关键词：煤矿；瓦斯爆炸；防治
中图分类号：X75 文献标识码：A
1 瓦斯爆炸及其危害
瓦斯爆炸是煤矿生产中最严重的灾害之一。瓦斯爆炸事故起数和死亡人数较高，已经成为我国煤矿安全的“第一杀手”。
1.1 瓦斯的生成
矿井瓦斯也叫矿井沼气，化学名称叫甲烷（CH4）。矿井瓦斯的是伴随着煤的生成过程中，在高温高压的环境里，植物残骸在厌氧菌的分解发酵作用下产生的。
1.2 瓦斯爆炸的危害
瓦斯爆炸时会产生三个致命因素： 高温、高压和有害气体。（1）高温。在自由状态下，产生的温度高达1850℃；在封闭状态下，产生的高温可达2650℃。瓦斯爆炸产生的高温将烧伤人员、烧坏设备，还引起火灾事故。（2）高压。瓦斯爆炸后的爆炸压力约爆炸前的10倍，在高压作用下会伤及人员、损坏设备，还可能引起塌方。（3）有害气体。瓦斯爆炸后生成大量有害气体，其中一氧化碳约占2%-8%，往往造成人员的大量伤亡（CO达到0.4%时，人就会中毒死亡）。
2 瓦斯爆炸条件及主要影响因素
2.1 瓦斯爆炸的条件
瓦斯爆炸必须同时具备三个基本条件，缺一不可。（1）一定的瓦斯浓度：爆炸界限为5-16%，9.5%威力最大；16%以上氧气不足燃烧；5%以下不能形成热量积聚，只能燃烧。（2）一定的引火温度：650-750℃ 。明火、煤炭自燃、电器火花、吸烟、放炮、冲击和摩擦火花。（3）充足的氧气：12%-20%爆炸，低于12%以下失去爆炸性。
2.2 瓦斯爆炸的主要影响因素
影响瓦斯爆炸的因素很多、很复杂。（1）可燃性气体的混入。氢、硫化氢、乙烷、一氧化碳等具有爆炸性的气体一旦混入瓦斯和空气的混合气中，增加了爆炸气体的总浓度，扩大了瓦斯爆炸的界限。（2）爆炸性煤尘的混入。煤尘混入瓦斯气体中，有300-400℃的火源就能够放出可燃性气体，会使瓦斯爆炸下限降低。（3）惰性气体的混入。当混入惰性气体（如二氧化碳、氮气等）时，将使氧气浓度减少，降低瓦斯爆炸危险性。（4）混合气体初始温度。初始温度越高，瓦斯爆炸界限就越大。（5）瓦斯浓度与引火温度。不同的瓦斯浓度，所需的引火温度也不同。（6）混合气体的压力。压力越大，所需引火温度越低，更容易发生瓦斯爆炸事故。（7）瓦斯的最低点燃温度和最小点燃能量。瓦斯的最低点燃温度和最小点燃能量决定于空气中的瓦斯浓度，初压和火源的能量及其放出强度和作用时间。
3 瓦斯爆炸事故原因分析
4 瓦斯爆炸事故的防治
4.1 做好矿井瓦斯等级鉴定及备案工作
组织技术人员，科学勘定矿井总回风道、各翼、各水平、各煤层、各采区（工作面）、进、回风道的测风站或设临时测风站。鉴定矿井瓦斯等级，并报煤矿安全监察机构备案。此项工作不光在高瓦斯矿井中要注重，在低瓦斯矿井中也应该加以重视，近年来瓦斯爆炸发生在低瓦斯矿井的事故起数已经呈现出明显上升的形势。
4.2 加强通风
4.3 完善矿井瓦斯监测系统
现代化矿井瓦斯监测系统由传感器和执行器、信息传输装置、中心站计算机硬件、中心站计算机软件等部分组成。建立系统的矿井瓦斯监测系统，对甲烷、一氧化碳、风速、烟雾、负压、温度和采掘工作面、原煤运输、通风、压风、排水等各环节的机电设备的工作状态进行检测、用计算机进行分析处理。
4.4 防止产生火源
对生产中可能产生的火源要严格管理和控制。禁止在通风机房、井口房、瓦斯泵站周围使用明火、吸烟。井口和井下电器设备必须设有防雷电和防短路保护装置；所有电缆接头不准明接头；严禁在井下拆开、敲打、撞击矿灯的灯头和灯盖等。有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井必须使用与该矿井瓦斯等级相适应的安全炸药；禁止放明炮、糊炮；禁止使用明接头或的放炮母线，雷管脚线、母线与放炮器的联结要牢固。在移动机械设备过程中要轻搬轻运，防止摩擦、撞击出现火花；割煤机必须设内外喷雾装置，割煤过程中要喷雾晒水，防止截齿与夹石产生摩擦火花；采取针对性安全措施，防止金属、岩石等坚硬物体从高处落下，以防产生撞击火花等。
结语
对煤矿瓦斯爆炸事故的治理以防治为主。但是，必须建立完整的事故应对预案，一旦事故发生能够最迅速的反应，将危害降至最低。
参考文献
[1]路建坡.瓦斯异常与管理[J].科技信息，2011.
[2]沈扬.浅谈矿井瓦斯危害与防治[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011（7）.
