综合治理矿井瓦斯 实现安全生产
——阳泉煤业（集团）有限责任公司通风部
张爱科 程红林
摘要 通过对阳煤集团建局50多年来的在“一通三防”工作上的不懈探索，阐述了总结了瓦斯治理方面的一系列管理经验。
关键词 瓦斯 治理 经验 介绍
阳煤集团的前身阳泉矿务局成立于1950年，1997年改制为阳泉煤业（集团）有限责任公司，建企五十多年来，公司历届领导和广大员工始终把治理瓦斯摆在安全生产“重中之重”的位置，牢固树立“安全第一、瓦斯为天”的思想，认真落实“一通三防”的有关规程规定，形成了集通风、抽放、监测为一体的通风瓦斯管理体系，建立了一整套行之有效的规章制度，培养了一支严细成风的通风瓦斯管理队伍，走出了一条在高瓦斯矿井实现安全生产高产高效的路子。总结我公司开展“一通三防”瓦斯治理的工作，主要有以下四点经验：
一、领导重视，加强基础建设，是控制瓦斯事故，实现安全生产的先决条件。
在我公司目前的10对生产矿井中，有煤与瓦斯突出矿井4对、高瓦斯矿井5对，低瓦斯矿井1对。全公司绝对瓦斯涌出量高达1386.9m3/min，相对瓦斯涌出量平均为22.07m3/t。风排瓦斯量660.45 m3/min，抽放量726.45 m3/min。阳煤集团各种自然灾害，特别是瓦斯灾害十分严重。建企以来共发生煤与瓦斯突、喷出4063次，瓦斯燃烧事故93起，自然发火事故76起。特别是2003年8月14日我公司裕公井发生的瓦斯爆炸事故死亡28人事故，对我们震动很大。严酷的现实和血的教训使我们深刻地领悟到，在阳煤集团实现安全生产，重中之重必须强化通风瓦斯管理。资金再紧治理瓦斯投入不能紧，机构再减通风瓦检人员不能减，生产任务再重不能与通风瓦斯抗膀子，使“只认瓦斯不认人”成为阳煤集团企业文化的安全观。为了不断强化各级领导和广大员工的通风瓦斯意识，做到举一反三，警钟常鸣，我们把每年8月14日确定为全公司的事故“反思日”，反思一年来的“一通三防”工作，特别是各类事故和隐患，并以兄弟单位的事故为“镜子”对照自己工作中的漏洞，剖析案例，寻找原因，完善制度，堵塞漏洞。工人进矿上的第一课就是安全和通风瓦斯课，每年下发的安全一号文件都要以安排通风瓦斯管理为重点，从采区设计到生产准备首先考虑通风系统，已经成为集团公司组织生产的重要原则。
要从根本上管住管好通风瓦斯，必须依靠技术进步，舍得投入。计划经济和改革开放初期，我公司以生产民用煤为主，售价很低，承包11年就有9年亏损；1997—2000年，受煤炭市场疲软等因素影响，公司生产经营遇到了极大困难，资金十分紧张。尽管如此，我们用于治理瓦斯的费用仍保持在每年1亿元左右，甚至少发员工工资，也要确保通风瓦斯的投入。“七五”以来，全公司用于“一通三防”的各种投入21.76亿元 ，吨煤平均7.36元，最高年份达14.70元。20年来，全公司工开凿风井21对，安装和改造主扇30台次，开拓专用瓦斯巷50万余米，敷设抽放管路15万米，并引进了瓦斯自动监测系统和自动断电报警装置。根据统计，从2000年~2006年，阳煤集团每年用于技术改造方面的投入从583064万元提高到了116320万元，累计投入达4.58亿元，主要用于完善和改造“一通三防”系统，加大通风和抽放能力，不断提高瓦斯监测监控系统，完善防灭火设施和洒水降尘设施，为安全生产提供了可靠保障。为使高瓦斯矿井实现高产高效，我们还积极与煤科总院及其所属分院联手组织技术攻关，研究成功了U+L型、Y型、偏Y型和U+I型通风方式等，攻克了顶板穿层普通密钻孔、大直径钻孔、顶板岩石（倾斜、走向和中低位后高抽）巷道抽放邻近层瓦斯等一系列技术难题。极大地提高了治理瓦斯的科技含量和技术可靠性，并且为综采、综放设备效能的充分发挥提供了通风条件。
