1引言煤礦有害氣體是威脅礦井安全生產(chǎn)和礦工生命健康的主要隱患之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國煤礦事故中，因有害氣體（如瓦斯、一氧化碳、硫化氫等）引發(fā)的爆炸、中毒事故占比達(dá)30%以上。為有效防范有害氣體事故，保障礦井安全生產(chǎn)，根據(jù)《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》《煤礦安全規(guī)程》（2021版）等法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合煤礦地質(zhì)條件與生產(chǎn)實(shí)際，制定本技術(shù)方案。2煤礦有害氣體種類及危害煤礦有害氣體主要來源于煤層賦存、采掘活動、機(jī)電設(shè)備運(yùn)行及自然發(fā)火等過程，常見類型及危害如下：2.1甲烷（CH?，瓦斯）來源：煤層原生瓦斯、采掘過程中釋放的瓦斯（如采煤工作面、掘進(jìn)工作面、采空區(qū)）。危害：爆炸（濃度5%~16%時(shí)遇火源）、窒息（濃度>40%時(shí)可導(dǎo)致人員缺氧死亡）。2.2一氧化碳（CO）來源：煤炭自燃、爆破作業(yè)、機(jī)電設(shè)備失爆（如電機(jī)繞組過熱）、火災(zāi)。危害：中毒（濃度>24ppm時(shí)引起頭痛、惡心；>100ppm時(shí)1小時(shí)內(nèi)致命）、爆炸（濃度12.5%~74%時(shí)遇火源）。2.3硫化氫（H?S）來源：煤層含硫礦物分解、采空區(qū)積水厭氧發(fā)酵、硫化物礦石氧化。危害：中毒（濃度>10ppm時(shí)刺激呼吸道；>100ppm時(shí)數(shù)分鐘內(nèi)致命）、腐蝕設(shè)備（與金屬反應(yīng)生成硫化物）。2.4二氧化氮（NO?）來源：爆破作業(yè)（硝酸銨炸藥分解）、火災(zāi)（有機(jī)物燃燒）。危害：中毒（濃度>5ppm時(shí)引起咳嗽、胸悶；>50ppm時(shí)30分鐘內(nèi)致命）、腐蝕呼吸道黏膜。2.5氨氣（NH?）來源：廢水中含氮有機(jī)物分解、爆破作業(yè)（銨油炸藥分解）。危害：刺激呼吸道（濃度>25ppm時(shí)引起流淚、咽痛；>300ppm時(shí)可導(dǎo)致死亡）。3防治原則遵循“預(yù)防為主、監(jiān)測優(yōu)先、綜合治理、應(yīng)急保障”的原則：預(yù)防為主：通過通風(fēng)、瓦斯抽采等措施，從源頭上減少有害氣體產(chǎn)生與積聚；監(jiān)測優(yōu)先：建立完善的有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、提前預(yù)警；綜合治理：針對不同有害氣體的特性，采用通風(fēng)、抽采、中和、隔離等多種措施組合；應(yīng)急保障：制定應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急裝備，定期演練，提高應(yīng)急處置能力。4具體技術(shù)措施4.1通風(fēng)管理：基礎(chǔ)保障通風(fēng)是防治有害氣體最經(jīng)濟(jì)、有效的措施，其核心是保證礦井有足夠的新鮮風(fēng)量，稀釋并排出有害氣體。4.1.1通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)礦井地質(zhì)條件（如煤層賦存、瓦斯含量）、生產(chǎn)規(guī)模，選擇合理的通風(fēng)方式（中央式、對角式、混合式）；高瓦斯礦井、突出礦井應(yīng)采用分區(qū)通風(fēng)，避免串聯(lián)通風(fēng)（特殊情況需串聯(lián)時(shí)，必須經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)，并采取防瓦斯積聚措施）；掘進(jìn)工作面必須采用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，嚴(yán)禁無風(fēng)、微風(fēng)作業(yè)，局部通風(fēng)機(jī)必須實(shí)現(xiàn)“三專兩閉鎖”（專用變壓器、專用電纜、專用開關(guān)；風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖）。