眾所周知，瓦斯爆炸需要三個條件，而在井下生產(chǎn)過程中，氧氣濃度大于12％這個基本條件是時刻存在的。因此，杜絕瓦斯事故，關(guān)鍵是防止瓦斯積聚及瓦斯積聚后采取正確的措施處理和杜絕高溫?zé)嵩吹拇嬖凇，F(xiàn)以低瓦斯的新汶礦區(qū)為例，研究預(yù)防瓦斯事故的關(guān)鍵措施。

    1　防止瓦斯積聚的措施
    礦井在生產(chǎn)過程中，健全合理、穩(wěn)定、可靠的通風(fēng)系統(tǒng)，保證工作面有充足的供風(fēng)量，是防止瓦斯積聚的前提條件。

    1．1　健全穩(wěn)定、合理、可靠的通風(fēng)系統(tǒng)
    從1995年開始，新汶礦區(qū)對通風(fēng)系統(tǒng)進行了大規(guī)模的優(yōu)化改造，使通風(fēng)系統(tǒng)匹配合理，高效穩(wěn)定，主通風(fēng)機在合理區(qū)域內(nèi)運行。一是制定通風(fēng)系統(tǒng)管理標準，根據(jù)各項指標對通風(fēng)系統(tǒng) 可靠性進行評價；二是從源頭上把住設(shè)計關(guān)，杜絕通風(fēng)系統(tǒng)中平面交叉、采區(qū)內(nèi)部上下兩頭 進風(fēng)、不合理串聯(lián)通風(fēng)、擴散通風(fēng)、老塘通風(fēng)；三是對現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)進行優(yōu)化改造，更換低效高耗主通風(fēng)機，對總回風(fēng)巷進行擴修降阻，根據(jù)管理標準調(diào)整優(yōu)化采區(qū)系統(tǒng)，減少通風(fēng)設(shè)施；四是巷道貫通后及時調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，防止風(fēng)流紊亂。

    1．2　保證工作面有充足的風(fēng)量
    保證工作面充足的供風(fēng)量是有效沖淡瓦斯、防止瓦斯積聚的重要手段。一是礦井堅決執(zhí)行以 風(fēng)定產(chǎn)，嚴禁超通風(fēng)能力開采；二是明確工作面配風(fēng)標準，對確定為瓦斯異常區(qū)的采、掘工作面在正常配風(fēng)量標準的基礎(chǔ)上再增加10％；三是嚴格掘進供風(fēng)管理，保證風(fēng)筒出口到迎頭 距離不超過5m，杜絕風(fēng)筒出現(xiàn)破口、積壓、接頭漏風(fēng)現(xiàn)象，對瓦斯異常區(qū)及長距離、大斷面的掘進工作面配備使用高效低耗對旋式通風(fēng)機和大直徑風(fēng)筒。

    1．3　杜絕掘進工作面無計劃停風(fēng)
    據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，掘進巷道的瓦斯積聚有80％是由于通風(fēng)不好引起的，且有70％的瓦斯事故發(fā)生在掘進工作面，事故原因大都是因為局扇無計劃停風(fēng)、工作面風(fēng)量小引起。新汶礦區(qū)發(fā)生的兩起瓦斯事故都是因為局扇停止運轉(zhuǎn)造成的。加強掘進工作面供風(fēng)管理，杜絕無計劃停風(fēng)的主要措施：一是實行采掘供電分開，掘進工作面供風(fēng)實行雙風(fēng)機雙電源，如果主風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)，則備用風(fēng)機自動進行切換運轉(zhuǎn)，杜絕工作面停風(fēng)現(xiàn)象。目前礦區(qū)內(nèi)各掘進工作面裝備 基本實現(xiàn)了雙風(fēng)機雙電源，并設(shè)專職局扇司機，每班交接班前對風(fēng)機自動切換情況進行試驗 ；二是執(zhí)行有計劃停風(fēng)制度，對需要檢修停風(fēng)的工作面提前編制有計劃停風(fēng)通知書，撒出全部人員、設(shè)備停電后，方可停風(fēng)，恢復(fù)通風(fēng)前，按規(guī)定排放瓦斯。

    1．4　積極開展瓦斯地質(zhì)研究，確定瓦斯異常區(qū)裝備管理標準
    預(yù)防瓦斯事故要積極進行瓦斯地質(zhì)研究。1999年與焦作工學(xué)院合作開展了瓦斯地質(zhì)研究，在全礦區(qū)選取有代表性的煤層和地點進行采樣，對數(shù)據(jù)進行分析處理，研究得出瓦斯地質(zhì)數(shù)學(xué)模型，預(yù)測未采區(qū)域瓦斯含量情況。另外，對各煤層內(nèi)炮眼瓦斯進行定期監(jiān)測，并記錄建檔，得出實際的瓦斯含量曲線。