2、百分之十二以上的氧气浓度；
3、650至750度的明火源。
矿井瓦斯爆炸是一种热链式反应。当爆炸混合物吸收一定能量后，反应分子的链即行断裂，离解成两个或两个以上的游离基。游离基具有很大的化学活性，成为反应连续进行的活化中心。在适合的条件下，每一个游离基又可以进一步分解，再产生两个或两上以上的游离基。如此循环不已，游离基越来越多，化学反应速度也越来越快，发展为燃烧或爆炸式的氧化反应。所以，瓦斯爆炸就其本质来说，是一定浓度的甲烷和空气中度作用下产生的激烈氧化反应。
防止瓦斯爆炸的措施：
1、优化通风网络及通风系统，防止瓦斯积聚；
2、用矿井瓦斯浓度及火源监测技术对矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测；
【关键词】煤矿瓦斯;危害形式;分析;防治对策
The coal mine gas endanger a form analysis and prevention measure
Wen Ying-ming Li Yu-ping Han Yun-gang
【Key words】Coal mine gas;Endanger a form;Analysis;Prevention and cure counterplan
近几年来,煤矿事故已经明显下降,但是,瓦斯爆炸事故是当前煤矿安全生产中威胁最大、最突出的一个问题。从每年的事故统计中来看,煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中,绝大多数是由于瓦斯爆炸,约占特大事故总数的70%左右,尤其是高瓦斯矿井或由于煤层瓦斯压力较高、地质构造较复杂、地应力较大、煤层破坏严重时,在此区域作业的采掘工作面极易发生煤与瓦斯突出导致瓦斯事故的发生。
1.煤矿瓦斯的主要危害形式分析
其主要危害形式有瓦斯窒息、瓦斯燃烧、瓦斯爆炸、瓦斯爆炸引起的煤尘爆炸或火灾等。
1.1瓦斯窒息
矿井瓦斯涌出量较大,如果通风系统管理不善;通风巷道风流反向、采空区或煤层中高浓度瓦斯涌出;工作人员误入未及时封闭停风的巷道;或由于停风导致瓦斯积聚而未采取相应措施等,都可能导致人员误入,缺氧窒息而亡。
1.2瓦斯燃烧
煤层瓦斯含量较高,生产过程中瓦斯涌出量较大,通风不能将瓦斯及时稀释并排出,将在局部地点形成瓦斯积聚,一旦接近火源就可能发生瓦斯燃烧,酿成火灾,火灾引起瓦斯爆炸等一系列灾难性事故。
1.3瓦斯爆炸
瓦斯爆炸发生的条件是瓦斯积聚达到爆炸极限浓度、引爆火源和足够的氧气。井下的照明、爆破火焰、电气火花、摩擦火花等都可能成为引爆火源。在煤矿的生产过程中要完全杜绝这些火花的产生是很困难的。在井下瓦斯超限和局部瓦斯积聚达到爆炸极限浓度时,接近火源都有可能发生瓦斯爆炸,甚至引起煤尘、瓦斯联锁爆炸,造成人员伤亡、财产巨大损失。根据煤矿井下生产的特点,全面分析工作场所及场所的分布,瓦斯积聚的原因及地点如表所列。
2.瓦斯事故的预防措施
2.1煤矿瓦斯抽放技术
2.1.1瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施,同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。
2.1.2为提高瓦斯抽放率,目前主要需解决长钻孔定向钻进技术,包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。
2.1.3瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。目前已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率,使安全环境得到进一步改善。
2.1.4利用多分支羽状适用技术,解决低渗煤层瓦斯治理问题,以提高抽采率。
5)煤矿瓦斯治理应该与煤层气产业化紧密结合起来。
2.2矿井瓦斯浓度及火源监测技术
2.3井下火源防治 对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施,除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现,如放炮时检测瓦斯浓度,采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理,严格动火制度,消除引爆瓦斯的火源。
2.4优化通风网络及通风系统 合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施,为此,瓦斯防治工程与采掘工程,必须同时设计,超前施工,同时投入使用。
2.5隔爆措施
矿井隔爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障,当瓦斯爆炸发生后,依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播,限制火焰的传播范围,主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。
2.5.1被动式隔爆棚。隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便,因而得到了广泛的使用,其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚,具有适应性强,安装、拆卸和移动方便的特点。
2.5.2自动式抑爆装置。使用压力或温度传感器,在爆炸发生时探测爆炸波,及时将预先放置的水、岩粉、N2 . CO2等喷洒到巷道中,从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。如ZGB-Y型自动隔爆装置采用高压氮气引射消焰剂,能将爆炸限制在距爆源40-60m之内;YBW-1型无电源触发式抑爆装置,适合安装在距爆源20-45m的巷道中;ZYB-S型自动产气式抑爆装置采用实时产气原理,当传感器接收到燃烧或爆炸火焰时,触发气体发生器快速产生的高压气体喷洒消焰剂,抑制火焰的传播。
