綜合治理礦井瓦斯 實現安全生產
——陽泉煤業(yè)（集團）有限責任公司通風部
張愛科 程紅林
摘要 通過對陽煤集團建局50多年來的在“一通三防”工作上的不懈探索，闡述了總結了瓦斯治理方面的一系列管理經驗。
關鍵詞 瓦斯 治理 經驗 介紹
陽煤集團的前身陽泉礦務局成立于1950年，1997年改制為陽泉煤業(yè)（集團）有限責任公司，建企五十多年來，公司歷屆領導和廣大員工始終把治理瓦斯擺在安全生產“重中之重”的位置，牢固樹立“安全第一、瓦斯為天”的思想，認真落實“一通三防”的有關規(guī)程規(guī)定，形成了集通風、抽放、監(jiān)測為一體的通風瓦斯管理體系，建立了一整套行之有效的規(guī)章制度，培養(yǎng)了一支嚴細成風的通風瓦斯管理隊伍，走出了一條在高瓦斯礦井實現安全生產高產高效的路子。總結我公司開展“一通三防”瓦斯治理的工作，主要有以下四點經驗：
一、領導重視，加強基礎建設，是控制瓦斯事故，實現安全生產的先決條件。
在我公司目前的10對生產礦井中，有煤與瓦斯突出礦井4對、高瓦斯礦井5對，低瓦斯礦井1對。全公司絕對瓦斯涌出量高達1386.9m3/min，相對瓦斯涌出量平均為22.07m3/t。風排瓦斯量660.45 m3/min，抽放量726.45 m3/min。陽煤集團各種自然災害，特別是瓦斯災害十分嚴重。建企以來共發(fā)生煤與瓦斯突、噴出4063次，瓦斯燃燒事故93起，自然發(fā)火事故76起。特別是2003年8月14日我公司裕公井發(fā)生的瓦斯爆炸事故死亡28人事故，對我們震動很大。嚴酷的現實和血的教訓使我們深刻地領悟到，在陽煤集團實現安全生產，重中之重必須強化通風瓦斯管理。資金再緊治理瓦斯投入不能緊，機構再減通風瓦檢人員不能減，生產任務再重不能與通風瓦斯抗膀子，使“只認瓦斯不認人”成為陽煤集團企業(yè)文化的安全觀。為了不斷強化各級領導和廣大員工的通風瓦斯意識，做到舉一反三，警鐘常鳴，我們把每年8月14日確定為全公司的事故“反思日”，反思一年來的“一通三防”工作，特別是各類事故和隱患，并以兄弟單位的事故為“鏡子”對照自己工作中的漏洞，剖析案例，尋找原因，完善制度，堵塞漏洞。工人進礦上的第一課就是安全和通風瓦斯課，每年下發(fā)的安全一號文件都要以安排通風瓦斯管理為重點，從采區(qū)設計到生產準備首先考慮通風系統，已經成為集團公司組織生產的重要原則。
要從根本上管住管好通風瓦斯，必須依靠技術進步，舍得投入。計劃經濟和改革開放初期，我公司以生產民用煤為主，售價很低，承包11年就有9年虧損；1997—2000年，受煤炭市場疲軟等因素影響，公司生產經營遇到了極大困難，資金十分緊張。盡管如此，我們用于治理瓦斯的費用仍保持在每年1億元左右，甚至少發(fā)員工工資，也要確保通風瓦斯的投入?！捌呶濉币詠?，全公司用于“一通三防”的各種投入21.76億元 ，噸煤平均7.36元，最高年份達14.70元。20年來，全公司工開鑿風井21對，安裝和改造主扇30臺次，開拓專用瓦斯巷50萬余米，敷設抽放管路15萬米，并引進了瓦斯自動監(jiān)測系統和自動斷電報警裝置。