二、依靠科技进步，建立和完善通风、抽放、监测三大系统，是控制和杜绝重大瓦斯事故的根本技术手段。
1、建立完善的通风系统。控制瓦斯事故，首要的是要提高矿井通风能力，保证有足够的风量稀释瓦斯。从1976年至2006年的31年间，我们先后开凿风井47个，并选用了一批新型高效风机（如引进德国技术生产的GAF系列无反风道主扇），单机最大电机功率达5000KW，同时对低效主扇进行了技术改造，提高了矿井通风能力。目前，在我集团公司现共安装主扇50台，运行25台，总装机容量81740KW，总排风量26.85万m3/分，风排瓦斯量660.45m3/分，通风能力达3882万吨/年以上，充分满足了生产发展的需要。通风方式实现了多风井分区通风，各采掘工作面形成了独立的通风系统；高突矿井采 区全部采用了双进双回系统，中厚煤层回采煤面采用U+L（外错尾巷）型通风、厚煤层综放面采用U+I（内错尾巷）型通风的一进两回通风系统，掘进面推广使用大容量高效对旋风机、大直径风筒和“双风机双电源”供电，掘进面供风可靠性和煤头风量都得到很大提高。
目前，回采面按瓦斯涌出量计算风量，一般为1000—2000m3/分，消除了瓦斯积聚和超限作业，充分满足了生产发展的需要。
2、建立可靠的瓦斯抽放系统。为了适应综采和综采放顶煤高产高效采煤工艺的发展，几十年来，我公司研究发展并全面推广了多种邻近层瓦斯抽放技术，先后采取了Φ73mm普通钻孔、加密钻孔、Φ200mm大直径钻孔等顶板穿层钻孔抽放，顶板岩石倾斜、走向和中低位后高抽的巷道抽放，目前正进行用200mm顶板岩石水平千米钻孔替代走向高抽巷的试验，以期在满足抽放要求前提下，降低巷道成本。为落实国家“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理十二字方针，大幅度降低瓦斯超限对安全生产的威胁，我公司从2007年起对本煤层瓦斯实施强制预抽，全年计划打钻孔60万米，工作面不布置本煤层抽放钻孔，集团公司不予验收生产。通过采用上述抽放技术，钻孔抽放回采面邻近层瓦斯抽出率可达80%以上，巷道抽放抽出率可达90%以上。为了保证抽放效果，公司每年施工Φ73mm钻孔1400米、Φ200mm钻孔22000米、抽放专用巷道15000米以上。
综采放顶煤采煤方法因其高产、高效、低耗等特点，我门早在上世纪八十年代末，就在一矿工作面试验成功，并在全公司推广应用，但随之带来了瓦斯、煤尘、自然发火、回采率低等一些棘手问题。我公司既是全国最高的瓦斯矿区，综放煤层（15#煤）又具有自然发火倾向（建企以来共发生76起自然火灾事故），若不能采取正确的治理瓦斯、防止自燃的技术措施，极易酿成大患，既大幅度降低了生产产量、又严重地影响着工作面和矿井的安全。
综放工艺上马初期，我公司就曾有过深刻的教训。至1998年，先后有5个工作面被迫封闭。虽然至今都已安全启封，拆除全部设备，但毕竟给企业生产、衔接和财产造成巨大损失，也为综放工艺的推广应用蒙上了阴影。
从1996年开始，我们对高瓦斯、易自燃煤层高产高效综放面瓦斯综合治理技术进行了全面的研究和攻关，经过5年苦战，终于掌握了综放面瓦斯涌出规律，针对性地采取以顶板岩石倾斜、走向高抽巷（抽放正常回采时的邻近层瓦斯）和中低位后高抽巷（抽放初采期近邻近层瓦斯）为主的一系列治理瓦斯措施；掌握了综放面自然发火规律，淘汰了U+L型（外错尾巷）易引发煤层自燃的通风系统形式，研究和全面推广了U+I型（内错尾巷）通风系统形式，彻底消除了煤层自燃发火对安全生产的威胁。研究布置初采伪倾斜高抽巷解决了综放面初采瓦斯，即采用一条小断面斜巷，将工作面上隅角与走向高抽巷尾部连通，使初采期上邻近层瓦斯在高抽巷的抽放负压作用下即时排出，使综放工作面安全渡过初采期。
