，引发瓦斯安全事故。比如：某煤矿企业需要安装双U型通风系统，设计人员设计的巷道间距不合理，不能确保巷道通风顺畅，控制系统不能严格控制外部漏风，导致通风设计不合理、不科学，增加煤矿瓦斯爆炸事故发生的概率。下图1[3]是某煤矿企业煤矿生产采区盘区通风系统设计图：
2.2煤矿通风设备管理不善
设备是煤矿通风系统正常运行的关键，故通风设备的选材、布设位置对通风系统来说非常重要，而通风系统又关系着煤矿矿井的安全生产，因此合理选择满足需求通风设备，并确保通风设备的质量，对煤矿安全生产具有重要意义。煤矿企业在开矿初期通常会合理布设通风设备，但是随着生产时间增加，通风设备会逐渐老化出现各种问题急需维修、保养，但是煤矿企业只关心煤矿生产轻视通风设备维修更新，导致通风设备因维修、养护不善工作效率降低，影响煤矿矿井的安全生产。对通风设备更新换代时不根据实际情况进行设备选型和布设安装点，为图方便随意安装，导致通风设备布设不合理影响其工作效率。下图2[4]是煤矿通风系统合理布置图：
3、煤矿瓦斯存在的安全问题
3.1煤矿采掘作业面瓦斯浓度高
煤矿采掘作业地点空气成分复杂，瓦斯易聚积升高，，这是煤矿开采工程中常见的问题。瓦斯是古代植物在堆积成煤炭的初期，纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。在成煤的后期，在高温和高压的条件下继续生成瓦斯。瓦斯是无色也无味的气体，它的主要成分是皖烃，其中大部分是甲烷，乙烷、丙烷、丁烷占少部分，除此之外还含有CO2、H2S、N2、水气以及微量He、Ar等惰性气体。一般情况下，甲烷、乙烷、丙烷和丁烷是以气体的形式存在，一旦遇到明火便会迅速燃烧，在煤矿中发生瓦斯爆炸威胁煤矿矿井工人的生命安全。瓦斯爆炸的本质是甲烷燃烧的放热反应，它的化学方程式[5]是：
CH4+2O2=点燃=CO2+2H2O
通常情况下，煤矿矿井中空气中的氧气浓度超过10%，瓦斯浓度范围在5%-16%内时两者就会发生化学反应引发瓦斯爆炸。如果瓦斯浓度超过30%，它在煤矿矿井中会自动燃烧。因此，煤矿矿井开采工作层面最大的安全隐患是瓦斯。以前煤矿工人在开采作业时会带一只金丝雀进去。因金丝雀对瓦斯很敏感，浓度稍微大一点它就会休克。随着信息技术、计算机技术、多媒体技术的发展，现代煤矿瓦斯的监控系统集合通信、控制、电子、计算机等先进技术，已经实现自动收集信息并处理的功能，可以及时、准确、实时监控煤矿瓦斯浓度，并且还具有报警系统，一旦瓦斯浓度趋近相关标准会自动报警。针对煤矿瓦斯浓度高的问题，只需在煤矿矿井工作层面安装先进瓦斯浓度监控系统，加强通风系统的监督管理，提高瓦斯煤矿安全管理标准化即可。
3.2煤矿瓦斯安全管理不善
因为煤矿井下的瓦斯浓度随着气候变化及地质构造变化容易聚积升高，且瓦斯爆炸的条件极容易达到，因此对煤矿企业来说瓦斯安全管理非常重要。采掘层面瓦斯浓度超限、积聚、异常涌出时，由于管理制度不健全，责任未落实到位，导致矿井无人在规定的时间内向通报相关情况。矿井管理混乱，缺乏专门记录备查瓦斯的工作人员。瓦斯定点检查人员未按照规定时间及次数对掘进工作面、采煤工作面、检修作业点等检查瓦斯，专职巡检人员未按照规定时间及次数对矿井总回风巷、机电硐室，配电室、密闭前等地点检查。瓦斯排放不实行分级管理，临时停风瓦斯浓度不超过3%可就地排放，若巷道瓦斯浓度大于3%，则必须进入回风层面排放。但是有些矿井瓦斯检查员在浓度大于3%时仍就地排放，影响其它采掘工作层面的排放安全措施，增加其它采掘工作层面的瓦斯风险系数，降低瓦斯整体管理质量。