根據統計，從2000年~2006年，陽煤集團每年用于技術改造方面的投入從583064萬元提高到了116320萬元，累計投入達4.58億元，主要用于完善和改造“一通三防”系統，加大通風和抽放能力，不斷提高瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統，完善防滅火設施和灑水降塵設施，為安全生產提供了可靠保障。為使高瓦斯礦井實現高產高效，我們還積極與煤科總院及其所屬分院聯手組織技術攻關，研究成功了U+L型、Y型、偏Y型和U+I型通風方式等，攻克了頂板穿層普通密鉆孔、大直徑鉆孔、頂板巖石（傾斜、走向和中低位后高抽）巷道抽放鄰近層瓦斯等一系列技術難題。極大地提高了治理瓦斯的科技含量和技術可靠性，并且為綜采、綜放設備效能的充分發(fā)揮提供了通風條件。
二、依靠科技進步，建立和完善通風、抽放、監(jiān)測三大系統，是控制和杜絕重大瓦斯事故的根本技術手段。
1、建立完善的通風系統?？刂仆咚故鹿?，首要的是要提高礦井通風能力，保證有足夠的風量稀釋瓦斯。從1976年至2006年的31年間，我們先后開鑿風井47個，并選用了一批新型高效風機（如引進德國技術生產的GAF系列無反風道主扇），單機最大電機功率達5000KW，同時對低效主扇進行了技術改造，提高了礦井通風能力。目前，在我集團公司現共安裝主扇50臺，運行25臺，總裝機容量81740KW，總排風量26.85萬m3/分，風排瓦斯量660.45m3/分，通風能力達3882萬噸/年以上，充分滿足了生產發(fā)展的需要。通風方式實現了多風井分區(qū)通風，各采掘工作面形成了獨立的通風系統；高突礦井采 區(qū)全部采用了雙進雙回系統，中厚煤層回采煤面采用U+L（外錯尾巷）型通風、厚煤層綜放面采用U+I（內錯尾巷）型通風的一進兩回通風系統，掘進面推廣使用大容量高效對旋風機、大直徑風筒和“雙風機雙電源”供電，掘進面供風可靠性和煤頭風量都得到很大提高。
目前，回采面按瓦斯涌出量計算風量，一般為1000—2000m3/分，消除了瓦斯積聚和超限作業(yè)，充分滿足了生產發(fā)展的需要。
2、建立可靠的瓦斯抽放系統。為了適應綜采和綜采放頂煤高產高效采煤工藝的發(fā)展，幾十年來，我公司研究發(fā)展并全面推廣了多種鄰近層瓦斯抽放技術，先后采取了Φ73mm普通鉆孔、加密鉆孔、Φ200mm大直徑鉆孔等頂板穿層鉆孔抽放，頂板巖石傾斜、走向和中低位后高抽的巷道抽放，目前正進行用200mm頂板巖石水平千米鉆孔替代走向高抽巷的試驗，以期在滿足抽放要求前提下，降低巷道成本。為落實國家“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風定產”的瓦斯治理十二字方針，大幅度降低瓦斯超限對安全生產的威脅，我公司從2007年起對本煤層瓦斯實施強制預抽，全年計劃打鉆孔60萬米，工作面不布置本煤層抽放鉆孔，集團公司不予驗收生產。通過采用上述抽放技術，鉆孔抽放回采面鄰近層瓦斯抽出率可達80%以上，巷道抽放抽出率可達90%以上。為了保證抽放效果，公司每年施工Φ73mm鉆孔1400米、Φ200mm鉆孔22000米、抽放專用巷道15000米以上。
綜采放頂煤采煤方法因其高產、高效、低耗等特點，我門早在上世紀八十年代末，就在一礦工作面試驗成功，并在全公司推廣應用，但隨之帶來了瓦斯、煤塵、自然發(fā)火、回采率低等一些棘手問題。我公司既是全國最高的瓦斯礦區(qū)，綜放煤層（15#煤）又具有自然發(fā)火傾向（建企以來共發(fā)生76起自然火災事故），若不能采取正確的治理瓦斯、防止自燃的技術措施，極易釀成大患，既大幅度降低了生產產量、又嚴重地影響著工作面和礦井的安全。