    根據(jù)瓦斯涌出情況和瓦斯地質(zhì)研究數(shù)學(xué)模型，劃分確定瓦斯異常區(qū)，如根據(jù)模型推算、實測數(shù)據(jù)和現(xiàn)場開采經(jīng)驗，確定F7斷層下盤200m以內(nèi)為瓦斯異常區(qū)。制定瓦斯異常區(qū)裝備管理標準，在開采異常區(qū)域時，按照標準進行裝備管理，提高工作面供風(fēng)量，安設(shè)瓦斯監(jiān)測探頭，配備專職瓦斯檢查員，對掘進工作面安裝使用雙風(fēng)機雙電源等。

    2　瓦斯積聚的處理

    在礦井生產(chǎn)過程中，因地質(zhì)條件、開采技術(shù)和通風(fēng)管理等因素的影響，不可避免地會出現(xiàn)瓦斯積聚現(xiàn)象。瓦斯積聚一般發(fā)生在采煤面上隅角、停風(fēng)的巷道、巷道高冒區(qū)等地點，出現(xiàn)瓦斯積聚現(xiàn)象并不可怕，關(guān)鍵是采取正確的措施進行處理。

    2．1　采煤面上隅角瓦斯積聚的處理
    由于風(fēng)流在采煤面上隅角形成渦流，同時該處風(fēng)速較低，而瓦斯比重比空氣小，浮在空氣上部，生產(chǎn)過程中涌出的瓦斯易積聚在上隅角，不易被風(fēng)流帶走，因此上隅角最易發(fā)生瓦斯積聚。11層煤、19層煤在回采時上隅角瓦斯?jié)舛冉?jīng)常在1％左右，高時達5％以上，已達到爆炸下限。但由于措施得力，方法得當，因此近幾年已成功處理超限40余次。一是在回風(fēng)巷安設(shè)抽出式風(fēng)機和長度為100m的負壓風(fēng)筒，強制將上隅角高濃度瓦斯排到回風(fēng)巷風(fēng)流中進行稀釋 ；二是加強安全監(jiān)測管理，在采面上出口5m處和抽出式風(fēng)機出風(fēng)口20m處各安設(shè)1臺瓦斯監(jiān)測探頭，隨時監(jiān)測瓦斯情況，超限時及時切斷工作面電源；三是加強瓦斯檢查，配備業(yè)務(wù)水平高、責(zé)任心強的專職瓦斯檢查員，每班檢查次數(shù)由2次增加為3次，并在抽出式風(fēng)機出風(fēng)口20 m處增設(shè)瓦斯檢查點；四是加大采煤面傾斜方向與回風(fēng)巷的角度，使風(fēng)流流經(jīng)上隅角的面積 盡可能的大一些；五是對上隅角切頂排支柱提前回掉一排，并及時放頂；六是加強超前支護，保證回風(fēng)巷通風(fēng)斷面不低于原設(shè)計斷面的80％；七是在上隅角安設(shè)噴霧設(shè)施，及時消滅產(chǎn)生的摩擦火花。

    2．2　掘進工作面瓦斯積聚的處理
    掘進工作面只要供風(fēng)充足，涌出的瓦斯會隨風(fēng)流及時排出，一般不會發(fā)生瓦斯積聚，但對個別涌出量較大的煤層，采取正常的通風(fēng)方式不會解決瓦斯積聚問題。如潘西礦十九層煤后五 回風(fēng)巷在掘進時瓦斯涌出異常，炮眼瓦斯高達100％，采用一般的通風(fēng)方式迎頭還經(jīng)常發(fā)生瓦斯積聚，對該區(qū)域進行分析發(fā)現(xiàn)，煤層內(nèi)瓦斯壓力小，不適宜采用瓦斯抽放，經(jīng)研究采取了如下綜合治理措施，保證了安全生產(chǎn)。一是對該掘進工作面配備使用了兩套雙風(fēng)機雙電源 ，其中兩臺主機為30×2kW的對旋式風(fēng)機，使用直徑為600mm、每節(jié)長度增加至20m的風(fēng)筒， 迎頭風(fēng)量達600m2／min，及時稀釋了涌出的高濃度瓦斯；二是在離迎頭5m處回風(fēng)側(cè)和距 全 風(fēng)壓5m的回風(fēng)流中各安設(shè)一臺瓦斯監(jiān)測探頭，將監(jiān)測數(shù)據(jù)及時傳送到地面中心站，監(jiān)測探頭 增設(shè)斷電功能，保證瓦斯超限時立即切斷巷道內(nèi)所有電器設(shè)備的電源；三是為防止靜電火花 的出現(xiàn)，風(fēng)筒吊掛全部改用布條；四是放炮使用二級乳化炸藥，提高了爆破安全性：五是因電煤鉆防爆性差，因此取消電煤鉆打眼，改用風(fēng)鉆打眼。

