淺析瓦斯排放的安全措施

　　摘要：瓦斯排放是煤礦處理積聚瓦斯最常見的措施，我國不少煤礦曾在瓦斯排放過程中由於管理不善導致了惡性02manbetx.com 。就瓦斯排放的安全措施的編製、審查和實施等有關問題作探討。
　　關鍵詞：瓦斯排放　安全措施　瓦斯濃度

　　《煤礦安全01manbetx 》(1992年版)及《〈煤礦安全01manbetx 〉1992年版執行說明》(以下簡稱《01manbetx 》和《執行說明》)對獨頭巷道停風和恢複通風、送電的安全措施作了原則性的規定。但筆者認為，有些條文欠具體，《01manbetx 》與《執行說明》在個別問題上存在些矛盾，現場執行過程中，各單位對有關規定的理解存在些差異，處理不妥，很有可能導致02manbetx.com 。瓦斯排放涉及問題多，實施時，各部門必須協調配合，才能做到萬無一失。　　

1　關於排放瓦斯濃度的控製

1.1　瓦斯濃度的控製

　　《規程》第146條規定，如果停風區中，瓦斯濃度超過1％或二氧化碳濃度超過1.5%時，必須製定排除瓦斯或二氧化碳的安全措施，控製風流，使排出的風流在同全風壓風流混合處的瓦斯和二氧化碳濃度都不得超過1.5%，回風係統內還必須停電撤人。隻有經過瓦斯檢查，證實恢複通風的巷道風流中瓦斯濃度不超過1%和二氧化碳濃度不超過1.5%時，方可人工恢複局部通風機供風的巷道中一切電氣設備的供電。而《執行說明》第42條規定，必須使獨頭巷道排出的風流在全風壓風流混合處的瓦斯濃度不超過1%，二氧化碳濃度不超過1.5%。對於全風壓混合處瓦斯濃度的規定，《規程》與《執行說明》規定不一，現場執行的標準也不一樣。應當說明，排出風流中瓦斯濃度越低越安全，但相應的排放時間較長，對於一些瓦斯湧出量較大的掘進工作麵，正常生產時，回風流中的瓦斯濃度就接近1%，排放過程中獨頭巷道本身尚有大量瓦斯湧出，若將全風壓混合處瓦斯濃度按不超過1%來執行，所需要的排放時間過長，對井下其它地方生產的影響更大，有些礦井基本上到了無法執行的地步，於是出現一些抵觸情緒，幹脆不按規定執行，快速排放，濃度也就無數值上的控製，處理不妥就可能釀成02manbetx.com 。筆者認為，將全風壓混合處瓦斯濃度嚴格控製在1.5%以下，比較現實，辦法是在混合處設瓦斯探頭，進行報警斷電。　　

1.2　控製排放瓦斯的方法

　　為使排放瓦斯風流在同全風壓風流混合後，其中的瓦斯濃度不超限，必須采取控製排放方法，嚴禁“一風吹”，現場采取的控製方法主要有：

　　(1)增阻限風法。增阻限風法的實質就是增加局部通風機的工作風阻，以限製局部通風機的風量，達到控製排放瓦斯的目的。主要方法有2種，一是在局部通風機入風口用木板阻擋；二是在風機出風側用繩子捆綁。

　　(2)分風限風法。分風限風法的實質是讓風流分岔，隻讓部分風流通過風筒進入獨頭巷道以排放瓦斯，另一股風流則同全風壓風流一起稀釋排放出來的瓦斯。主要有2種：一是在風機出風側設“三通”，通過調節2個閥門的開啟程度來控製進入獨頭巷道的風量；另一種是將風筒在風機出風口斷開，調節對口位置以控製送入獨頭巷道的風量。

　　(3)逐段排放法。逐段排放法是指在獨頭巷道內將風筒斷開，將獨頭巷道內積存的瓦斯由外向裏逐段排放出來。

　　上述三類控製排放瓦斯的方法各有優缺點，增阻限風法缺點是風機處於高風阻狀態下啟動並運行，易處於不穩定狀態，且風量控製不易把握。分風限風法缺點也在於風量不易根據全風壓混合處的瓦斯濃度來準確控製，實際操作時容易出現風量過小而影響排放速度，風量過大又增加了排出的瓦斯量，使全風壓混合處瓦斯濃度超限，若能通過設在全風壓混合處的探頭自動控製往獨頭巷道中的送風量，則此法也比較理想。逐段排放法的缺點在於排放瓦斯人員處於濁風中，操作不當就會存在不安全隱患。若排放人員有一定的工作經驗，能嚴格控製排放量，安全問題是能解決的，此方法的優點在於風機吸入的風量全部用於排放並稀釋瓦斯，所以在停風區內積聚的瓦斯濃度高且全風壓風量又不太大時，采用逐段排放比較好。　　

2　有關參數計算

　　獨頭掘進巷道停風後，其內部積存的瓦斯量、瓦斯濃度、排放時最大供風量、最大排放量和最短的排放時間都很有必要在排放前製定的安全措施報告中計算出來，這樣一是有利於排放瓦斯人員在實際操作時做到心中有數，二是有利於妥善安排停電撤人區域內各部門的工作。嚴格講，井下條件複雜，有關計算屬於估算，與實際情況未必完全相符，執行時應根據實際情況靈活調整。

2.1　獨頭巷道內積存的瓦斯量

V_CH4＝KQ_CH4t

式中　V_CH4——獨頭巷道內積存的瓦斯量，m³；

　　　Q_CH4——正常時獨頭巷道的絕對瓦斯湧出量，m³／min；

　　　t——停風時間，min；

　　　K——停風後獨頭巷道內絕對瓦斯湧出量與正常掘進時絕對瓦斯湧出量之比值，K值因礦井及獨頭巷道的具體情況，即瓦斯湧出源的構成不同而不同，但停風後由於巷道不掘進，CH₄湧出量減小，故K＜1，一般為0.3～0.7。

2.2　獨頭巷道內積存的瓦斯濃度

C＝V_CH4×100／LS＝KQ_CH4t×100／LS

式中　C——獨頭巷道內CH₄平均濃度，%；

　　　L——獨頭巷道長度，m；

　　　S——獨頭巷道平均斷麵積，m²。

　　當停風時間很長，即t值很大時，有可能使計算出的C≥100％，這與實際情況不符，此時取C＝100％，從另一方麵講，獨頭巷道內CH₄分布是不均勻的。