綜放工藝上馬初期，我公司就曾有過深刻的教訓。至1998年，先后有5個工作面被迫封閉。雖然至今都已安全啟封，拆除全部設備，但畢竟給企業(yè)生產、銜接和財產造成巨大損失，也為綜放工藝的推廣應用蒙上了陰影。
從1996年開始，我們對高瓦斯、易自燃煤層高產高效綜放面瓦斯綜合治理技術進行了全面的研究和攻關，經過5年苦戰(zhàn)，終于掌握了綜放面瓦斯涌出規(guī)律，針對性地采取以頂板巖石傾斜、走向高抽巷（抽放正?；夭蓵r的鄰近層瓦斯）和中低位后高抽巷（抽放初采期近鄰近層瓦斯）為主的一系列治理瓦斯措施；掌握了綜放面自然發(fā)火規(guī)律，淘汰了U+L型（外錯尾巷）易引發(fā)煤層自燃的通風系統形式，研究和全面推廣了U+I型（內錯尾巷）通風系統形式，徹底消除了煤層自燃發(fā)火對安全生產的威脅。研究布置初采偽傾斜高抽巷解決了綜放面初采瓦斯，即采用一條小斷面斜巷，將工作面上隅角與走向高抽巷尾部連通，使初采期上鄰近層瓦斯在高抽巷的抽放負壓作用下即時排出，使綜放工作面安全渡過初采期。
通過研究并采取上述措施后，徹底杜絕了綜放面瓦斯燃燒和煤層自燃火災事故和初采期瓦斯超限事故的發(fā)生，為我公司綜放面創(chuàng)造了單產400萬噸的通風條件，一礦綜五隊年產突破400萬噸，達到國際領先水平。
經過多年努力，我公司形成了“密鉆孔、大孔徑、高抽巷、大管路、本煤層專用抽放系統”的抽放格局，為治理礦井瓦斯打下堅實的基礎。目前，公司所有生產礦井全部建立了抽放系統。全公司共建地全公司共建地面瓦斯抽放泵站8座，井下移動泵站5個，總裝機容量6905KW，單機運行時的最大抽放能力達2954m3/分以上。共敷設抽放系統管路150千米；截止2006年底，全公司已累計抽放瓦斯41.55億m3，僅2006年就達到3.76億m3，瓦斯抽放量占到礦井總涌出量的52.38%。
3、建立先進的瓦斯監(jiān)測系統。我公司從1974年開始裝備瓦斯監(jiān)測儀器，經過多年的改進完善，已形成國內比較先進的多功能瓦斯監(jiān)測系統。目前全公司共有礦井瓦斯自動監(jiān)測系統11套，抽放監(jiān)測系統5套，井下工作站486套；裝設各類傳感器2403個，其中瓦斯傳感器1210個，一氧化碳傳感器38個，溫度傳感器44個，負壓傳感器60個，風速傳感器48個；開停傳感器400臺、，饋電傳感器230臺，風門開關傳感器245對，其它傳感器103臺等，服務全部礦井的監(jiān)測監(jiān)控。在高突礦井采掘工作面，全部按標準安裝了瓦斯監(jiān)測傳感器，一般每個面不少于5個，突出礦井增設進風探頭。當工作面回風、尾巷或后溜等任何一處瓦斯?jié)舛瘸霈F超限時，都能立即報警并切斷工作面電源。各探頭和傳感器均通過分站與監(jiān)測主機聯接，主機對其采集的數據進行計算處理，并實現自動監(jiān)測監(jiān)控，從而杜絕了瓦斯超限作業(yè)。近年來，我們又研制開發(fā)了監(jiān)測監(jiān)控后備保障系統，對采掘工作面主要設備裝備了開停傳感器，當瓦斯超限而監(jiān)測系統因故不能及時斷電時，后備保障系統比較瓦斯?jié)舛群烷_停信號后，起作用斷開工作面上一級供電設備電源，確保了安全生產。二十多年來，我公司未發(fā)生重大瓦斯事故，監(jiān)測系統的正常運行起到了很大作用。