通过研究并采取上述措施后，彻底杜绝了综放面瓦斯燃烧和煤层自燃火灾事故和初采期瓦斯超限事故的发生，为我公司综放面创造了单产400万吨的通风条件，一矿综五队年产突破400万吨，达到国际领先水平。
经过多年努力，我公司形成了“密钻孔、大孔径、高抽巷、大管路、本煤层专用抽放系统”的抽放格局，为治理矿井瓦斯打下坚实的基础。目前，公司所有生产矿井全部建立了抽放系统。全公司共建地全公司共建地面瓦斯抽放泵站8座，井下移动泵站5个，总装机容量6905KW，单机运行时的最大抽放能力达2954m3/分以上。共敷设抽放系统管路150千米；截止2006年底，全公司已累计抽放瓦斯41.55亿m3，仅2006年就达到3.76亿m3，瓦斯抽放量占到矿井总涌出量的52.38%。
3、建立先进的瓦斯监测系统。我公司从1974年开始装备瓦斯监测仪器，经过多年的改进完善，已形成国内比较先进的多功能瓦斯监测系统。目前全公司共有矿井瓦斯自动监测系统11套，抽放监测系统5套，井下工作站486套；装设各类传感器2403个，其中瓦斯传感器1210个，一氧化碳传感器38个，温度传感器44个，负压传感器60个，风速传感器48个；开停传感器400台、，馈电传感器230台，风门开关传感器245对，其它传感器103台等，服务全部矿井的监测监控。在高突矿井采掘工作面，全部按标准安装了瓦斯监测传感器，一般每个面不少于5个，突出矿井增设进风探头。当工作面回风、尾巷或后溜等任何一处瓦斯浓度出现超限时，都能立即报警并切断工作面电源。各探头和传感器均通过分站与监测主机联接，主机对其采集的数据进行计算处理，并实现自动监测监控，从而杜绝了瓦斯超限作业。近年来，我们又研制开发了监测监控后备保障系统，对采掘工作面主要设备装备了开停传感器，当瓦斯超限而监测系统因故不能及时断电时，后备保障系统比较瓦斯浓度和开停信号后，起作用断开工作面上一级供电设备电源，确保了安全生产。二十多年来，我公司未发生重大瓦斯事故，监测系统的正常运行起到了很大作用。
三、加强制度建设，从严从细加强通风瓦斯管理，是防治瓦斯事故的有力措施。这方面我们重点坚持并强化了10个方面的管理工作。
1、建立健全以总工程师为首的通风瓦斯管理责任制。通风部门直接受总工程师领导，公司总经理（矿长）、总工程师每日亲自审阅通风日报，发现问题，立即处理。集团公司总工程师每月主持召开通风专业例会，各矿（处）总工程师、通风区长、公司安监、生产、机电、通风等处室处长参加，研究布置加强管理、防治瓦斯事故的措施。出现通风瓦斯方面的险情，都要由公司、矿总工程师亲自制定处理方案，并监督方案的落实，直至险情排除。
2、狠抓瓦检员巡回检查瓦斯制度的落实。各矿通风部门每月都要按检查区域制定计划巡回检查图表，明确瓦检员的检查路线、地点和时间，并规定检查图表非排瓦斯等特殊情况误差不得超过20分钟，否则按假报瓦斯处理。在地区瓦检员基础上，对高、突矿井的掘进面全部配备了专职瓦检员，回采面配备跟机和工作面专职两名瓦检员，要求必须在工作地点交接班。坚持了瓦斯巡回检查图表的班队区三级审查制度，瓦检员每班三次汇报和瓦检图表、井下牌版与调度台帐三对口制度，通风部门领导全天候跟班随机检查和定期专项检查制度，关于虚报瓦斯、空班漏检、脱岗等责任者坚决开除或留察的分析处罚制度等。2006年，通风处对各矿“一通三防”隐患罚款达四十七万余元。