4.1.2風(fēng)量計(jì)算與調(diào)節(jié)礦井總風(fēng)量應(yīng)滿足《煤礦安全規(guī)程》要求，即：按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供風(fēng)不得少于4m3；按采掘工作面、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算，取最大值；采掘工作面風(fēng)量應(yīng)根據(jù)瓦斯涌出量、一氧化碳濃度等參數(shù)調(diào)節(jié)，確保有害氣體濃度不超過規(guī)程限值（如甲烷≤1.0%，一氧化碳≤24ppm）；定期測定通風(fēng)阻力，對阻力過大的巷道進(jìn)行擴(kuò)修或更換通風(fēng)設(shè)備，保證通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定。4.1.3通風(fēng)設(shè)施維護(hù)通風(fēng)設(shè)施（風(fēng)門、風(fēng)橋、風(fēng)墻、風(fēng)窗）必須由專人管理，定期檢查維護(hù)，確保其完好性；嚴(yán)禁隨意拆除或損壞通風(fēng)設(shè)施，如需調(diào)整，必須經(jīng)通風(fēng)部門批準(zhǔn)并制定安全措施；主通風(fēng)機(jī)必須保持24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)禁擅自停風(fēng)，停風(fēng)后必須立即撤離人員并切斷電源。4.2瓦斯防治：重點(diǎn)管控瓦斯是煤礦最危險(xiǎn)的有害氣體，防治措施需貫穿采掘全過程。4.2.1瓦斯抽采：源頭治理抽采范圍：高瓦斯礦井、突出礦井必須建立瓦斯抽采系統(tǒng)，抽采范圍包括本煤層、鄰近層、采空區(qū)；抽采方法：本煤層抽采：采用順層鉆孔、穿層鉆孔預(yù)抽瓦斯，鉆孔間距、深度根據(jù)煤層透氣性確定（如透氣性差的煤層，鉆孔間距≤5m，孔深≥30m）；鄰近層抽采：在開采煤層的上、下鄰近層布置抽采鉆孔，抽采鄰近層釋放的瓦斯；采空區(qū)抽采：采用埋管抽采、鉆孔抽采等方式，抽采采空區(qū)積聚的瓦斯；抽采指標(biāo)：突出礦井預(yù)抽瓦斯后，煤層瓦斯含量必須降至8m3/t以下（或瓦斯壓力降至0.74MPa以下），方可進(jìn)行采掘作業(yè)；高瓦斯礦井抽采率必須達(dá)到50%以上。4.2.2瓦斯監(jiān)測：實(shí)時(shí)監(jiān)控建立煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，在采掘工作面、回風(fēng)巷、機(jī)電設(shè)備硐室、采空區(qū)等地點(diǎn)布置甲烷傳感器，傳感器應(yīng)符合《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》（AQ____）要求：采掘工作面甲烷傳感器：報(bào)警閾值1.0%，斷電閾值1.5%，復(fù)電閾值1.0%；回風(fēng)巷甲烷傳感器：報(bào)警閾值1.0%，斷電閾值1.0%，復(fù)電閾值1.0%；機(jī)電設(shè)備硐室甲烷傳感器：報(bào)警閾值0.5%，斷電閾值0.5%，復(fù)電閾值0.5%；便攜式甲烷檢測儀：井下作業(yè)人員必須隨身攜帶，定期校準(zhǔn)（每7天1次），確保其準(zhǔn)確性。4.2.3瓦斯排放：安全處置停風(fēng)區(qū)瓦斯?jié)舛瘸^1.0%但未超過3.0%時(shí)，由通風(fēng)部門制定措施，派專人排放；瓦斯?jié)舛瘸^3.0%時(shí)，必須制定專項(xiàng)排放方案，經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)后，由救護(hù)隊(duì)進(jìn)行排放；排放瓦斯時(shí)，必須控制風(fēng)流速度（≤1m/s），嚴(yán)禁“一風(fēng)吹”，防止瓦斯?jié)舛瘸蕖?.2.4瓦斯防突：特殊防護(hù)突出礦井必須采取“區(qū)域防突措施+局部防突措施”：區(qū)域防突措施：包括開采保護(hù)層、預(yù)抽煤層瓦斯等，確保區(qū)域瓦斯含量降至臨界值以下；局部防突措施：包括排放鉆孔、水力沖孔、超前鉆孔等，用于采掘工作面的臨時(shí)防突；突出礦井必須配備防突裝備（如瓦斯壓力測定儀、鉆屑瓦斯解吸儀），定期進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測（如鉆屑指標(biāo)法、瓦斯涌出初速度法）。