瓦斯灾害治理分析论文

2022-07-03

摘要:《瓦斯灾害防治》是矿山安全专业的主干课程。本文分析了传统教学过程中存在的问题,提出运用案例教学法讲授瓦斯灾害防治课程,并进行了实践应用。实践表明,案例教学法的应用增强了学生的学习主动性和积极性,培养了学生的综合能力,极大地提升了教学质量。以下是小编精心整理的《瓦斯灾害治理分析论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。

瓦斯灾害治理分析论文 篇1:

浅析煤矿瓦斯灾害原因及防治措施

【摘要】文章综合分析了我国煤矿瓦斯灾害的现状和瓦斯灾害发生的条件原因,进而提出了防治瓦斯灾害的措施。

【关键词】瓦斯灾害;防治措施

煤炭产业是我国国民经济的基础产业,为我国经济快速发展做出了不可磨灭的贡献。但是煤炭产业的安全生产形势不容乐观,其中瓦斯灾害是煤矿伤亡、损失最大,而且频繁发生的事故。因此分析煤矿瓦斯灾害的现状,探究瓦斯灾害发生的条件和原因,进而探讨预防和治理措施,对保障井下矿工的生命安全,促进煤炭工业的健康快速发展具有重要的意义。

1.煤矿瓦斯灾害现状

瓦斯的主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另外还含有二氧化碳、氮气、硫化氢、水汽等。

当瓦斯浓度达到爆炸界限(一般为5%~16%)时,就有可能发生爆炸。瓦斯爆炸会产生高温高压,使爆源附近气体以极大速度向外冲击,不仅会破坏井巷设施,中断生产,有时还会引起煤尘爆炸、矿井火灾、井巷垮塌等二次事故,而且爆炸后生成的有害气体,造成大量人员伤亡。

瓦斯使人窒息,遇到火源会发生爆炸,而瓦斯爆炸还会引起煤尘爆炸。瓦斯已经成为煤矿安全生产的最大隐患,矿井瓦斯灾害是煤矿安全生产的重大威胁。

瓦斯灾害事故已经占全国煤矿重大事故总数的70%以上。据统计,1990-1999年,全国煤矿共发生3人以上的死亡事故402起,共死亡27495人,其中:瓦斯事故2767起,共死亡20625人,占3人死亡事故总数的69.14%,死亡人数的75.01%。

由此可见,煤炭安全生产问题早就应该提上议事日程,而瓦斯灾害的研究与防治也值得我们关注。

2.煤矿瓦斯灾害发生的条件和原因分析

瓦斯爆炸必须具备三个条件:一定浓度的瓦斯、高温火源、充足的氧气。下面将介绍三个必备条件与瓦斯灾害发生的关系,以及原因分析。

2.1一定浓度的瓦斯

瓦斯与空气混合后,按照体积来计算,瓦斯含量在5%~16%之间时,遇到火源后就能引起爆炸。5%~16%这个瓦斯含量就是瓦斯的爆炸界限。

当瓦斯浓度低于5%时,遇到火焰会在火焰的外围形成燃烧层,不会爆炸;当瓦斯浓度高于16%时,遇到火仍会燃烧,但是失去了爆炸性;当瓦斯浓度为9.5%是,由于瓦斯和氧气完全反应,其爆炸威力最大。

需要说明的是,瓦斯爆炸界限不是固定不变的,它会随温度、压力增大、别的气体或煤尘的混入等因素的影响。

2.2高温火源

瓦斯的引火温度,也就是点燃瓦斯的最低温度,是引发瓦斯爆炸的必备条件。而电气火花、煤炭自燃、明火作业、井下抽烟、违章放炮、火柴、打火机以及摩擦、撞击产生的火花都可以点燃瓦斯。

2.3氧气含量

在空气与瓦斯混合的气体中,如果空气中的氧气浓度降低时,瓦斯爆炸界限就会随之而减小。当氧气含量低于12%时瓦斯就会失去爆炸性。

3.瓦斯杂货的预防与治理措施

上文已经提及到《瓦斯爆炸需要三个必备条件,而在井下生产过程中,有矿工惊醒工作,不可能通过降低氧气浓度来达到防治瓦斯爆炸的目的。必须保证氧气浓度,因此,为杜绝瓦斯灾害,杜绝高温火源和防止瓦斯浓度达到爆炸界限成为关键。

