淺談煤礦瓦斯治理及防突問題應對措施

王柏涵

昆明煤炭設計研究院

淺談煤礦瓦斯治理及防突問題應對措施

王柏涵

昆明煤炭設計研究院

煤礦瓦斯災害治理是一個復雜的過程，僅靠單一的技術尚不能有效的解決問題。采取針對性的對策治理瓦斯，可以集中各方面的優勢資源。實現系統的、全面的、動態的煤礦瓦斯災害治理和管理，能有效地防止瓦斯事故的發生。

煤礦，煤與瓦斯突出，事故危害性，防治措施

0 引言

目前，我國煤礦瓦斯的主要治理技術是礦井通風、礦井瓦斯抽放和四位一體的綜合防突措施。近年來，我國出臺了相應的法律和政策，對礦山安全生產已經加大了重視，改善了礦山安全生產狀況。但是，我國的煤礦瓦斯事故依然時有發生，從國外經驗來看，建立系統的瓦斯治理方案和管理平臺，對加強煤礦瓦斯預防及治理，起到了可持續性作用。

1 煤礦瓦斯概述

礦井生產過程中，從煤層或巖層中涌出的各種有毒、有害氣體，統稱為礦井瓦斯，瓦斯成分比較復雜，除甲烷(80%~90%)外，還含有其他烷類，如乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)以及二氧化碳和其他氣體。一般來說，影響瓦斯參數測定的因素有自然因素和開采技術因素。

2 煤礦瓦斯事故的危害性

2.1 瓦斯爆炸危害性

瓦斯爆炸必須具備3個條件：濃度(5%~16%)、火源和氧氣濃度(＞12%)，瓦斯爆炸產生的高溫和沖擊波摧毀采掘設備和巷道設施，井下人員有可能受到爆炸高溫灼燒或瓦斯窒息死亡的危險。

2.2 煤與瓦斯突出危害性

煤與瓦斯突出是煤炭地下開采過程中產生的一種強烈的復雜動力現象。它在極短的時間內突然發生，從采掘工作面煤體內以極快的速度噴出大量的煤與瓦斯，同時產生強大的沖擊波。煤與瓦斯的突然大量噴出，充塞采掘工作面和巷道，摧毀采掘設備和巷道設施，破壞通風系統，甚至造成礦井風流逆轉。井下人員有可能被煤炭埋沒和瓦斯窒息死亡的危險，危害極大。另外礦井風流中含有大量高濃度瓦斯，此時若遇井下火源可能引起瓦斯燃燒和爆炸。

3 煤礦瓦斯治理防治措施

3.1 確保礦井通風系統和監測監控系統穩固可靠

在礦井瓦斯治理的過程中，礦井通風管理是重中之重，完善的通風系統是實現安全生產的先決條件。礦井通風系統必須獨立、可靠、穩定，采掘工作面確保有足夠的新鮮風流，瓦斯不積聚，不超限，才能給礦井治理瓦斯奠定重要基礎。保持良好通風，可以有效地控制礦井中瓦斯濃度，還可以釋放和稀釋瓦斯，降低發生瓦斯事故的概率。煤礦企業應當嚴格地遵守國家相關安全生產的法律、法規，建立健全完善的礦井通風系統和監測監控系統，做好煤層瓦斯的監控和前探，實時地上傳監測數據，評估以及超限警報工作。對于具有突出危險性的礦井，還應做好煤層瓦斯的抽放和卸壓工作，做到以防為先，以治為重，防治一體。

3.2 重視安全培訓工作

系統地對下井工作人員進行安全培訓，充分了解煤礦瓦斯災害發生的起因和危險性，并在工作中時刻保持警惕，加強防突征兆教育工作，使井下工作人員對瓦斯災害發生前所產生的現象有一定的預判，并通過培訓和考試不斷強化工作人員的防突意識。另外，對于具有突出危險性的煤礦，應成立專項小組，對煤礦瓦斯的監測監控和抽放，編制防突設計并加強突出煤層的預測和治理工作，進行系統化的管理，專項小組成員必須具備礦井瓦斯治理與防突工作的職稱及經驗，不斷強化自身的安全管理意識和更新現代化管理知識，做到管理帶動培訓，培訓強化管理，以點帶面地進行礦井瓦斯治理與防突工作。

3.3 嚴格執行防治瓦斯災害的措施

瓦斯抽放是減少礦井瓦斯涌出量，釋放煤層或鄰近層瓦斯壓力，防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同時也是開發利用瓦斯能源，保護大氣環境的重要手段，抽放方法有：本煤層抽放、鄰近層抽放和采空區抽放等。

煤與瓦斯突出現象絕大部分發生在煤層的掘金工作面和石門揭煤地點。大部分突出都是由于放炮震動引起的，有地質構造(地應力集中)和應力疊加的地段更加容易發生突出，地應力和瓦斯壓力大是突出發生和發展的動力，煤層結構關系到煤的強度(物理力學性質)是阻礙突出發生的因素。因此開采技術需要適應突出煤層的開采特點，在開采過程中避免產生地應力集中，使高地應力和高瓦斯壓力降低，另外在預防煤與瓦斯突出方法中，還有區域性預防、局部預防和瓦斯預測預報。

簡單介紹一下突出礦井常用的區域防突措施在實際中的應用：對于石門揭穿突出煤層前，必須編制專項設計，采區局部防治突出措施和綜合防治突出措施，報負責人審批。掘進工作面距煤層法線距離10m(地質構造復雜、巖石破碎的區域20m)以外，必須在石門輪廓線外5m范圍內布置一定數量的前探鉆孔，以確切地掌握煤層位置、厚度、傾角的變化，以及地質構造和瓦斯參數情況等。在覺近工作面距煤層法線距離5m以外，至少打2個穿透煤層全厚或見煤深度不少于10m的鉆孔，測定煤層瓦斯壓力并預測煤與瓦斯突出危險性。突出煤層以外的掘進巷道(包括鉆場等)距離突出煤層的最小法向距離小于10m時(地質構造復雜、巖石破碎的區域20m)，施工過程中必須有疑必探，先探后掘，確保最小法向距離不小于5m。穿層鉆孔預抽石門揭煤區域煤層瓦斯區域防突措施應當在工作面距煤層的最小法向距離7m以前實施(構造破壞帶適當加大距離)。采取區域防突措施后應檢測措施效果，滿足要求后方可繼續施工。此外，突出礦井在掘進過程中，應嚴格按照《防治煤與瓦斯突出規定》進行施工作業，對掘進設備，巷道支護，人員安全培訓與管理也十分重要，要做到防治結合，安全生產。

同時也應該做好瓦斯濃度的監測監控、嚴格控制井內火源、優化通風網絡和系統以及下井工作人員的培訓和管理工作。才能有效地對礦井瓦斯災害做到防治一體，以防為先，以治為重。

4 結論

總而言之，煤礦瓦斯治理及預防突出事故是一項復雜、重要需要長期堅持的工作。對于煤礦企業來說，瓦斯的存在直接影響到安全生產與職工人身安全，也間接影響到煤礦的可持續發展，企業管理者應該高度重視此問題，不斷完善瓦斯防治管理體系，提高通風管理質量，嚴格執行瓦斯災害的防治措施，強化井下工作人員的瓦斯災害預防意識，在擴大生產的同時有效保證人員安全。

[1]王楊洋.淺談煤礦瓦斯治理的技術對策[J].技術與市場，2015(11)：45.