[关键词]矿井；瓦斯治理；防灭火技术；煤矿安全
前言
随着我国社会经济的快速发展，人们对于煤矿资源的需求量也日益加剧，最终在煤炭生产过程中，出现了许多安全事故。瓦斯治理是一项复杂的系统工程，必须有强的责任心、精益求精的业务知识和一支过硬的团队，才能做好瓦斯治理工作。严格执行瓦斯治理“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针，了解瓦斯的涌出规律，采取积极的安全措施治理瓦斯，为矿井安全生产创造条件。所以，研究矿井瓦斯治理和防灭火技术对煤矿安全开采具有重要的实际意义。
1 煤矿瓦斯事故原因分析
1.1 瓦斯爆炸的三要素
瓦斯爆炸的条件是一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气，这三个要素缺一不可。当一定体积的空气中瓦斯浓度达到5%～16%时，就可以产生爆炸，而当浓度高于5%时，瓦斯的爆炸可能性逐渐增加，当浓度介于9.0%～9.5%时，瓦斯和氧气充分混合，会产生最强的爆炸威力。空气中的氧气浓度降低时，瓦斯爆炸界限随之缩小，当氧气浓度减少到12%以下时，瓦斯混合气体即失去爆炸性。这一性质对井下密闭的火区有很大影响，在密闭的火区内往往积存大量瓦斯，且有火源存在，但因氧气的浓度低，并不会发生爆炸。瓦斯的引火温度，即点燃瓦斯的最低温度。一般认为，瓦斯的引火温度为650～750℃，受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素影响而变化。当瓦斯浓度在7%～8%时，最易引燃。当混合气体的压力增高时，引燃温度即降低，在引火温度相同时，火源面积越大、点火时间越长，越易引燃瓦斯。
1.2 安全装备配备不足
部分矿井虽安装了瓦斯监控系统，但因传感器数量不足、安装位置不正确、线路存在故障、显示器不显示数据等问题，不能有效发挥其应有的作用。某些矿井为了提高产量，调高瓦斯探头下限，甚至使用损坏的瓦斯监测设备等，类似的违规操作就容易造成严重的瓦斯事故。
1.3 通风效果不好
通风系统不合理，存在风流短路、多次串联和循环风，造成供风地点风量不足，而引起瓦斯积聚； 局部通风机安装位置不当，风筒未延伸到供风地点或脱落，引起供风地点有效风量不足而造成瓦斯积聚；掘进工作面擅自停电停风而引起瓦斯积聚； 盲巷的瓦斯积聚等； 都容易引起瓦斯事故。
2 瓦斯爆炸事故的危害
瓦斯爆炸产生高温高压火源、冲击波，造成人员伤亡，破坏矿井设施及设备，产生有毒有害气体。在密闭的空间里，甲烷爆炸时温度可达2150～2650℃，这样高的温度会产生很高的压力，如果产生二次爆炸，爆炸将会更猛。甲烷爆炸后产生大量有毒有害气体，空气中的氧含量大大减少，倘若有煤尘参与爆炸，则生成的一氧化碳更多。在瓦斯爆炸所造成的伤亡事故中，一氧化碳中毒者往往占有很大的比重。
3 矿井瓦斯的治理及防灭火技术的措施
3.1 构建完善的监督机制，形成安全防范意识
只有不断构建完善的监督机制，形成安全防范意识，才能有效提高矿井瓦斯治理的质量。首先，煤矿企业应根据当地瓦斯防治的实际情况，构建完善的监督机制，从而对瓦斯工作进行全面监督，一旦出现问题，应及时采取有效措施进行处理，避免突发事件的发生。其次，建立完善的监督机制是对瓦斯防治工作的管理，同时也是对瓦斯防治工作的监督，尤其是对煤矿开采过程中的监控，一旦瓦斯浓度超过常规限制，应及时进行处理，确保煤矿开采的安全性。最后，构建完善的瓦斯监控系统，在开采煤矿过程中，实现全程监控，提高安全防范意识。
3.2 建立完善通风系统，强化通风管理
在瓦斯治理过程中，通风系统发挥着重要作用，完善的通风系统能够确保瓦斯的安全抽放。因此，煤矿企业在设计通风系统时，应全面考量。首先，在煤矿开采过程中，要确保通风系统能够独立运转，避免受到其他系统的影响。其次，加强通风系统设计的全面性，防止漏洞的产生。通常情况下，通风系统中的风机具有重要作用，因此，这就要求在选择设备过程中，应重视设备的质量，并对风机等设备进行合理安置，使其发挥最大效用。为了确保煤矿企业采矿的安全性，就要保持通风系统不间断通风，从而满足空气流通的需要，及时对瓦斯实施排放，降低事故的发生。另外，还要做好通风系统的维护工作，一旦发现有通风故障，应及时采取措施进行处理，促使通风系统能够尽快恢复工作。
3.3 不断完善管理机制，避免火源产生
通常情况下，火源是引起瓦斯爆炸的重要原因。因此，在开采煤矿的过程中，应加强火源的管理。首先，要禁止明火的使用，提高煤矿工作人员的防范意识。一旦发现有违规行为，应及时制止，提高工作人员的安全意识。其次，在煤矿开采之前，要对可能出现的火源进行全面了解，并对有可能出现火源处采取相应的措施，全面做好防火准备工作，降低火源的产生。最后，煤矿企业还要加强对电器的管理，避免因电器故障而出现火源，引起瓦斯爆炸。总之，只有不断完善管理机制，避免火源产生，才能有效降低事故的发生。
3.4 加强瓦斯事故模拟练习，做好安全培训教育工作
为防止瓦斯事故的发生，应在日常工作中，不断加强瓦斯事故模拟练习，做好安全培训教育工作。尽管瓦斯事故模拟练习需要耗费大量的人力、物力和财力，但能够最大限度提高煤矿工作者的安全防范意识，从演练中掌握逃生的技巧，降低对自身的损害。同时，在演练给中，还能够及时发现矿井瓦斯等设备中存在问题，从而将危险扼杀于萌芽状态，充分做好瓦斯治理工作。另外，还要做好安全培训工作，提高煤矿工作者的安全意识，确保安全生产。
4 结束语
综上所述，在煤矿开采过程中，矿井瓦斯治理和防灭火技术是其中重要的内容，不少煤矿安全事故都给人们敲响了警钟，因此，加强矿井瓦斯治理及防灭火技术具有重要的实际意义。在实际的开采过程中，只有充分掌握和了解影响矿井瓦斯事故的因素，才能采取有效措施合理控制，降低瓦斯事故的发生。只有不断加强矿井瓦斯治理和防灭火技术，有效控制矿井瓦斯事故引起的内因和外因，将安全隐患防患于未然，与此同时，不断加大管理和投入，改善生产设备，有效提高矿井瓦斯治理的质量，从而促进煤矿行业的发展，推动社会经济的进一步发展。
参考文献
[1] 王宁.矿井瓦斯治理问题的探讨[J].技术与市场，2014（7）：315+317.
