煤礦瓦斯的防治及綜合利用研究

袁榮偉

（六盤水師范學院 礦業工程系，貴州 六盤水 553000）

煤礦瓦斯的防治及綜合利用研究

袁榮偉

（六盤水師范學院 礦業工程系，貴州 六盤水 553000）

煤礦開采過程中一旦瓦斯發生爆炸，就會帶來嚴重的后果，造成無法估量的損失。因此在開采中，必須做好瓦斯保護與預防，同時不斷研究瓦斯特性，提高利用水平，實現煤礦開采與瓦斯利用共同發展，資源共享。

煤礦瓦斯；防治；利用

1 煤礦瓦斯的概述

煤礦瓦斯也稱為煤層氣，亦或是煤層瓦斯，是煤與圍巖中釋放的甲烷、二氧化碳及氮等共同形成的一種混合氣體。具體而言，烷烴主要以甲烷為主，同時還有少量乙烷、丙烷及丁烷，此外還包含硫化氫、氮、水、二氧化碳及微量惰性氣體氦與氬等。如果遇到明火，就會發生燃燒，從而引起瓦斯爆炸。

煤礦瓦斯的利弊同時存在。一方面，瓦斯對環境污染與破壞比較嚴重，釋放出的甲烷及二氧化碳等氣體，加劇了溫室效應。瓦斯濃度達到一定值時，極易造成窒息。在瓦斯濃度高出43%時，人就會出現呼吸短促；濃度超過57%，就會使人昏迷；如果濃度更高，就會使人休克。瓦斯屬于易燃氣體，在其濃度低于5%或超過15%時，會造成瓦斯燃燒；如果濃度在5%～15%，就會導致瓦斯爆炸，而且煤礦瓦斯極易發生煤與瓦斯相沖突事故。另一方面，煤礦瓦斯屬于一種新型清潔能源，可以綜合利用。目前，我國對煤礦瓦斯采用的是“先抽后采、抽采達標”相結合的方式進行開發利用。通過煤礦瓦斯的綜合利用，可以有效解決能源不足問題。實際生活中可以作為煤氣資源，用于鍋爐與窯爐等燃料，可以作為燃料進行發電，亦或是作為化工原料生產產品。

2 煤礦瓦斯加強防治的必要性

在我國煤礦礦井總量中，高瓦斯礦井與瓦斯突出礦井約占1/2，每年全國瓦斯涌出量超過1000億立方米，危害性主要表現為：①礦井中瓦斯含量過高造成工作人員窒息；②礦井瓦斯含量達到一定標準，遇到明火發生燃燒或爆炸。而當其燃燒時，溫度高達1850℃以上，還會形成強大的壓力與沖擊波，嚴重影響到人員生命與設備安全；③瓦斯爆炸形成大量有毒有害氣體，降低井內氧氣含量，造成人員中毒。在我國社會經濟發展中，煤炭屬于一種最基本、最重要的能源。隨著礦井的不斷開發與深入挖掘，由于瓦斯超限與積聚而引發的安全事故不斷增加，為了確保煤炭行業的安全順利發展，非常必要加強煤礦瓦斯治理。

3 煤礦瓦斯的防治及綜合利用

3.1 煤礦瓦斯的防治工作

隨著煤礦開采量不斷提高，其開采深度也不斷增加，開采難度逐步加大，瓦斯防治工作難度逐步加大；煤層機構日益復雜，變質變形程度也日益突出，吸附力越來越強，這些都增加了瓦斯防治的難度，為煤礦開采增加了一定的不安全因素。目前，我國煤礦瓦斯預警系統還不夠完善，振波頻率比較低，對煤礦安全管理工作者的判斷有或多或少的影響。比如，煤層構造出現韌性變形，造成煤層空隙出現變化，瓦斯的通風透氣受到間接的影響，可能造成煤與瓦斯發生突出，提高了瓦斯防治工作的難度與強度。根據以上分析不難看出，在煤礦開采中，瓦斯防治非常重要，必須要高度重視。現階段，我國煤礦開采中的瓦斯防治主要以礦井通風為主，同時加強對瓦斯突出預測與檢測預警。此外，應用先進的抽采利用瓦斯技術，將危險轉換為資源，逐步降低煤礦瓦斯的突出危險性。

3.2 綜合利用

煤與瓦斯息息相關，這就要求在日常開采中，要將兩者融為一體，共同利用，實現互利互贏。針對瓦斯與煤層，建立相應的資源管理庫，充分發揮鉆探開采技術的作用。地面鉆井時，全面考慮抽采瓦斯的有效性及煤礦開采的安全性，在此基礎上將煤礦開采與瓦斯抽采相結合，盡可能實現一井多用。下井開采時，必須確保井下開采人員的生命安全，將采煤與瓦斯抽采有機結合，實現共同開發煤與瓦斯資源。煤層與瓦斯賦存條件比較復雜，必須實事求是操作，根據先容易后復雜的原則，開發利用資源。

3.3 煤與瓦斯的作用

盡管瓦斯極易發生保障，但如果有效利用，則可以用于發電或民用等，降低煤炭使用率，增強煤礦安全性，達到環保要求。瓦斯是一種非常稀有的清潔資源，可用于化工、制造及民用等行業領域。通過有效利用瓦斯資源，不但可以實現節能減排的目標，一定程度上還能夠有效保護環境。

4 改變意識，重新認識瓦斯利用

長期以來，我國煤炭行業礦井開采都是以解決安全問題為煤層氣開發工作的主要目的。煤氣層開發后以廢氣形式進入大氣，造成了能源浪費，還污染了環境。由于我國能源比較短缺，各項資源都非常寶貴。因此，必須要重新認知礦井瓦斯利用，不能單純的為了解決問題而將其抽放，隨意排放至大氣，而是要綜合治理并利用瓦斯，變廢為寶，為工業生產與居民生活提供更好的服務。在實際工作中，應該通過全面分析與深入研究，掌握瓦斯分布規律，結合經濟與可行性角度加以論證，確定可利用瓦斯并進行抽放，綜合治理不適合抽放利用的瓦斯資源。

5 結束語

煤礦瓦斯防治是一項長期而艱巨的任務，需要在實踐中不斷完善，探尋解決策略。在實際防治中，必須加強管理，采取更合理的措施，提高警覺意識，做好基礎工作的同時不斷創新，研究新技術與手段，從而促進我國煤礦瓦斯實現更科學、系統及規范化的防治技術。

[1]趙長宏.煤礦機電管理現狀及應對策略[J].南方農機,2016,(4): 86+88.

[2]張建國,趙麗彬.煤礦瓦斯防治技術現狀及對策分析[J].山東煤炭科技,2014,(12):192－194．

TD82

A

2096-2789（2016）12-0254-01

袁榮偉（1992-），男，貴州仁懷人，六盤水師范學院在讀本科生，研究方向：采礦工程。