4.3一氧化碳防治：火災(zāi)關(guān)聯(lián)管控一氧化碳主要來源于煤炭自燃和火災(zāi)，防治重點(diǎn)是控制火源、加強(qiáng)監(jiān)測。4.3.1預(yù)防煤炭自燃采用合理的采煤方法（如綜合機(jī)械化采煤），減少采空區(qū)遺煤；對采空區(qū)進(jìn)行封閉，注入惰性氣體（如氮?dú)猓?，抑制煤炭氧化；定期檢測采空區(qū)氣體（如一氧化碳、氧氣、溫度），發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。4.3.2控制爆破作業(yè)采用低毒炸藥（如乳化炸藥），減少爆破產(chǎn)生的一氧化碳；爆破后必須通風(fēng)15分鐘以上，待一氧化碳濃度降至24ppm以下時(shí)，方可進(jìn)入工作面。4.3.3機(jī)電設(shè)備管理機(jī)電設(shè)備必須符合防爆要求，嚴(yán)禁失爆；定期檢查電機(jī)繞組溫度，防止過熱產(chǎn)生一氧化碳；井下使用電氣設(shè)備時(shí)，必須配備一氧化碳傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測濃度。4.4硫化氫防治：針對性處理硫化氫具有強(qiáng)毒性和腐蝕性，防治措施需結(jié)合其來源。4.4.1源頭控制對含硫煤層進(jìn)行預(yù)抽，減少采掘過程中硫化氫的釋放；采空區(qū)積水必須及時(shí)排出，防止厭氧發(fā)酵產(chǎn)生硫化氫。4.4.2中和處理在硫化氫濃度較高的區(qū)域，噴灑堿性溶液（如氫氧化鈉溶液），中和硫化氫；井下排水系統(tǒng)中添加中和劑，防止硫化氫腐蝕管道。4.4.3個(gè)人防護(hù)作業(yè)人員必須佩戴過濾式防毒面具（硫化氫濃度≤10ppm時(shí)）或隔離式防毒面具（濃度>10ppm時(shí)）；井下必須配備便攜式硫化氫檢測儀，作業(yè)前進(jìn)行檢測。4.5其他有害氣體防治二氧化氮：采用低氮炸藥，爆破后加強(qiáng)通風(fēng)，佩戴防毒面具；氨氣：加強(qiáng)井下廢水管理，防止含氮有機(jī)物分解，佩戴防毒面具；氫氣：主要來源于電池充電，必須在專用硐室進(jìn)行，加強(qiáng)通風(fēng)。5監(jiān)測與預(yù)警：技術(shù)支撐建立“固定式監(jiān)測+便攜式監(jiān)測+人工巡檢”的三位一體監(jiān)測體系，實(shí)現(xiàn)有害氣體的實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警。5.1監(jiān)測系統(tǒng)布置固定式監(jiān)測：在采掘工作面、回風(fēng)巷、機(jī)電硐室、采空區(qū)等地點(diǎn)安裝氣體傳感器（甲烷、一氧化碳、硫化氫、二氧化氮），傳感器應(yīng)定期校準(zhǔn)（每15天1次）；便攜式監(jiān)測：作業(yè)人員隨身攜帶便攜式氣體檢測儀（如甲烷、一氧化碳、硫化氫），實(shí)時(shí)檢測周圍環(huán)境氣體濃度；人工巡檢：通風(fēng)部門每天對井下各地點(diǎn)進(jìn)行氣體檢測，記錄數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)上報(bào)。5.2監(jiān)測指標(biāo)與閾值氣體類型報(bào)警閾值斷電閾值復(fù)電閾值監(jiān)測地點(diǎn)甲烷1.0%1.5%1.0%采掘工作面、回風(fēng)巷一氧化碳24ppm24ppm24ppm采掘工作面硫化氫10ppm10ppm10ppm含硫煤層工作面二氧化氮5ppm5ppm5ppm爆破工作面5.3預(yù)警與響應(yīng)當(dāng)監(jiān)測到有害氣體濃度超過報(bào)警閾值時(shí)，監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)立即發(fā)出聲光報(bào)警，并向通風(fēng)部門、礦調(diào)度室發(fā)送警報(bào)；礦調(diào)度室接到警報(bào)后，必須立即通知作業(yè)人員停止作業(yè)，撤離至安全區(qū)域；通風(fēng)部門應(yīng)立即組織人員排查泄漏源，采取措施降低濃度（如加大通風(fēng)、關(guān)閉閥門）；當(dāng)濃度降至復(fù)電閾值以下時(shí)，經(jīng)通風(fēng)部門驗(yàn)收合格后，方可恢復(fù)作業(yè)。