    2．3　啟封盲巷瓦斯積聚的處理
    近幾年，新汶礦區(qū)在啟封盲巷探查瓦斯時，發(fā)現(xiàn)有些盲巷瓦斯?jié)舛冉咏?、達到甚至超過瓦斯 爆炸下限，對這些巷道排放瓦斯恢復(fù)通風(fēng)時，如果處理不當，后果將不堪設(shè)想。因此在啟封盲巷恢復(fù)通風(fēng)時，執(zhí)行嚴格的瓦斯排放制度，保證了瓦斯安全排放。一是搞清所排放的巷道 封閉時間、地質(zhì)情況、巷道長度及斷面等基本情況，估算巷道內(nèi)的瓦斯?jié)舛燃皵?shù)量；二是編制周密嚴格的瓦斯排放安全措施，報各級領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門審批；三是排放時要堅持斷電、撤人、限量的原則，總工程師現(xiàn)場指揮、救護隊協(xié)助參加，要注意控制風(fēng)流并由外至里逐段排 放，嚴格控制排出的瓦斯量，使混合風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛瓤刂圃谝?guī)定濃度以內(nèi)。

    2．4　臨時停風(fēng)巷道的處理
    臨時停工的工作面要保持正常通風(fēng)，對因故臨時停風(fēng)的掘進工作面，應(yīng)立即撤出人員，停風(fēng)時間不超過8h的要打柵欄，停風(fēng)1個月內(nèi)的要設(shè)置板閉，長期停工和停風(fēng)時間超過1個月的，必須進行磚閉。嚴格瓦斯檢查制度，臨時停風(fēng)的掘進工作面在恢復(fù)通風(fēng)前，必須按規(guī)定檢查瓦斯。對瓦斯異常區(qū)掘進工作面停風(fēng)時間不超過2h，其他區(qū)域掘進工作面停風(fēng)時間不超過8h，可由專職瓦斯檢查員檢查瓦斯，停風(fēng)時間超過規(guī)定，必須由救護隊進行探查瓦斯。

    3　控制和消除引爆火源

    據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，引起瓦斯爆炸事故的火源主要有電火花和放炮，其中，電火花占50％，放炮占31．8％，其他占18．2％。

    3．1　杜絕井下電氣失爆
    電氣失爆最容易產(chǎn)生電火花，新汶礦區(qū)發(fā)生的兩起瓦斯爆炸事故都是由于線路失爆而產(chǎn)生電火花引起的。現(xiàn)在井下使用大量的機電設(shè)備，使瓦斯爆炸潛在危險性增加，因此應(yīng)加強電氣設(shè)備管理，防止電氣設(shè)備失爆。一是防爆電氣設(shè)備必須取得合格證，入井前需由專門的防爆 檢查員進行安全檢查，合格后方可入井；二是防止電纜碰撞、急彎、劃傷、刺傷等機械損傷 ；三是電纜導(dǎo)線連接要牢固，無“雞爪子”、 “羊尾巴”和明接頭，有過電流和漏電保護 ；四是設(shè)置保護接地和漏電保護裝置，定期進行預(yù)防性試驗，發(fā)現(xiàn)漏電要及時處理；五是按程序操作電氣設(shè)備，嚴禁帶電維修電源開關(guān)閉鎖和搬遷電氣設(shè)備、電纜電線，做到日常維護檢修和巡回檢查相結(jié)合。

    3．2　防止放炮引燃瓦斯
    放炮工作涉及炸藥領(lǐng)退、編號、導(dǎo)通、腳線扭結(jié)到炸藥運送、預(yù)制炮頭、打眼定炮、聯(lián)炮、 一炮三檢、聯(lián)線放炮等十幾道工序，每天都要反復(fù)操作，如果某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，尤其是現(xiàn)場放炮環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，在瓦斯異常區(qū)就可能發(fā)生瓦斯事故。因此，要加強放炮管理，抓好放炮的每一道工序、每一個環(huán)節(jié)。一是嚴格執(zhí)行一炮三檢制度，認真檢查放炮前后的瓦斯情況； 二 是放炮前后沖刷煤塵；三是堅持使用水炮泥，黃泥封孔；四是正規(guī)放炮操作程序，嚴格執(zhí)行放炮管理規(guī)定；五是加強雷管導(dǎo)通工作，杜絕不合格的雷管出庫。