关键词：处理火灾事故、通风控制技术的主要方法
近年来，随着科技的进步，防、灭火技术有了很大程度的改进，处理矿井火灾事故目前主要采用通风控制技术、注浆、注砂、注粉煤灰、注凝胶、注惰气等灭火技术，这些先进的技术在防、灭火工作中起到了非常重要的作用。下面对矿山救护队在处理火灾事故时，采用通风控制技术的主要方法加以说明：
一、在处理矿井火灾事故中常用的通风控制技术
㈠ 风量控制：通过控制火区供风量来抑制火势，冲淡火区内的瓦斯，防止灾情扩大，造成人员伤亡和财产损失。
1、正常通风：当火源发生在回风侧，或者通风网路比较复杂，改变通风方法可能造成风流紊乱时，一般采用正常通风；
2、增加风量：增加风量主要是冲淡和排除瓦斯及有毒有害气体，防止瓦斯积聚。例如：封闭火区前为防止瓦斯积聚，可增加风量，稀释瓦斯，在瓦斯浓度达到爆炸界限前进行隔绝封闭。
3、减少风量：减少风量主要是减少通过火区的风量，以减少火区供氧量，从而达到控制火势的发展，创造条件进行灭火的目的；
4、零点通风：通过停止风机运转或使局部风流短路或者封闭火区，从而达到消灭火区的目的；
㈡ 风路控制：主要为防止火灾烟雾及有毒有害气体，威胁井下作业人员的生命安全或防止高温火烟流经瓦斯积聚区，发生瓦斯爆炸，以及排放火区烟流时，采用的风流控制手段。
1、风流反向：风流反向是整个矿井或采区反风也可以是局部反风，它主要适用于矿井或采区进风巷以及采煤工作面进风巷发生火灾时，为了救人或灭火而常用的一种通风方法，其主要目的是撤出井下工作人员，确保救灾人员始终在火源的上风侧工作，免受烟雾和高温的侵害。
2、风流短路：风流短路分为新风短路和火烟短路两种方法；
注意事项：⑴ 采用风流短路时，必须注意，虽然进入灾区的烟雾减少了，但有毒气体的浓度并不会降低，而且有可能使灾区氧含量降低，造成缺氧窒息，导致事故扩大。⑵ 风流短路时，要注意瓦斯涌出量可能增大，导致瓦斯聚积，发生瓦斯爆炸，因此要随时观察有毒有害气体的变化情况，发现异常时，要采取果断措施进行处理。
3、改变风流流经路线：利用现有的通风系统，增加或减少通风设施，使烟流不经过有人作业区，而是通过无人区进入采区总排或矿井总排，使工作人员免受毒害。或者改变风流流经路线，减少火区供风，以达到控制火势的目的。
㈢ 风压控制：主要用于防止火灾矿井风流发生紊乱，为直接灭火人员创造条件，以及加快在火区封闭后或注入惰气后，控制火区漏风，而采取的措施。
1、风压控制有增大风压、降低风压和均压三种形式，在这三种形式中，灭火工作最常用的就是均压通风。
均压通风的实质就是利用调节风压分布，使采空区的风压趋近于零，减少采空区的漏风，以达到灭火的目的。
由于密闭墙（或风门）两侧的风压差h，同样符合通风阻力定律：
h = R墙（门）・Q・X mmH2O
当密闭墙（风门）的风阻R一定的情况下，采空区的漏风Q主要取决于h，而当采空区内的风流趋近于层流状态时，流态指数X=1.5～1.8。
2、均压通风的技术方法，主要有以下几种：
⑴ 设置调节风门，改变压力分布状态；
⑵ 安设局部通风机，提高或降低采面的压力，防止采空区CO涌出，或向采空区大量漏风；
⑶ 在火区的回风侧，建立调压气室，利用局部通风机升压，以保持火区进、回风侧的压力基本平衡。
实例：鹤煤集团大陆矿-50水平北五层271场子自燃发火，因为直接灭火无效，决定采用隔绝封闭的方法进行灭火，由于当时瓦斯浓度已达到2%，并且有继续上升的趋势，为做到安全封闭及减少火区漏风，采取了以下措施：
1、对-50北五层大巷进行调风，在三石门以外挂风幛，增加271工作面的风量，争取快速稀释瓦斯，当瓦斯降到0.5%以下时，以最快的速度在溜子道、回风道同时施工板闭，并预留风量窗，然后统一封闭；
2、打开材料下山的两道风门，并在+15水平北五层三石门走向返上处，增设两道调节风门（此处风门要抹严、包严，不漏风），使火区处于新设风门的上风侧，则火区的压差趋近于0；
3、通过以上处理使火区达到稳定，观察24小时，在无爆炸危险时，进行永久封闭。
分析：通过采取以上技术手段，解决了瓦斯积聚问题、采空区漏风问题，保证了采区通风系统稳定，从而达到了消除火区的目的。
通过以上实例可以看出，实际处理矿井火灾事故时，并非采用单一的通风控制方法，而是先后或者同时采用多种通风控制方法，要根据具体情况，灵活运用，相互结合，扬长避短，以达到既能控制火势，有利于灭火，又能确保灾区人员安全，利于抢救的目的。
二、采用通风控制技术处理矿井火灾事故时的安全措施：
1、控制因火灾产生的火烟沿井巷蔓延，而波及全矿井；
2、防止火灾扩大；
3、防止产生火风压，引起风流逆转，造成危害；
4、防止引起瓦斯、煤尘爆炸；
5、保证救灾人员的安全，并有利于抢救遇险人员；
6、创造有利的灭火条件。
三、采用通风控制技术处理矿井火灾事故时的注意事项：