三、加強制度建設，從嚴從細加強通風瓦斯管理，是防治瓦斯事故的有力措施。這方面我們重點堅持并強化了10個方面的管理工作。
1、建立健全以總工程師為首的通風瓦斯管理責任制。通風部門直接受總工程師領導，公司總經理（礦長）、總工程師每日親自審閱通風日報，發(fā)現問題，立即處理。集團公司總工程師每月主持召開通風專業(yè)例會，各礦（處）總工程師、通風區(qū)長、公司安監(jiān)、生產、機電、通風等處室處長參加，研究布置加強管理、防治瓦斯事故的措施。出現通風瓦斯方面的險情，都要由公司、礦總工程師親自制定處理方案，并監(jiān)督方案的落實，直至險情排除。
2、狠抓瓦檢員巡回檢查瓦斯制度的落實。各礦通風部門每月都要按檢查區(qū)域制定計劃巡回檢查圖表，明確瓦檢員的檢查路線、地點和時間，并規(guī)定檢查圖表非排瓦斯等特殊情況誤差不得超過20分鐘，否則按假報瓦斯處理。在地區(qū)瓦檢員基礎上，對高、突礦井的掘進面全部配備了專職瓦檢員，回采面配備跟機和工作面專職兩名瓦檢員，要求必須在工作地點交接班。堅持了瓦斯巡回檢查圖表的班隊區(qū)三級審查制度，瓦檢員每班三次匯報和瓦檢圖表、井下牌版與調度臺帳三對口制度，通風部門領導全天候跟班隨機檢查和定期專項檢查制度，關于虛報瓦斯、空班漏檢、脫崗等責任者堅決開除或留察的分析處罰制度等。2006年，通風處對各礦“一通三防”隱患罰款達四十七萬余元。
3、堅持排放瓦斯和巷道貫通的分級管理制度。排放臨時停風區(qū)的瓦斯，通風區(qū)值班長批準，通風隊指定專人進行排放；排放密閉區(qū)內的瓦斯（不包括聯通已采區(qū)、火區(qū)等）時，由通風區(qū)領導現場指揮進行排放；排放密閉的瓦斯尾巷、聯通已采區(qū)、老空區(qū)、火區(qū)等處的瓦斯時，安全技術措施經礦總工程師審查、報集團公司總工程師批準、由礦總工程師組織人員和現場指揮，礦山救護隊協助排放。一般巷道（非聯通已采區(qū)老空和不明巷道）的貫通措施，必須由礦總工程師批準，通風區(qū)領導現場指揮進行貫通；已采區(qū)、老窯和情況不明巷道貫通時，必須經集團公司總工程師批準，礦總工程師現場指揮，救護隊協助進行貫通。公司規(guī)定，與老窯等不明巷道貫通時，必須先采用鉆孔預貫通，探明情況后方可正式貫通。未經集團公司總工程師批準，與已采區(qū)老窯和情況不明巷道打透時，要按重大事故進行追查分析。
4、加強局部通風管理。我們認真總結了建企以來16起引起瓦斯爆炸的局部通風事故的教訓，從各個環(huán)節(jié)加強了局部通風管理。如局扇必須由瓦檢員（或放炮員）專人管理，任何人不得隨意停開。高、突礦井掘進面，必須實現“三專、兩閉鎖”，裝備了大功率的高效對旋式通風機和配套的大直徑風筒，全部推廣安裝了“雙風機雙電源”，嚴格了局扇無計劃停風的分析、考核和處罰等。建立健全了掘進面投產、移裝局扇及安全設施的驗收制度，凡發(fā)現“三專”、“兩閉鎖”、監(jiān)測斷電裝置、消音器等任何一處不符合要求，通風部門都有權停止作業(yè)。對于節(jié)假日期間停工、停風時間較長的開、掘面，必須進行“三斷”（水管、鐵道、電纜），即一切導電體不得進入盲巷，并對停風區(qū)進行臨時封閉，暫時不能封閉的，不準停局扇。利用局扇回收的巷道，必須連續(xù)作業(yè)，不準中斷回收，否則通風區(qū)有權立即進行封閉。