3.1瓦斯抽放是一个根本治理措施

建立良好的矿区通风系统,保证稳定的工作面通风,稀释瓦斯的浓度来消除引爆的危险性。

3.2杜绝明火火源

建立严格的检身制度,杜绝非生产需要的火源,如井下严禁吸烟,携带如火柴、打火机等点火物品入井,明火照明等。对生产中无法避免的高温热源,可以采用专门的措施来眼见控制,像只准许使用特制的矿用安全炸药和电器设备,加强井下火区的管理,禁止井下拆开矿灯等。

3.3加強瓦斯浓度的见得,可以专门配备瓦斯检查工作人员坚强检查,可以每隔几十分钟检查一次;或者装备瓦斯在线自动检测系统,可得到工作点瓦斯浓度的实时连续变化情况。一旦瓦斯浓度达到0.4%,则暂时停工,并采取措施,直至达到要求,才能复工。

4.小结

矿井瓦斯灾害是煤矿安全生产的重大自然灾害,他不仅破坏了煤矿的正常生产活动,而且还严重危害了井下矿工的生命人生安全,成为制约煤矿安全生产的主要因素。但是对于瓦斯灾害我们也不要“谈虎色变”,同样我们决不能掉以轻心。利用科学的手段,严格的纪律和健全的法律制度保障,严格要求、管理。总之,在我国已经开始了对瓦斯灾害的预防和治理措施的研究,随着科技的发展进步,在理论和实践方面研究的不断深入,煤矿安全生产状况一定能够得到改善,为全面建设小康社会做出贡献。■

【参考文献】

[1]张铁岗著.矿井瓦斯综合治理技术[M].北京:煤炭工业出版社.2001

[2]茅文达.云台山隧道施工瓦斯防爆问题探析[J].隧道建设.1990(4).26-34

[3]何昆.浅析矿井瓦斯防爆抑爆[J].煤矿现代化.2006(4).37-39

作者:赵晓震 杨欢 王彦清

瓦斯灾害治理分析论文 篇2:

案例教学在瓦斯灾害防治课程教学中的应用

摘要:《瓦斯灾害防治》是矿山安全专业的主干课程。本文分析了传统教学过程中存在的问题,提出运用案例教学法讲授瓦斯灾害防治课程,并进行了实践应用。实践表明,案例教学法的应用增强了学生的学习主动性和积极性,培养了学生的综合能力,极大地提升了教学质量。

关键词:案例教学;瓦斯灾害防治;教学改革

通过《瓦斯灾害防治》课程的学习,可全面了解瓦斯的性质、生成、赋存和涌出的规律与主要影响因素,为学生毕业后从事该方面的工作打下坚实的基础。为了更好地培养学生,教师通过案例教学法,结合前者的教学经验不断积累,对受教育者进行教育,在一定方面有着促进作用[1]。因此在瓦斯灾害防治课程方面,案例教学的方式仍然受到重用,案例教学在瓦斯灾害防治中到底发挥着怎样作用,我们将对此做出研究。

一、传统瓦斯灾害防治教学的弊端

传统的瓦斯灾害防治是理论和实验教学相结合,教师在课上对教学内容进行系统讲述,在实验课上让学生测试煤屑瓦斯解吸特征以及煤与瓦斯突出相关参数,对理论知识加以理解。但由于瓦斯灾害防治课程涉及众多规范和条款,学生只能通过死记硬背记忆。传统教育模式导致学生主动性差,对实际问题无法提出合理的解决方案,无法做到学为我用。

为此,教师必须转变教学方法,尝试以学生为中心的教学方法。不仅让学生学到相关知识,还要培养学生的主动性,做到理论联系实际、学为我用,为日后的工作打下坚实的基础。

二、案例的分类

从瓦斯灾害防治课程的角度看,案例教学是根据课程教学目标的需要,围绕矿山企业中存在的问题,在对与之相应的设备、工艺、措施进行实地调查的基础上做出的客观描述。按其作用,案例可分为描述性案例和分析性案例。描述性案例是通过某一煤矿企业的具体方案进行分析学习,使学生对煤矿企业瓦斯灾害防治进行总体了解,加深对所学知识的认识与理解;分析性案例不仅具有描述性案例的特点,还包含可供分析和讨论的问题,通过案例分析,培养学生分析问题和解决问题的能力,让学生学以致用。按其内容的多少分为专题性案例和综合性案例,专题性案例是说明某一类瓦斯灾害治理的案例;综合性案例是煤矿企业总体瓦斯灾害治理的案例。