1、首先了解事故矿井的基本情况（包括事故的类别、发生的时间、地点、波及范围，受灾人数、位置、人员撤离情况，事故矿井的通风方式、通风状况及主扇、局扇的运转情况、事故矿井的瓦斯涌出情况和事故区域的各种有害气体情况以及烟雾温度以及事故矿井通风设施的分布情况等）；
2、画出事故矿井的通风系统图掌握矿井供电系统，并根据事故类别、瓦斯大小、决定是否断电，如外因火灾、电器火灾，瓦斯大时必须断电；
3、矿山救护队要携带装备齐全、出动迅速、入井及时、侦察救人，并将侦察结果立即汇报指挥部，根据指挥部的命令和火灾现场的实际条件，直接灭火。当直接灭火无效时，再考虑采用其它方法处理火区；
4、处理过程中要设专人检查瓦斯及其它有毒有害气体、观察顶板状态，当瓦斯涌出异常并有爆炸危险时，要首先撤出人员，然后制定防止瓦斯爆炸的措施，再进行工作；
5、当采取控制风速、调节风量、减少回风道风阻等技术手段处理火灾时，要采取洒水降尘措施，防止因风速过大造成煤尘飞扬，而引起煤尘爆炸；
6、一般要在正常通风情况下进行灭火，当火源上风侧有瓦斯涌出源时，避免瓦斯积聚引起瓦斯爆炸，应尽量保持正常通风状态；
7、当因火灾引起瓦斯燃烧时，需要增大工作面的风量时，要注意由于风量增大，负压降低而导致采空区瓦斯涌出；
8、采用短路风流或封闭火区等方法时，应尽量把瓦斯引向旁侧风路或隔绝在火区通道之外，如若不能，要制订防止因瓦斯积聚造成瓦斯爆炸的措施；
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我叫xxx，是建井一处班煤技校XX级学生。XX年已离我们而去，回顾这学期的实习经历，感受是深刻的，收获是丰硕的。
为了工程处生产目标和二矿可持续发展，XX年8月我们全队职工来到二矿北山第八项目部。施工-700米配套工程，先后建设井底绕道和井底水仓，现在施工管子道。以前干过巷道和暗立井，通过这两个项目的施工受益匪浅，也打开了视野，增长了见识，为我以后进一步走向工作岗位打下坚实的基础。
一作为一名井下电工，浅先介绍一下供电系统
二煤矿机电安全 /
1矿用电气设备防爆的重要性
电气设备在正常运行或故障状态下可能出现火花、电弧、热表面和灼热颗粒等，它们都具有一定能量，可以成为点燃矿井瓦斯和煤尘的点火源。大量统计资料表明，电火源是井下瓦斯爆炸的主要点火源，约占50%左右。而且随着煤矿井下电气化程度的提高及井下电气设备电压等级的提高，电气设备的事故更易发生，因此搞好电气设备的防爆，对防止瓦斯、煤尘爆炸具有十分重要的意义。
2矿用电气设备防爆的基本措施
关键词：瓦斯隧道安全技术措施
中图分类号： TU714 文献标识码： A
随着社会经济的发展、交通量的增加，隧道在现代交通中发挥着越来越大的作用。有关资料显示，我国在铁路、公路、水利水电等领域已经建成近万座隧道，总长超过7000km。隧道建设过程中不可避免地要穿越瓦斯富集区地层，在这种情况下施工除了要注意常规操作控制要点以外，瓦斯防治工作将显得尤为重要。
目前，我国在瓦斯条件下进行地下工程施工所能执行的技术规范、技术条款还不完善，许多方面直接引用煤矿行业的相关标准和规范。因此，在瓦斯隧道施工过程中大多存在要么完全照搬煤矿行业的标准及工法，要么就直接按照一般隧道进行施工和管理。前者虽然在一定程度上保证了施工安全，但却增加了许多不必要的投入，严重影响了成本和工期；后者则很难保证施工安全。
本文在此基础上，结合一具体工程实践，通过对瓦斯隧道施工安全控制措施各个要素进行分析探讨，得出一套系统性的瓦斯隧道安全管理方法，希望可为类似瓦斯隧道的施工和安全管理提供一定的借鉴和参考。
1工程概况
兰渝铁路化马隧道位于甘肃省陇南市宕昌县境内，进口位于羊古堆附近，出口位于白龙江左岸上堠子村附近山腰。该隧道属于西秦岭高中山区地貌单元，沿线山高沟深，岸坡陡峻，相对高差为1450m。隧道起讫里程为DK301+282～DK313+862，全长12580m，为双线隧道，隧道内线路分别为12.8‰、13‰的单面下坡。进、出口及化马沟斜井、石家院斜井2个斜井共同施工。
该隧道通过区位于秦岭褶皱系，地质构造复杂，断层、褶皱发育。受区域构造影响岩层产状较乱，层面多闭合一一张开，节理以近垂直岩层走向的节理为主，多为张节理，节理面微张一一张开。并发育有两个背斜、两个向斜和7条断层。风险类型：突涌水、软岩大变形、高地应力、瓦斯。
隧区内覆盖层主要为第四系全新统残坡积层，下伏基岩为白垩系下统剑门关组紫红色泥岩、砂岩不等厚互层，节理发育，岩体破碎，质软易坍，裂隙中可能有有害气体赋存。地下水主要以孔隙水和裂隙水两种形式存在。据预测，隧道内的正常涌水量为2000m3／d，最大总涌水量为2600m3／d，但地下水对混凝土无侵蚀性。