3、坚持排放瓦斯和巷道贯通的分级管理制度。排放临时停风区的瓦斯，通风区值班长批准，通风队指定专人进行排放；排放密闭区内的瓦斯（不包括联通已采区、火区等）时，由通风区领导现场指挥进行排放；排放密闭的瓦斯尾巷、联通已采区、老空区、火区等处的瓦斯时，安全技术措施经矿总工程师审查、报集团公司总工程师批准、由矿总工程师组织人员和现场指挥，矿山救护队协助排放。一般巷道（非联通已采区老空和不明巷道）的贯通措施，必须由矿总工程师批准，通风区领导现场指挥进行贯通；已采区、老窑和情况不明巷道贯通时，必须经集团公司总工程师批准，矿总工程师现场指挥，救护队协助进行贯通。公司规定，与老窑等不明巷道贯通时，必须先采用钻孔预贯通，探明情况后方可正式贯通。未经集团公司总工程师批准，与已采区老窑和情况不明巷道打透时，要按重大事故进行追查分析。
4、加强局部通风管理。我们认真总结了建企以来16起引起瓦斯爆炸的局部通风事故的教训，从各个环节加强了局部通风管理。如局扇必须由瓦检员（或放炮员）专人管理，任何人不得随意停开。高、突矿井掘进面，必须实现“三专、两闭锁”，装备了大功率的高效对旋式通风机和配套的大直径风筒，全部推广安装了“双风机双电源”，严格了局扇无计划停风的分析、考核和处罚等。建立健全了掘进面投产、移装局扇及安全设施的验收制度，凡发现“三专”、“两闭锁”、监测断电装置、消音器等任何一处不符合要求，通风部门都有权停止作业。对于节假日期间停工、停风时间较长的开、掘面，必须进行“三断”（水管、铁道、电缆），即一切导电体不得进入盲巷，并对停风区进行临时封闭，暂时不能封闭的，不准停局扇。利用局扇回收的巷道，必须连续作业，不准中断回收，否则通风区有权立即进行封闭。
5、加强放炮管理。我公司曾发生8起因放炮引起的瓦斯爆炸事故，因此，我们特别重视放炮管理和正规操作。多年来，坚持了放炮员归通风部门管理和专职放炮员持证上岗制度，严格执行“一炮三检”和“三人连锁放炮”制度，放炮员必须亲自连接放炮母线制度，在煤巷、半煤岩巷严格执行掏槽、刷帮和压顶“分打、分装、分运”制度等等。
6、完善瓦斯监测装置的维修和管理制度。瓦检员必须每班三次检查传感器的完好情况，如监测装置发生故障，先由瓦检员汇报并就地代替传感器进行检查，断电装置必须在8小时内修好，投入使用。否则必须停电修复。对新上的综采面，如监测系统不健全或不具备断电功能，集团公司不予验收投产。对生产队组解脱或破坏监测装置的，必须坚持先停产、后追查分析的制度，查出责任者立即给予开除或留察的处分；如查不出责任者对队组处以5000--10000元的罚款。
7、加强15#煤（丈八煤）自然发火的管理。近年来我们制定、执行的制度和办法主要有：瓦检员在日常检查瓦斯的同时，必须检查一氧化碳气体，且每班不得少于一次，并将检查结果填写在巡回检查图表上。火区观察工必须按规定认真检查已采区及其闭墙处的气体、温度等情况，填写火区观察周报，并报矿总工程师审阅。且明确规定，工作面回采期间不准停采，末采不准换队，回采结束后必须在50天内 完成拆除工作，并立即封闭、喷浆。
8、狠抓防突措施的落实。突出矿井工作面严格执行了割煤期间回风巷停电锁门制度，严禁人员进入。即使是瓦检员检查回风瓦斯也必须停机进行。同时根据突出预测预报，分别采用浅孔煤臂注水、放震动炮、长孔卸压、放炮落煤机组装煤等措施。对地质构造复杂、突出频发的地段，如没有可靠的防突措施，暂不回采。同时公司规定，在尚无有效防突手段的前提下，必须坚持“确保人身安全”的原则，凡发生10吨以上突出或回采面割煤期间发生突出，必须停产分析，查看现场，制定针对性措施后，方可恢复生产。
9、加强综合防尘管理。全公司10对生产矿井都建立了完善的防尘洒水系统，所有回采面都进行了煤体动压注水，综采、综放面架下和放煤口设置了喷雾洒水装置，炮掘工作面实现了湿式打眼和爆破使用水炮泥。建立了定期观测粉尘制度，粉尘合格率逐年提高。