5、加強放炮管理。我公司曾發(fā)生8起因放炮引起的瓦斯爆炸事故，因此，我們特別重視放炮管理和正規(guī)操作。多年來，堅持了放炮員歸通風部門管理和專職放炮員持證上崗制度，嚴格執(zhí)行“一炮三檢”和“三人連鎖放炮”制度，放炮員必須親自連接放炮母線制度，在煤巷、半煤巖巷嚴格執(zhí)行掏槽、刷幫和壓頂“分打、分裝、分運”制度等等。
6、完善瓦斯監(jiān)測裝置的維修和管理制度。瓦檢員必須每班三次檢查傳感器的完好情況，如監(jiān)測裝置發(fā)生故障，先由瓦檢員匯報并就地代替?zhèn)鞲衅鬟M行檢查，斷電裝置必須在8小時內修好，投入使用。否則必須停電修復。對新上的綜采面，如監(jiān)測系統不健全或不具備斷電功能，集團公司不予驗收投產。對生產隊組解脫或破壞監(jiān)測裝置的，必須堅持先停產、后追查分析的制度，查出責任者立即給予開除或留察的處分；如查不出責任者對隊組處以5000--10000元的罰款。
7、加強15#煤（丈八煤）自然發(fā)火的管理。近年來我們制定、執(zhí)行的制度和辦法主要有：瓦檢員在日常檢查瓦斯的同時，必須檢查一氧化碳氣體，且每班不得少于一次，并將檢查結果填寫在巡回檢查圖表上?；饏^(qū)觀察工必須按規(guī)定認真檢查已采區(qū)及其閉墻處的氣體、溫度等情況，填寫火區(qū)觀察周報，并報礦總工程師審閱。且明確規(guī)定，工作面回采期間不準停采，末采不準換隊，回采結束后必須在50天內 完成拆除工作，并立即封閉、噴漿。
8、狠抓防突措施的落實。突出礦井工作面嚴格執(zhí)行了割煤期間回風巷停電鎖門制度，嚴禁人員進入。即使是瓦檢員檢查回風瓦斯也必須停機進行。同時根據突出預測預報，分別采用淺孔煤臂注水、放震動炮、長孔卸壓、放炮落煤機組裝煤等措施。對地質構造復雜、突出頻發(fā)的地段，如沒有可靠的防突措施，暫不回采。同時公司規(guī)定，在尚無有效防突手段的前提下，必須堅持“確保人身安全”的原則，凡發(fā)生10噸以上突出或回采面割煤期間發(fā)生突出，必須停產分析，查看現場，制定針對性措施后，方可恢復生產。
9、加強綜合防塵管理。全公司10對生產礦井都建立了完善的防塵灑水系統，所有回采面都進行了煤體動壓注水，綜采、綜放面架下和放煤口設置了噴霧灑水裝置，炮掘工作面實現了濕式打眼和爆破使用水炮泥。建立了定期觀測粉塵制度，粉塵合格率逐年提高。
10、落實業(yè)務保安，強化監(jiān)督檢查，確保各項制度的落實。充分發(fā)揮安監(jiān)部門監(jiān)督檢查職能，在每月組織的安全、質量驗收達標中，通風瓦斯對整個達標具有否決權。凡發(fā)現有通風瓦斯隱患的采掘工作面，有多少停多少，一律不準生產。1993年，三礦裕公井高檔面就曾因抽放鉆孔被膨脹軟巖堵塞、大部分鉆孔失效，被集團公司下令停產45天，補掘兩條頂板巖石抽放巷后才恢復生產。