案例分析是案例教学的重要环节,学生掌握一定的瓦斯灾害防治基础知识后才能进行案例分析。由于案例教学法需要学生了解一定的基础知识,具备较高的综合能力,通过实践表明:案例分析放在课程每章或最后教学阶段可以起到较好的教学效果。

三、案例教学实践

(一)案例教学的特点

案例教学是通过模拟或重新现实生活中的具体情况,把学生自己纳入到案例场景中,通过讨论和分析进行学习[2]。教学中既可以通过分析、比较,研究成功或失败的管理经验,从中抽象出某些一般性的管理结论或管理原理,也可以让学生通过思考来拓宽自己的视野,从而丰富自己的知识。

1.案例教学可以培养学生独立思考的能力。案例教学需要学生自己去思考、创造。讨论阶段,每位学员都要就自己和他人的方案发表见解。通过这种经验的交流,一是可取长补短、促进人际交流能力的提高;二是起到一种激励的效果。

2.案例教学可以引导学员变注重知识为注重能力。现在的管理者都知道知识不等于能力,知识应该转化为能力。管理的本身是重实践重效益,学员一味地通过学习书本而忽视实际能力的培养,不仅阻碍了自身的发展,其所在的企业也不会受益。案例教学正是为此而生,为此而发展的。

3.传统的教学方法是老师讲、学员听,听没听、听懂多少,要到最后的测试时才知道。在案例教学中,学员拿到案例,先要进行消化,然后查阅各种他认为必要的理论知识.这无形中加深了对知识的理解。捕捉这些理论知识后,还要缜密思考,提出解决问题的方案,这一步应视为能力上的升华。同时他的答案随时有教师给以引导,这也促使教师加深思考,根据不同学员的不同理解补充新的教学内容。双向的教学形式对教师也提出了更高的要求。

(二)案例教学的步骤

通过对煤矿企业安全生产案例的剖析论证,把学生纳入到具体案例中,再现矿山现场的部分场景,让学生快速进入角色——安全管理者与技术措施的制订者。通过对案例的分析,让学生对煤矿企业现场有清晰的认识,并将所学知识快速串联起来,根据具体案例分析煤矿企业存在的安全隐患,让学生学以致用,加深对所学知识的了解。案例教学的实施一般分成以下几个步骤。

1.案例教学的准备。根据教学大纲的要求,结合教学内容的深浅和学生的实际水平,按照各章节顺序和实际情况精心挑选和准备合适的案例[3]。瓦斯灾害防治前半部分主要讲解了煤层瓦斯赋存规律和矿井瓦斯涌出,这部分内容是一些较为零散的基础知识。前半部分难以用案例来进行概括,因此主要还是采用传统讲授法,主要让学生对矿井瓦斯有一定的了解。后半部分主要是针对不同类别的瓦斯灾害进行防治。后半部分和现场有着密切的联系,因此便于从某类瓦斯灾害发生的机理、发生的过程、灾害后果、防治技术等方面加以描述,也更便于编写较为完整的教学案例。

我们的教学对象主要是大三的学生,专业知识不是太扎实,因此教师选择案例的时候要要掌握好难易程度。一般先易后难、深入浅出、循序渐进地引导学生,使其在身临其境中慢慢掌握知识,改变传统教师的枯燥和死板的状态。

综上所述,教师必须花大量的精力准备教学案例,案例力求资料翔实、现场资料丰富,最好配上相应的影像资料,力求让学生身临其境、通俗易懂。要想达到较好的教学效果,案例也要经过多位一线教师的集体讨论和反复修改。课前要将准备的讲义材料分发个学生,给学生留下足够的预习和查阅资料的时间。为充分体现以学生为主题的教学目的,在班级中选择若干个组长,组织学生讨论分析,进行总体进度的控制。