10、落实业务保安，强化监督检查，确保各项制度的落实。充分发挥安监部门监督检查职能，在每月组织的安全、质量验收达标中，通风瓦斯对整个达标具有否决权。凡发现有通风瓦斯隐患的采掘工作面，有多少停多少，一律不准生产。1993年，三矿裕公井高档面就曾因抽放钻孔被膨胀软岩堵塞、大部分钻孔失效，被集团公司下令停产45天，补掘两条顶板岩石抽放巷后才恢复生产。
从1995年起，集团公司就逐步建立、健全了采掘面投产前的验收管理制度，综采综放面瓦斯放限管理制度和综放面瓦斯管理制度，进一步加大了管理力度。其中，采掘面投产前的验收管理制度规定：回采面投产前，通风、抽放、监测三大系统必须完备，通风人员配备充足，配风量达到计划要求，由通风区提交验收报告，报矿总工程师批准后，方可进行试生产。开掘面开口和每次倒移，通风区都必须组织有关人员对通风设施、系统和“三专两闭锁”状况等进行检查验收，并由通风队提出验收报告，经通风区长批准后，方可组织生产。
上述制度的建立，不仅使通风瓦斯管理做到了有章可循，而且对规范职工的操作行为起到了重要作用。目前，我公司在通风瓦斯管理上已形成专职瓦检人员、安监人员巡回检查，监测设备24小时连续监测，近年又装备了后备保障系统等多重屏障。在严格执行十项管理制度的同时，我们还把实践中的一些做法提炼成安全理念，如“安全第一，瓦斯为天”、“宁停三天，不抢一秒”、“只认瓦斯不认人”等。这些安全理念连同十项制度，已渗透和根植于广大员工的行为中。
四、加强队伍建设，培养一支过硬的专业队伍，是防治重大瓦斯事故的根本保证。
近几年，我们狠抓了通风队伍建设，培养造就了一支技术精、把关严、“只认瓦斯不认人”的通风专业队伍。目前，全公司共有通风人员4000余人，其中瓦检、放炮人员近2000人。初步形成了总工程师全面负责，通风系统独立建制，独立行使职权，公司矿、井、队四级管理，各司其职的通风瓦斯管理体制。集团公司设通风处，矿（处）设通风区（科），公司、矿两级通风部门都设有调度，对通风瓦斯实行24小时不间断指挥，及时掌握并上报每日各采掘工作面的通风、瓦斯、自然发火等情况，并将有关信息及时反馈给公司及矿主要领导和总调度室。各矿通风区还下设有通风、消尘、抽放、监测等若干队伍，行使正常管理职能。我们还狠抓了通风干部作风转变和区队干部上岗工作，对上岗人员的次数、任务、职责和标准都作了明确规定，并为所有的通风队配备了跟班副队长，实行蹲点、跑面、管线制度，保证了班班有队干下井，24小时有干部现场指挥生产。
同时，我们还根据通风专业的特点，贯彻了“强制培训、分级管理、考核发证、提高素质”的指导思想，把提高通风、瓦检、放炮人员的安全意识和技术素质作为一项重要工作来抓，分阶段多渠道全方位对通风专业队伍进行了技术业务培训和岗位技术练兵，组织编写了16个通风工种的“岗位作业标准”，人手一册，进行一次强制培训，对考试合格者发给证书，对特殊工种按照国家煤矿安全检察局的规定进行培训、考核并发给上岗证。1998年“一通三防”知识培训以来，共培训队长3500人次，采掘班组长5600人次，工人36300余人，脱产系统地学习通风技术和处理隐患、防治瓦斯的技能。目前这支队伍已经成为通风瓦斯管理工作中的骨干和主力军。
近几年，尽管我们在通风瓦斯管理、控制瓦斯事故方面做出了一些工作，积累了一些经验，但同兄弟局、矿相比，很多方面还有不小的差距。阳煤集团瓦斯大、自燃严重、而控制这些自然灾害是摆在我们面前的一个长期而艰巨的任务，我们要以更卓有成效的工作，进一步加强通风瓦斯管理，把我公司的“一通三防”工作推向新的台阶。
2007年6月