3.3瓦斯安全管理意识淡薄
在煤矿开采中瓦斯安全管理者缺乏瓦斯安全意识是频发瓦斯爆炸事故的主要原因之一，部分煤矿企业瓦斯安全管理意识淡薄，导致瓦斯管理人员专业素质不足，缺乏员工内部专业性培训，增加瓦斯风险系数危及矿井员工的生命健康。管理者认为通风管理工作是闲差将之交给非专业人员管理，这些缺乏专业素质的管理人员因不懂管理导致通风管理水平低下，容易发生煤矿瓦斯爆炸事故。此外，煤矿工人专业素质低也是增加煤矿瓦斯爆炸事故发生概率的主要因素之一。在实际的煤矿生产工作中，很多煤矿工人都是初中或者小学毕业，没有安全生产的意识，对生产工作中需要特别注意的事项模糊，习惯性错误时有发生，导致生产操作不规范，容易引发瓦斯爆炸、煤尘爆炸等安全事故。因此应高度重视瓦斯安全管理，加强瓦斯安全管理力度，加强煤矿井下工作者的培训力度，让煤矿安全生产、规范生产的的意识刻进煤矿企业每个员工的心里成为一种习惯。提高瓦斯安全管理水平，确保煤矿矿井工作层面的安全生产，确保煤矿矿井工人的生命安全，同时减少煤矿企业因瓦斯爆炸等瓦斯事故造成的重大经济损失。
3.4煤矿瓦斯监控系统管理不善
瓦斯安全监控系统可实时监测煤矿矿井中的瓦斯浓度、生产情况等，可以自动采集矿井作业层面的各种数据并进行分析，一旦矿井作业层面数据出现问题它的报警系统会即刻发出预警信号，提醒安全管理者及时撤离煤矿矿井工人，及时采取措施补救，避免发生瓦斯爆炸事故。因此监控系统对煤矿企业安全生产非常重要，应高度重视瓦斯监控系统的管理。但是我国很多煤矿企业不重视瓦斯监控系统的管理，导致煤矿生产层面瓦斯监控系统管理不善，监控设备年久失修，系统联网失效，数据上传故障，传感器等设备因检修期过长而失灵不能发出预警信号，故障处理不及时，探头调校不及时，导致数据不准确，监控技术跟不上时代的步伐，增加煤矿瓦斯爆炸事故发生的概率。
3.5检查设备问题
瓦斯检查仪器故障，出现带病使用、零位不准、仪器漏气，药品失效等因素导致检查数据失效；报警仪长期使用未调校，未更换黑白原件，导致所检测到的数据误差大，挂点作业的报警仪长期悬挂不调校更换，导致所测数据不准，以上问题致使瓦斯检查工作不能充分发挥作用，降低了瓦斯管理的效果和质量。
结束语：
瓦斯爆炸是指随着煤矿矿井开采区开采工作的进行，空气中的瓦斯浓度和氧气浓度都会明显升高，当瓦斯浓度范围在5%-16%内，氧气浓度超过10%时二者相遇就容易发生爆炸。煤矿瓦斯爆炸的主要原因是矿井通风设计不合理，通风设备管理不善，煤矿瓦斯安全管理不善，煤矿矿井瓦斯监控系统管理不善。此外煤矿本身生产会产生大量瓦斯气体，导致煤矿矿井作业层面瓦斯浓度过高也是容易发生瓦斯爆炸事故的主要原因。
参考文献：
[1]弓智勇.浅谈通风瓦斯存在的安全问题[J].技术与市场，2014(8)：296-297.
[2]李凌宇.深部煤矿瓦斯通风存在的安全问题及防治对策[J].能源与节能，2015(2)：61-62.
论文作者:陆家荣
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/8
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