從1995年起，集團公司就逐步建立、健全了采掘面投產前的驗收管理制度，綜采綜放面瓦斯放限管理制度和綜放面瓦斯管理制度，進一步加大了管理力度。其中，采掘面投產前的驗收管理制度規(guī)定：回采面投產前，通風、抽放、監(jiān)測三大系統必須完備，通風人員配備充足，配風量達到計劃要求，由通風區(qū)提交驗收報告，報礦總工程師批準后，方可進行試生產。開掘面開口和每次倒移，通風區(qū)都必須組織有關人員對通風設施、系統和“三專兩閉鎖”狀況等進行檢查驗收，并由通風隊提出驗收報告，經通風區(qū)長批準后，方可組織生產。
上述制度的建立，不僅使通風瓦斯管理做到了有章可循，而且對規(guī)范職工的操作行為起到了重要作用。目前，我公司在通風瓦斯管理上已形成專職瓦檢人員、安監(jiān)人員巡回檢查，監(jiān)測設備24小時連續(xù)監(jiān)測，近年又裝備了后備保障系統等多重屏障。在嚴格執(zhí)行十項管理制度的同時，我們還把實踐中的一些做法提煉成安全理念，如“安全第一，瓦斯為天”、“寧停三天，不搶一秒”、“只認瓦斯不認人”等。這些安全理念連同十項制度，已滲透和根植于廣大員工的行為中。
四、加強隊伍建設，培養(yǎng)一支過硬的專業(yè)隊伍，是防治重大瓦斯事故的根本保證。
近幾年，我們狠抓了通風隊伍建設，培養(yǎng)造就了一支技術精、把關嚴、“只認瓦斯不認人”的通風專業(yè)隊伍。目前，全公司共有通風人員4000余人，其中瓦檢、放炮人員近2000人。初步形成了總工程師全面負責，通風系統獨立建制，獨立行使職權，公司礦、井、隊四級管理，各司其職的通風瓦斯管理體制。集團公司設通風處，礦（處）設通風區(qū)（科），公司、礦兩級通風部門都設有調度，對通風瓦斯實行24小時不間斷指揮，及時掌握并上報每日各采掘工作面的通風、瓦斯、自然發(fā)火等情況，并將有關信息及時反饋給公司及礦主要領導和總調度室。各礦通風區(qū)還下設有通風、消塵、抽放、監(jiān)測等若干隊伍，行使正常管理職能。我們還狠抓了通風干部作風轉變和區(qū)隊干部上崗工作，對上崗人員的次數、任務、職責和標準都作了明確規(guī)定，并為所有的通風隊配備了跟班副隊長，實行蹲點、跑面、管線制度，保證了班班有隊干下井，24小時有干部現場指揮生產。
同時，我們還根據通風專業(yè)的特點，貫徹了“強制培訓、分級管理、考核發(fā)證、提高素質”的指導思想，把提高通風、瓦檢、放炮人員的安全意識和技術素質作為一項重要工作來抓，分階段多渠道全方位對通風專業(yè)隊伍進行了技術業(yè)務培訓和崗位技術練兵，組織編寫了16個通風工種的“崗位作業(yè)標準”，人手一冊，進行一次強制培訓，對考試合格者發(fā)給證書，對特殊工種按照國家煤礦安全檢察局的規(guī)定進行培訓、考核并發(fā)給上崗證。1998年“一通三防”知識培訓以來，共培訓隊長3500人次，采掘班組長5600人次，工人36300余人，脫產系統地學習通風技術和處理隱患、防治瓦斯的技能。目前這支隊伍已經成為通風瓦斯管理工作中的骨干和主力軍。
近幾年，盡管我們在通風瓦斯管理、控制瓦斯事故方面做出了一些工作，積累了一些經驗，但同兄弟局、礦相比，很多方面還有不小的差距。陽煤集團瓦斯大、自燃嚴重、而控制這些自然災害是擺在我們面前的一個長期而艱巨的任務，我們要以更卓有成效的工作，進一步加強通風瓦斯管理，把我公司的“一通三防”工作推向新的臺階。
2007年6月