2.案例教学的实施。近几年来,我们在瓦斯灾害防治教学中选取部分学生应用案例教学为主的教学模式,其他同年级同专业的学生依然采用传统的理论与实验相结合的教学模式作为比较,经过反复的实践和摸索,取得了一定的教学经验。大班理论课堂上,依托教学大纲,根据不同的教学内容以传统的教学模式为主导。小班教学采用分组讨论法,以学生为主体,让学生抓住瓦斯灾害这条主线,结合煤矿安全规程和防治煤与瓦斯突出规定的相关条款,针对具体案例进行分析。在课堂上让学生相互交流、各抒己见,课后提交案例总结报告及体会。老师在课堂上主要是把握学生讨论的方向和时间,倾听学生的分析,当学生冷场或者是偏离案例的教学要求时,能够及时引导学生和启发思维,使学生重新回到案例分析中。同时要合理安排时间,避免出现时间不充分而使讨论浮于表面,达不到预期的效果。最后在期末考试试卷中,增加案例分析题,让学生结合已学过的瓦斯灾害防治知识,对案例进行分析。该方法改变了学生的定式思维,培养学生活学活用和分析问题的能力,还可评价以案例教学为主的教学效果。

3.案例总结与评价。每堂课教师都要对学生的表现进行评价,包括出席情况、发言表现、资料收集与整理和团队合作等,指出各组在案例教学中的优缺点,力求在后续课程中能够得到发扬和改进。同时学生对案例教学、教师、学生的表现情况、知识的接受程度等进行评价。经过学生的反馈,大部分学生反应案例教学方式更具吸引力,让学生增强了学习兴趣,从被动学生转化成主动学习,学习更加轻松。

在传统的教学方式中,学生以被动接受为主,采用按部就班的学习方式。这种方式虽然可以让学生很好地掌握基础知识,但缺乏综合分析和解决问题的能力,无法做到学以致用。案例教学恰好可以提高学生综合分析能力。

期末考试成绩显示,在开展案例教学的学生组中案例分析题的得分明显高于传统教学方式的学生得分,且案例教学组的学生在学生方法、分析能力、交流等方面均明显好于传统教学组的学生。

4.案例教学的体会。案例教学通过改变学习方法,培养学生独立思考能力,锻炼学生团队合作能力,提高学生的学生热情和效率。案例教学需要学生课前查阅相关资料,课后撰写总结,花费学生较多时间,导致部分学生负担加重。使得有些学生学习兴趣下降,同时也违背了给学生减负的初衷。还有部分学生感觉案例教学中体系不够清晰,忽略了一些基本知识,而现行考试制度依然以分数评价学生水平,不太符合案例教学的目的。虽然在考试中我们可以通过案例分析题考核学生,但这只是理论考试的一方面,毕竟案例教学注重的是学生综合能力的培养。目前我们尚无合理和完善的考核方式去评价案例教学的教学效果。

实践证明,应用案例教学法改变了传统的以教师、课堂、课本为中心的教学方式,转变为以授课与自学、分析讨论、指导研究等紧密结合的互动式教学方式。通过案例教学,激发了学生的学习兴趣,活跃了课堂气氛,丰富了学生的现场知识,提高了学生独立思考能力。综上可知案例教学是符合当前形势的一种行之有效的教学方式,对其合理与灵活的运用必将极大地提高教学质量。

参考文献:

[1]童泽林.案例教学的思考研究[J].教育教学论坛,2015,(15):182-183.

[2]赵发军,郝富昌,刘彦伟.案例教学在矿井通风与安全本科专业教学中的实践[J].科技信息,2009,(34):74.

[3]张琳,徐玉婷,王庆苓,等.案例教学在病理学教学改革中的应用[J].基础医学教育,2015,17(4):281-283.

作者:左伟芹 李雪莲

瓦斯灾害治理分析论文 篇3:

煤矿瓦斯治理过程控制理论及应用研究

摘要:瓦斯灾害是煤矿井工矿的主要灾害,今年来,经过治理,瓦斯灾害得到了有效控制,但形势依然严峻,其仍然是煤矿安全生产的大敌。治理瓦斯灾害,防范瓦斯事故,始终是煤矿安全和全国安全生产工作的重中之重。依靠传统的加大通风量、优化巷道布置体系的方法,不能从根本上解决瓦斯灾害问题。怎样才能够经济有效的治理瓦斯灾害,成为煤矿工作者的一个重要课题。鉴于此,本文主要分析探讨了煤矿瓦斯治理过程控制理论及应用情况,以供参阅。