该隧道附近5km范围内分布有两口天然气井，天然气等有害气体可能顺着岩层构造裂隙上逸，并在隧道洞身范围基岩裂隙或缝隙中局部游散富集，形成气囊，具有随机性和不均匀性，危及隧道施工。据勘测，该隧道单孔瓦斯最高浓度为8730ppm，瓦斯含量为10719m3，瓦斯压力为0.2kPa，瓦斯绝对涌出量为3.03m3／min。
2瓦斯隧道界定和划分
2.1瓦斯隧道界定
围岩内含有瓦斯的隧道即为瓦斯隧道，也就是说，在隧道内任何地点、任何时问只要有一次发现瓦斯，那么就将该隧道界定为瓦斯隧道。
2.2瓦斯隧道的划分
根据《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB 10120—2002),将瓦斯隧道划分为低瓦斯隧道、高瓦斯隧道、瓦斯突出隧道3种,瓦斯隧道的类型按照隧道内瓦斯工区的最高级别来确定。
瓦斯隧道工区划分为非瓦斯工区、低瓦斯工区、高瓦斯工区及瓦斯突出工区共4类。
瓦斯隧道工区按照绝对瓦斯涌出量来判定:当全工区的瓦斯涌出量
因该隧道瓦斯绝对涌出量为3.03m3/min，所以设计中将该隧道定为高瓦斯隧道。
3瓦斯的危害
1)瓦斯窒息
瓦斯的主要成份是甲烷(CH4)。它是一种无毒、无味、无色、可燃烧的气体。在常态下，空气中氧气的浓度接近21％，也就是说这是最适合人类生存的氧气浓度。当空气中瓦斯浓度较高时，氧气的浓度就会相应降低。当瓦斯浓度达到43％时，氧气浓度将降至12％，人会有呼吸困难的感觉；当瓦斯浓度达到57％时，氧气浓度就会降到9％，此时短时间内会让人窒息而亡。
2)瓦斯爆炸
引起瓦斯爆炸必须同时具备以下条件：①瓦斯聚集到一定的浓度，瓦斯爆炸浓度为5％～l6％，当瓦斯浓度为9.5％时，其爆炸威力最强(氧气和瓦斯完全反应)。②足够的氧气浓度。③一定的引火温度。瓦斯的引火温度一般认为是650℃～750℃。明火、吸烟、放炮、架线火花，甚至撞击和摩擦产生的火花等都足以引燃瓦斯。
瓦斯爆炸的主要原因是由于瓦斯积聚，通风不当导致而成。一方面爆破作业后，因爆破作业后瓦斯溢漏面急剧增大，洞内通风条件差，瓦斯浓度最易升高。另一方面引起爆炸的原因是电力线短路、电气焊防火不当以及车辆、机械设备保养不及时等原因产生火花引起爆炸。瓦斯爆炸产生的瞬间温度可高达1850℃～2650℃，压力可达到初压的9倍，爆炸产生的冲击波容易使人伤亡和破坏器材设施。爆炸后将会生成大量的CO2、C0等有毒有害气体，使人中毒和窒息。
3)煤(岩)与瓦斯突出
煤(岩)与瓦斯突出事故是指隧道或者煤巷在掘进过程中，在地应力、瓦斯压力共同作用下，发生大量煤(岩)与瓦斯瞬间向采掘空间抛出的异常动力现象。其表现为几吨至数千吨甚至上万吨以上的破碎岩土在瞬间向采掘空间抛出，机械和人员被掩埋，同时伴有大量瓦斯涌出，造成人员窒息，危害极为严重。
4瓦斯隧道施工安全控制措施
瓦斯事故一般都会造成重大的人员伤亡和财产损失，可谓相当的可怕。但是如果我们能够掌握好瓦斯的一些规律并积极采取相应的措施，那么瓦斯事故还是可以防止和避免的。要防止瓦斯事故，应做到以下几点。
4.1加强通风管理
控制瓦斯浓度是最有效的防止瓦斯爆炸的技术措施。通过有效的通风手段稀释瓦斯，将其控制在爆炸界限以下，即使出现火花等引燃源，也不会导致瓦斯爆炸。可见，通风效果的好坏将直接决定是否会发生瓦斯爆炸。
1)通风方式的选择
隧道通风的基本方式主要有压入式、抽出式、送排混合式和巷道式等。根据绝大多数隧道无轨运输施工特点，采用压入式通风可以使工作面的污染度最小，空气质量最好。通风机不需经常移动，且压入式的有效射程比吸人式的有效吸程大得多，利于工作面设备布置和作业，管理上也方便，因而更宜于机械化作业。故独头掘进长度
2)风机选型
风机根据构造可分为3类：离心式通风机、轴流式通风机和射流式通风机。
该隧道采用2台规格型号为SDZ-12.5的轴流式通风机，额定功率为132kW，通风能力为l650～2800m3／min。通风机必须实行双风机双电源供风，并装设风电闭锁装置。当一台主通风机发生故障时，备用风机必须在10min内启动；当一路电源停止供电时，另一路电源必须在10min内启动，保证风机的运转。加强风筒管理，通风管选用抗静电阻燃风管，直径为1.8m，模板台车至风室的风管每节100m，二衬至掌子面风管每个节段为5～30m不等。为保证风管顺直，根据现有模板台车结构，在模板台车上设置钢筒，风筒从钢筒中通过，风筒必须跟进掌子面5m以内。
3)通风系统布置
根据该隧道高瓦斯工区的现场实际条件，利用已贯通的化马沟泄水洞作为进风通道、以隧道正洞和化马沟斜井作为污风的回风巷，采用压入式通风方法进行主通风系统配置；并在掌子面附近、二衬台车、防水板台车、进风巷辅助送风区、回风巷涡流风区以及洞内电气设备、电器（开关、闸箱）工作区等可能产生瓦斯聚集、动火作业和其它可能产生引燃源的重点部位增设射流风机或局扇进行辅助通风。根据“开挖面最大瓦斯涌出量、一次性爆破最大用药量、洞内最多作业人数、洞内最多内燃机械总工作功率以及高瓦斯隧道最低风速”等五项指标进行综合计算，确定最小通风量，并以此进行主通风系统设备选型与配置。现场拟定通风方案见图1。
