煤矿通风瓦斯安全分区控制探析

张涛 吴洪申 王洪琦 张明

摘  要：煤矿开采过程中，煤矿通风管理中瓦斯安全的有效控制，可以通过建立完善的、科学的通风系统，将外界新鲜空气通过排风系统进入煤矿矿井中，将矿井中瓦斯浓度稀释，预防瓦斯集中在一处后，浓度达到爆炸限额，同时因煤炭自燃、违章放炮等原因同时兼具时，发生瓦斯爆炸。因此，通过煤矿通风瓦斯安全分区控制技术，建立科学的、有效的煤矿通风瓦斯安全分区控制体系，将瓦斯浓度及时有效控制在可控范围内。

关键词：煤矿通风;瓦斯安全;分区控制;安全分区;分区技术;系统

前言

目前，煤矿在人们生活及工业生产中起着非常重要的作用。因此，煤矿开采安全性显得尤为重要。做好矿井通风工作，可以将矿下空气质量控制在安全范围内，有效降低并杜绝安全事故的发生概率。通风系统因煤矿地下结构的复杂性而变得更为复杂，同时也会将煤矿层中的应力改变。这时，煤矿层中的瓦斯会受到应力变化影响而进一步释放到矿井作业区，并且随着环境变化而逐渐产生浓度变化，最终因积聚到一定浓度后发生瓦斯爆炸。为此，必须重视建立煤矿通风瓦斯安全分区风险控制系统，具有非常重要的安全意义。

一、煤矿通风瓦斯安全分区理论

在煤矿开采过程中，会涉及多个方面。不同方面包含不同的区域及系统。大多数情况下，煤矿企业会出于整体考虑，制定统一的管理标准，而忽视区域差异性，以致于矿井安全事故时有发生。为有效解决矿井安全难题，安全分区控制理论出现在煤矿开采中。其主要理论依据为将煤矿涉及到的所有方面集合在一起综合考虑，接着按照不同工作类别、性质等将采矿工作分成多个安全控制区，并针对各安全分区制定符合各自工作性质的管理条例及安全工作规则制度。与此同时，各个安全分区间要建立有效联系，形成长效的安全分区控制体系。一般情况下，可以将煤矿安全分区系统分为三个部分。首先是建立安全分区。安全分区就是要将煤矿开采区域按照不同生产特点进行科学划分，使每个安全分区都能成为一个独立系统。其次要建立安全分区通道，将不同安全分区有效地联系起来。最后，要重视建立安全關注点。这个关注点存在不同的安全分区中。其主要特点是容易发生或出现安全生产事故的位置、因素。一般指掘进工作面前面方向的含水层，或者也可以使回采工作面上的边角瓦斯聚集区等。

二、煤矿通风瓦斯安全分区技术

煤矿通风瓦斯安全分区技术一般采用并联的通风方式，与并联电路理论相似，可以在最大程度上保证分区内通风系统形成独立的回流系统，也在一定范围内避免不同分区的空气发生混流，造成一定危险。下面从两个方面具体分析煤矿通风瓦斯安全分区技术：一方面，要知道煤矿中瓦斯的释放及聚集规律。这样可以针对瓦斯安全风险提前做好预警处理，降低瓦斯爆炸事故发生概率。①首先要在安全分区内对瓦斯进行测量，从而知道这一分区内瓦斯的释放规律。②其次要知道瓦斯流动性特点，从而知道瓦斯量聚集规律。一般情况下要通过测量矿道中的风速、瓦斯含量进行长时间、大数据监测，根据数据统计学原理，总结瓦斯流释放及聚集规律。③最后还要做好日常监测工作，及时掌握矿井下环境安全是否符合标准。另一方面要做好煤矿通风系统的稳定性分析。只有系统稳定，才能将其自身作用充分发挥，保障煤矿开采工作安全。一般首先要分析通风系统的基础，掌握通风网络基础数据信息，制定分区通风方案;其次要自动通风网络图，这主要要利用计算机技术完成;再次要做好通风系统的实时监测工作，及时发现因外力影响而发生的运行不稳问题，及时纠正;最后要掌握风道的灵敏度，从而明确其中关系的基础上科学调节风量。

三、煤矿通风瓦斯安全分区风险控制系统

当前期工作都完备后，要利用现代信息技术建立煤矿通风瓦斯安全分区风险控制系统，并使其有效运行，确保煤矿开采工作顺利完成。一般情况下，此系统必须必备以下几种功能。首先，要实现对瓦斯数据的跟踪监测目的。煤矿中的瓦斯含量会随着煤矿层作业而发生波动，并向一定区域积聚，形成安全隐患。因此，通过跟踪监测，可以实现对瓦斯风险的及时识别，并强化控制能力。其次，要实现对通风数据的跟踪管理目的。煤矿通风系统的质量直接影响整个煤矿开采安全，因此必须将通风系统运行过程监控，及时采集、分析风速、风量以及风压，提高通风系统的安全可控性。再次，要实现对日常数据资料的跟踪管理目的。通过将数据信息资料进行自动化管理，形成工作日志，可以为煤矿企业后期生产与管理提供技术支持。最后，要实现对安全信息监控数据的跟踪管理目的。再次基础上可以及时了解到通风系统参数、瓦斯浓度值，从而及时做好风险预警，确保矿井工作安全。

总结

总而言之，通过了解到煤矿通风瓦斯安全分区理论与分区技术，可以知道瓦斯危险性，其一旦在矿井中积聚到一定浓度，并受到煤炭自燃、违规爆破等外界因素刺激，将会发生瓦斯爆炸安全事故，导致人员伤亡，财产损失。所以，通过建立煤矿通风瓦斯安全分区风险控制系统，可以科学并有效地预防瓦斯事故发生，在最大程度上保障施工作业人员人身安全，推动煤矿生产质量及效率的稳步提升。

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