关键词:煤矿;瓦斯治理;控制理论;应用

引言

煤矿行业在社会中给人们留下的印象几乎都是负面的,这主要是由于近年来煤矿瓦斯事故频频发生,人们心中不自觉的会认为瓦斯和煤矿就是会给人带来消极影响的。但是通过对矿井瓦斯治理过程的掌握,有效控制煤矿瓦斯治理过程,其实是可以保证煤矿瓦斯治理取得预期效果的。对煤矿瓦斯进行治理的过程实际上就是对治理过程的控制,这种控制是以分析瓦斯治理过程中存在的各种特征参数为前提的,通过一些合适的手段与方法,使瓦斯治理工程施工中的瓦斯开采、跟踪控制以及排放过程受到控制,实现瓦斯治理工程施工质量的验收等节点的控制,保证整个过程处于一种非常稳定的状态,最终达到我们预期理想的瓦斯治理效果。

1煤矿瓦斯治理过程相关控制理论

1.1煤矿瓦斯治理过程控制内涵

常见的瓦斯事故主要包括瓦斯突出、瓦斯爆炸、瓦斯燃烧及瓦斯窒息等,在瓦斯治理过程中,通过对瓦斯事故的全过程进行跟踪和控制,可以有效避免瓦斯安全事故的发生概率。瓦斯治理过程复杂,需要收集矿区的地质构造、煤层赋存及瓦斯赋存等资料;同时,还需要投入大量的技术人员、管理人员等人力资源,构建监控系统、通风系统及生产系统等物力资源;明确瓦斯排放抽采等技术参数,以有效防止瓦斯安全事故地产生。

1.2煤矿瓦斯治理过程控制特点

(1)人工辅助的控制方式。当前的瓦斯治理中,自动化程度较低,因此大量的过程参数测量与记录都需要依托人工操作来完成,其中控制方法等应用也需要依靠人工实现。(2)多种控制方法相结合。在瓦斯治理过程中,其主要的控制方法有施工过程跟踪控制法、瓦斯抽采与排放过程跟踪控制法以及节点控制法。这几种方法的原理、检验参数、制图工具都不同,但是在实际的过程控制中,需要协作完成才能发挥较好的瓦斯治理控制效果。(3)抽象的控制过程。在瓦斯治理过程控制中,同石油、化工、电子以及机械制造等工程控制研究不存在产品以及物料的出现,而是基于过程特征参数与模型来进行操作。

2煤矿瓦斯治理过程中控制方面出现的问题

尽管各种新能源的开发和利用日渐成熟,但是煤炭资源在我国的能源架构中仍然处于主体位置。尽管我国的煤炭资源位列世界第三,但我国负载的地形地貌给煤炭的开采带来了不少的难度。相当数量的煤矿地质松软,不够稳定,易发生地形灾害。一些煤体甚至产生了的大范围的破碎现象,加上煤层的透气性差。这些都给瓦斯治理的过程控制带来了不小的挑战。直接抽采瓦斯的效果往往不尽如人意,易留下安全隐患。尤其是某些埋藏较深的煤矿,需要建构很深的开采矿井,瓦斯治理更加困难。瓦斯压力、应力和含量随着开采深度的增加而增加,且具有相对更低的渗透性。仅仅采用普通的瓦斯抽采处理,效果差,抽采率不高,远远达不到煤矿安全生产的标准要求。这也是煤矿出现瓦斯灾害的重要原因。另外,井下煤矿的开采与瓦斯的抽取工序必须保持一致。既要保证煤矿开采的工作效率,又要保证瓦斯抽采的效果,二者相互协调,做到煤矿生产效率和生产安全的和谐统一。受到煤矿生产技术手段和瓦斯治理控制方法的限制,煤矿开采和瓦斯抽采不够协调的现象时有发生,这也是许多瓦斯事故的重要诱因。