图1隧道高瓦斯工区通风系统布置图
4.2加强瓦斯预测、检测
该隧道瓦斯预测和检测工作主要是通过人工检测和利用瓦斯监控系统检测来实现的。
1）人工检测
对于人工检测，瓦斯检查员必须经过培训并持证上岗，要严格按确定的地点、频率、检查方法进行检查，严禁空班、漏检和假检。严格执行爆破员、安全员、瓦检员在场的“一炮三检制”（即每炮检查三次：装药前、爆破前、爆破后要认真检查爆破地点的瓦斯，瓦斯浓度超过1%，不准爆破）和“三人连锁放炮制”。瓦检仪及相关仪器必须定期经专职质检部门校验。
2）瓦斯监控系统结构
瓦斯监控系统结构主要由监控主机、数据接口、监控分站、各类传感器(如瓦斯传感器、一氧化碳传感器、开停传感器、硫化氢传感器等)、电缆、接线盒等设备组成。如图2所示。
瓦斯监控系统为煤矿和瓦斯隧道安全管理起到了十分重要的作用。随着电子技术、计算机软硬件技术、网络技术的迅猛发展，国内各主要科研单位和生产厂家又相继推出了KJ90、KJ95、KJl01、KJF2000和KJG2000等监控系统，以及MSNM、WEBGIS等煤矿安全综合化和数字化网络监测管理系统。本着安全、可靠、经济的原则，结合系统设备的技术特点和隧道的具体情况，本隧道选用KJl01瓦斯监控系统。
传感器及控制器 传感器及控制器
图2瓦斯监控系统结构示意
3）“瓦电闭锁”原理
瓦斯自动监控系统使用瓦斯断电装置连续监测，隧道自动断电报警系统为声、光连动形式。在瓦斯浓度>0.5％时报警，瓦斯浓度>1％时切断电源实行瓦电闭锁。
“瓦电闭锁”：瓦斯隧道施工中，在煤系地段因为通风不良或其它原因，会在短时间内大量瓦斯集聚超限，此时如操作电气和机械设备，可能会因漏电、短路、操作电弧等原因产生火花，引燃、引爆瓦斯，故采取在区域供电主开关处设置AXJ-2型瓦斯断电仪，将其探头设在有瓦斯突出及工作面适当地方。当瓦斯超限时，该探头能发出警告信号，同时经断电仪控制迅速切断控制主开关不会合闸送电，从而保证了施工和人身安全，也即是实现瓦斯超限时与供电主开关的闭锁功能。“瓦电闭锁”原理见图3。
图3 “瓦电闭锁”原理
4）监控系统布设
在隧道洞口右侧约20米处设瓦斯自动监控值班室，自动监控系统选用镇江中煤KJ101型安全监控系统。
在隧道内2个掌子面处、泄水洞处和斜井交叉口处各安装1个监控分站，分站分别连接2台甲烷传感器，在隧道洞口附近的安全监控值班室内安装1台监控计算机、1台数据传输接口及1套声光报警器，通过电缆将隧道内分站与控制计算机相连。
监控计算机时时读取监控分站中的各传感器数据，并将数据存储在计算机中，通过数据分析，判断隧道内的瓦斯浓度是否超出标准并及时给予安全提示及报警。
图4自动监控系统布置示意图
4.3施工设备防爆改型
目前隧道施工所使用的施工机电设备基本是通用型设备，这类设备不具防爆性能，只能用于无瓦斯的隧道。而瓦斯隧道就需要防爆型机电设备，将通用型机电设备改造为防爆型机电设备。
本隧道主要对变压器、接线盒、电缆、控制器、灯具、插销开关、装载机、挖掘机、自卸汽车、混凝土输送泵、混凝土搅拌运输车等机电设备做了防爆改型。
4.4加强超前地质预报
超前地质预报主要有地质分析法、物理探测法和钻孔探测法3种。其中，物理探测法主要有红外线探测、地震波探测、地质雷达探测、瞬变电磁法等。
该高瓦斯隧道超前地质预报优先采用钻孔法，这是因为钻孔法不仅能直观有效地反映前方围岩地质情况，而且还能及时了解前方瓦斯的赋存情况；其次采用地震波探测法作为辅助方法。
4.5加强日常安全管理工作
该隧道日常安全管理工作主要有以下几个方面：①建立健全各项规章制度；②做好进洞人员安检工作，以防止将火源带进洞内；③严格执行风电闭锁、瓦电闭锁；④加强对员工的教育培训；⑤做好应急救援工作。
5实施效果
将该隧道进口12个月的瓦斯浓度最大值绘成曲钱，见图5。
图5瓦斯浓度最大值变化曲线
由图5可知，该隧道进口在12个月中瓦斯浓度基本都在0.35％以下，处于《铁路瓦斯隧道技术规范》所规定的0.5％安全线下，并且该隧道自开工至今尚未出现过一起事故。由此可见，采取上述各项安全控制措施，有效地保证了隧道的安全掘进。
结语：
瓦斯的危害主要有瓦斯窒息、瓦斯爆炸、煤(岩)与瓦斯突出等，针对这些危害发生的诱因，及时采取措施，可防止瓦斯事故的发生。
瓦斯隧道施工安全控制措施主要包括加强通风管理、加强瓦斯浓度检测、机电设备防爆改型、超前地质预报及加强日常安全管理工作等。