6應(yīng)急處置：生命保障制定《煤礦有害氣體事故應(yīng)急預(yù)案》，明確應(yīng)急處置流程、職責(zé)分工及裝備要求，定期進(jìn)行演練（每年至少2次）。6.1應(yīng)急處置流程1.報(bào)警：作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)有害氣體泄漏或濃度超標(biāo)時(shí)，立即向礦調(diào)度室報(bào)警；2.撤離：礦調(diào)度室接到報(bào)警后，立即啟動應(yīng)急預(yù)案，通知作業(yè)人員通過安全通道撤離，撤離時(shí)必須佩戴自救器；3.封鎖：關(guān)閉泄漏區(qū)域的通風(fēng)設(shè)施，防止有害氣體擴(kuò)散；4.救援：救護(hù)隊(duì)攜帶氣體檢測儀、防毒面具等裝備進(jìn)入現(xiàn)場，搜救被困人員；5.處置：根據(jù)泄漏類型采取相應(yīng)措施（如通風(fēng)、抽采、中和），消除泄漏源；6.恢復(fù)：經(jīng)通風(fēng)部門檢測，有害氣體濃度降至規(guī)程限值以下時(shí)，方可恢復(fù)生產(chǎn)。6.2應(yīng)急裝備配置個(gè)人防護(hù)裝備：壓縮氧自救器（每人1臺）、過濾式防毒面具（每班組2個(gè)）、隔離式防毒面具（每礦5個(gè)）；檢測裝備：便攜式甲烷檢測儀（每班組1臺）、便攜式一氧化碳檢測儀（每班組1臺）、便攜式硫化氫檢測儀（每班組1臺）；救援裝備：礦用救護(hù)車（1輛）、氣體監(jiān)測車（1輛）、通風(fēng)機(jī)（局部通風(fēng)機(jī)5臺、備用主通風(fēng)機(jī)1臺）；其他裝備：應(yīng)急照明設(shè)備、急救箱、沙袋（用于封堵泄漏口）。6.3應(yīng)急演練演練內(nèi)容包括：有害氣體泄漏報(bào)警、人員撤離、救援處置、恢復(fù)生產(chǎn)等；演練參與人員包括：礦領(lǐng)導(dǎo)、通風(fēng)部門、救護(hù)隊(duì)、作業(yè)人員；演練后必須進(jìn)行評估，總結(jié)存在的問題，完善應(yīng)急預(yù)案。7管理保障：制度支撐7.1制度建設(shè)建立《煤礦有害氣體防治責(zé)任制》，明確礦長（第一責(zé)任人）、總工程師（技術(shù)責(zé)任人）、通風(fēng)部門（日常管理責(zé)任人）的職責(zé)；制定《通風(fēng)系統(tǒng)管理制度》《瓦斯抽采管理制度》《監(jiān)測系統(tǒng)管理制度》《應(yīng)急處置管理制度》等，確保措施落實(shí)；建立《有害氣體事故隱患排查治理制度》，定期排查隱患（每周1次），建立隱患臺賬，落實(shí)整改責(zé)任。7.2人員培訓(xùn)新工人入礦必須進(jìn)行有害氣體防治培訓(xùn)（不少于40學(xué)時(shí)），考核合格后上崗；在職人員每年必須進(jìn)行再培訓(xùn)（不少于20學(xué)時(shí)），培訓(xùn)內(nèi)容包括：有害氣體種類及危害、識別方法、防治措施、應(yīng)急處置流程、自救器使用方法；培訓(xùn)方式采用理論培訓(xùn)（課堂教學(xué)）、實(shí)操培訓(xùn)（自救器使用、氣體檢測）、案例分析（國內(nèi)外有害氣體事故案例）相結(jié)合。7.3資金保障將有害氣體防治資金列入礦井年度預(yù)算，確保資金到位；資金用途包括：通風(fēng)系統(tǒng)改造、瓦斯抽采設(shè)備購置、監(jiān)測系統(tǒng)升級、應(yīng)急裝備采購、人員培訓(xùn)、隱患整改等；建立資金使用臺賬，定期審計(jì)，確保資金專款專用。8結(jié)論本方案結(jié)合煤礦有害氣體的特性及生產(chǎn)實(shí)際，提出了“通風(fēng)管理、瓦斯防治、監(jiān)測預(yù)警、應(yīng)急處置”的綜合治理體系，涵蓋