3煤矿瓦斯治理过程控制方法的策略

3.1深入研究煤矿瓦斯治理过程控制理论的应用

为了取得良好的控制效果,应该对其理论进行全面分析,进而指导实践的顺利展开,在瓦斯治理过程中,要灵活应用相关的理论知识,在过程系统特征中,应该对相关的参数进行深入研究,主要涉及了煤层赋存、地质构造,还有空问位置等诸多方面,特别是抽采浓度、负压、流量,以及温度等,一定要全面掌握。不仅如此,需要对跟踪控制理论进行合理应用,在各个环节中,全面展开跟踪控制工作,保证煤矿的安全生产,另外,还要合理使用节点控制理论,合理控制各个时间点,明确治理目标,在节点控制中,需要对设计方案进行深入分析,做好危险预测等效果工作,进而取得良好的防治效果。

3.2加大煤矿开采单位对安全的控制力度

煤矿开采单位还应该加大对生产安全治理控制的力度,不能仅仅关注煤矿开采的成本而忽视了瓦斯事故治理控制的投入。对煤矿开采工作人员来说,他们应该严格按照相关的瓦斯事故安全控制标准来开展煤矿开采工作,尤其应该加大先进煤矿开采技术的应用,从而促进瓦斯事故治理控制方法和安全生产工艺的提高。煤矿开采单位只有重视瓦斯事故安全的控制,才能进一步降低煤矿瓦斯事故的发生概率。

3.3控制瓦斯灾害的规模和危害

煤矿中如果有瓦斯事故发生,一定要及时采取有效的措施对瓦斯灾害的规模和危害进行控制。矿井中的管理人员应该对矿井中的开采情况进行严密的监督和控制,如果有瓦斯事故发生,管理人员应该第一时间通知相关人员及时撤离,将人员伤亡损失降到最小。煤矿企业应该将与安全生产相关的宣传工作做好,不断培养相关人员形成必要的安全意识,对井下工作人员进行有关求生技能的培训。

3.4加强矿井的通风条件

煤矿企业应该创造一定的条件,为每个联络巷科学合理设置井下通风设备,条件允许的话,如每个联络巷基本处于進风和回风巷之间,应该砌筑起永久性风墙,严格按照设计要求和标准,将进风门、回风门和连锁的正向风门安置在风井安全出口和相应的联络巷之中。采空区要及时进行封闭,而且要根据采矿工作面的逐步推进,将通至采空区的联通巷道逐个封闭。在工作面开采结束后,将所有与采区相连通的巷道中全部封闭。

3.5加强封堵,提高抽采效果

随着科技水平的不断提高,而煤矿瓦斯治理难度增加,传统瓦斯治理方法难以满足现阶段煤矿开采和瓦斯治理的需要,为了提高抽采效果,就需要加强对井下矿区的封堵,在采面机头、机尾每进1.2m在切顶线处施工一道封堵墙,封堵墙向里不能超过切顶线,封堵墙使用泡沫砖打设牢固(墙厚0.6m左右),缝隙处使用编织袋或黄泥充填严密。搭接处使用黄泥抹面,搭接严密防止漏风,施工完毕后紧贴封堵墙打设单体柱,柱距800mm,防止风墙倒塌。此外,防突队要每天24小时巡查抽放管路,负责己15—23240采面上隅角、高抽巷抽采系统的管理,确保管路无积水、无漏气,确保抽采量。当采面上隅角断开管路时,必须拆卸管路连接螺丝后断开,严禁损坏抽放管,且断开处使用金属篦子遮挡,防止堵塞抽放管口,降低抽放效果。

结束语

总之,在煤矿瓦斯治理过程中加强控制方法,对于煤矿企业乃至于对整个社会具有重要的意义,暨能够有效防治发生瓦斯爆炸事故,减少企业损失,保障人民的生命安全,还可以提高煤矿开采效率,提升煤矿的竞争力。所以,煤矿企业必须充分认识到瓦斯治理的重要性和必要性,通过建章立制,形成科学完善的管理制度,并增加投入,改善瓦斯治理的技术,实现有效治理煤矿瓦斯过程控制。

参考文献

[1]周应江,常先隐.分析煤矿瓦斯治理过程控制理论及应用初探[J].华东科技:综合.2019(08):0337-0337

[2]蔡保华.煤矿瓦斯治理过程控制理论及应用初探[J].内蒙古煤炭经济.2018(07):98-98,116

[3]张仲宝.煤矿瓦斯治理过程控制理论及应用研究[J].建材与装饰.2015(51):89

作者:高原

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