该隧道1年内的瓦斯浓度值显示，采取本文所述各项安全控制措施后，该瓦斯隧道安全管控到位，处于可控状态。总之，瓦斯防治是个系统工程，运用系统论的观点、理论和方法控制好瓦斯隧道安全管理措施中各组成要素，可以减少或避免瓦斯事故的发生。
参考文献：
[1] 刘兴平，梅岭关瓦斯隧道爆破施工安全措施[J]，现代隧道技术，2011,48（2）:17-19
[2] 苟彪.瓦斯隧道施工控制及防治措施探讨[J]，现代隧道技术，2011,48（2）:20-27
[3] 明建龙.高瓦斯隧道监控与施工通风设计[J]，铁道建筑，2009，（2）:18-20
关键词:巷道贯通 煤矿安全管理技术 矿井通风安全
地应力集中而产生的瓦斯爆炸,一直是困扰矿井作业现场的工程技术人员的难题,且《煤矿安全规程》中规定,每层掘进巷道与其他巷道贯通时,必须预防冒顶、瓦斯、煤尘和放炮等安全事故的发生[1]。巷道贯通后,矿井下的通风系统会发生不同程度的变化,这些变化又会引发很多安全问题。其中,最突出的问题是“一通三防”,这一问题应受到技术人员的高度重视。
1 巷道贯通之时,引起瓦斯煤尘爆炸事故隐患的原因
1.1 在巷道贯通之初,国家做了只允许一个工作面向前掘进的规定
然而,国家的监管力度相对匮乏,一些矿井难免常常违规操作。这些违规矿井不能权衡、顾及各个方面,他们的做法严重违反国家的操作规定,如,他们在停止掘进的一头也停止供风,又如,不重视另一头的通风和安全管理问题,这样的后果便是瓦斯积聚。在掘进的一头放炮,便引起没有通风的另一头瓦斯爆炸情况的发生。贵州地区的煤矿重大瓦斯爆炸就属于此类情况造成的。因此,两头同时通风是确保煤矿安全的必要措施。
1.2 井下通风系统是网络结构,它是由众多井巷和通风设施相互联系构成的
1.3 调整局部通风位置,由于控制风力的措施不及时或方法不正确,可遗留瓦斯爆炸等隐患,局部通风机所在的巷道风量可能小于局部通风的吸风量,而后循环,最后造成瓦斯爆炸等
2 火灾事故隐患在巷道贯通之时发生
这种事故通常发生在自然发火严重的老矿井内,由于火区分布得很广且没有规律地分布,因此可能有人已经在长期的生产中采取一些均压措施来控制自然火的发生,一些地区的漏风也有可能直接沿回风流排走而没有被察觉,巷道贯通会导致平衡遭到破坏而火区复燃,若风力得不到有力地控制,就会很容易发生火灾,特别是在瓦斯矿井内。
3 煤和瓦斯事故隐患的发生
在巷道贯通地带,由地应力和瓦斯压力还有煤体结构性能综合作用的煤与瓦斯的危险性将会大大增高,如果处理得不恰当将会产生煤与瓦斯的危险事故。
4 如何选择巷道贯通地点
4.1 贯通地点尽量在无突出危险性或突出危险性小的区域进行
在选择贯通地点时应该特别注意突出危险性地区,煤和瓦斯突出危险的矿井将会使得贯通地点的危险性增大,所以在选择贯通地点时,应该设法选在无突出危险性或者突出危险性较小的地方。以焦作矿务局冯营矿24061为例说明。冯营矿24061贯通相距10m,预测指标明显超限,并且伴有煤炮声、顶钻和卡钻现象。随后,工作人员查究原因是:贯通点在受断层影响的突出危险区内。为了减少事故危险性,工作人员将24081的回风巷挖掘完毕,将回风巷与进风巷的贯通地点选定在开切眼附近。此后,突出危险没有在贯通中发生。
4.2 避免贯通地点处于主要进回风系统之间
主要进回风系统之间不应设置贯通地点。这是因为,巷道贯通前,在通风系统中被贯通的煤柱常起着风门的作用,控制风网中的风流。若不采用控制风力措施,那么,就相当于打开了风门,便会引起更加消极的影响。
5 如何在巷道贯通时控制风力
5.1 在局部地点加强通风管理
加强局部地点的通风管理是很重要的。在贯通时,要做到:一个工作向前接通,检查局部通风是否正常或是否存有隐患,确保局部通风系统安全、稳定、可靠,防止循环风和不合理的串联通风,各井巷的风量和风速符合要求。此外,为在煤和瓦斯突出危险的矿井中,当倾斜巷道与上部平巷贯通时,上部平巷要保持最少5m的超前距离,保证各掘进头的回风系统畅通,来防止发生突出影响其他区域。
5.2 如何做好控风准备工作
应该及时调整贯通前后的通风系统,贯通点处于主要进回风系统之间承受两侧的风压差会比较大[3],而被贯通煤柱对系统的控制的较大作用会使得贯通存在较大的危险性,那么,这样就必须对通风系统做出预先的调整。风流调整工作的难度的大小由通风系统的复杂难度来决定。但是,风网中各个分支在贯通后不能准确预计,因此,计算机进行结算模拟是必不可少的。同时,在贯通前后,工作人员必须仔细检查,防止风量不足和瓦斯超限而引发的各种不良状态,避免煤尘漫天,而且更要注意的是,必须加强通风管理,防止不合理的串联通风和循环风发生,加强对密闭区和火灾区域的观察和调控,防止瓦斯泄露和火区复燃而引起的安全隐患。
参考文献
[1] 李天和,冯大福.煤矿巷道贯通安全保障体系的研究与实践[J].矿业安全与环保,2009(3):1～3.