煤礦瓦斯治理中的過程控制策略分析

田養維

摘要：煤炭與瓦斯是同時存在于煤礦中的，瓦斯易燃易爆，在礦井中如果瓦斯聚集量過大，并且濃度超過一定的范圍，則在遇到火源時極易產生爆炸，從而引發煤礦安全生產事故。因此對深部煤礦開采瓦斯治理技術進行詳細探究迫在眉睫。文章就簡要對此加以分析和論述。

關鍵詞：煤礦；瓦斯治理；控制策略

一、煤礦瓦斯治理過程中存在的問題

目前我國的新能源開發和利用都有了明顯的進步，但是我國現在所使用的主體能源仍然是煤炭，為人民的生活、企業的生產提供保障。從資源保有量來說，我國是煤炭資源大國，但是我國的地形地貌特征都相對復雜，這就給開采工作帶來很大難度，煤礦的土質一般來說都較硬，這就增加了開采時候地質災害發生的概率，這些都給煤礦開采工作帶來了很大的挑戰。現有的直接對煤礦進行開采不能保證安全生產，開采效果也大打折扣。有的煤炭資源埋藏很深，在進行開采時候要挖的更深，這就給瓦斯治理加大了難度。近年來，煤礦開采深度越來越大，導致瓦斯的壓力、含量等都在增加，而其滲透性相對較低，只是選擇常規方法進行治理不能達到要求，這也是導致煤礦瓦斯事故發生的最關鍵成因。在煤礦開采時候要保證有相應的抽取工序，將兩者相互協調，才能對安全生產進行保障，同時還能讓生產效率不受到影響。下面對瓦斯事故發生的原因進行分析。

1、瓦斯壓力對事故的影響。瓦斯壓力就是指煤炭中氣體的壓力，由于地質情況不同，不同的煤層瓦斯壓力也有很大差別。在進行煤礦開采的時候，煤礦開采深度越深，瓦斯的壓力也會隨之加大，如果出現控制上的疏漏就很容易發生瓦斯事故。就目前的開采工藝來說，在對瓦斯事故進行治理的時候，抽樣控制法是最為常用的處理方法。這種方法較為傳統，對目前煤炭開采工程來說不能滿足其要求，所以對瓦斯治理的成果產生嚴重影響。

2、各種因素的控制對瓦斯事故的影響。通過相關資料顯示得到，造成瓦斯事故的原因是多種多樣的，所以對瓦斯事故的風險控制進行加強是非常有必要的。對開采的技術進行合理控制就能有效價低瓦斯事故發生的幾率。但是在實際生產中，很多煤礦企業為了創造利潤最大化，在進行煤礦開采時候為了節約成本，沒有在瓦斯控制上投入應有的人力物力，這就很容易在開采中發生卡鉆的狀況，增加了安全事故發生的概率，對開礦人員的人身安全產生了很大的威脅。

3、地質結構對瓦斯事故的影響。在進行煤炭開采工作時候，不可避免的要面對各種復雜的地質條件，這就給煤礦開采工作在一定程度上增加了難度，導致瓦斯事故發生的概率增大。隨著礦井的深度不斷增加，這就必然導致地質結構的復雜程度也隨之增加，在礦井下的瓦斯濃度也越來越高，導致事故發生率大幅提升。所以，為了讓采礦工作安全順利進行，就要對地質特征進行相應的研究，對瓦斯開展專項治理，從而控制瓦斯事故發生。

二、煤礦瓦斯治理中的控制策略探究

1、加強瓦斯氣體監控。礦井必須裝備完善可靠的瓦斯監控裝置，包括礦井監控系統及各類傳感器、斷電器、風電閉鎖、瓦斯電閉鎖、便攜式甲烷報警儀、兩用儀等。所有采掘工作面及規程要求的其他地點按要求安裝各類傳感器，加強礦井安全監控系統的管理和維護。根據《煤礦安全規程》和其他有關規定，配齊通防儀器儀表，確保便攜式甲烷監測報警儀、紅外測溫儀、CO監測儀等儀器儀表的正常使用。嚴格執行巡檢、值班制度，管理人員按要求參加培訓，持證上崗，熟練操作相關設備。

2、高抽巷抽采。將高抽巷布置上覆巖層裂隙帶內，巖層受開采擾動影響斷裂、垮落，裂隙充分發育，為瓦斯流動提供通道，是布置高位抽排巷的最佳位置。向上進行穿層鉆孔，實現高抽巷的“一巷多用”，有效抽采了裂隙帶內的瓦斯，可以避免工作面上隅角瓦斯濃度超限。否則，引起甲烷傳感器報警，影響生產。采空區瓦斯抽放就是在采空區頂板施工鉆孔進行抽放，通常布置在頂板裂隙帶內，利用瓦斯抽放時上鄰近層瓦斯向工作面涌進，將其抽采，可以有效降低采空區向工作面的瓦斯涌出量。

3、地面鉆井抽放技術。在煤層受到開采擾動后，井下應力穩定區域內殘存的保護煤柱、丟煤及其圍巖中聚集了大量的瓦斯，通過地面鉆井對這一區域的瓦斯進行抽采，可以有效緩解這部分瓦斯的威脅。目前，山西已有許多礦區進行了地面鉆井抽放的研究，實現了煤與瓦斯協調開采的開發模式。通過地面鉆井抽采、井下順層和穿層鉆孔結合抽采、本煤層與鄰近煤層空間聯合抽采，在時間上有機結合采前預抽、邊采邊抽與采空區抽采，形成瓦斯時空治理模式，實現礦井安全-高效-綠色開采。

4、保護層開采技術。在近距離煤層群中保護層開采技術較為適合。在完成保護層開采后，伴隨保護層的收縮變形，煤的力學強度發生變化，進而使瓦斯壓力發生了改變，煤層透氣性也隨之變化，使鄰近突出危險煤層的突出危險性降低。

5、控制瓦斯的燃燒和爆炸條件。經過研究得知，礦井中瓦斯濃度在7～8%時，瓦斯最容易燃燒并發生爆炸。瓦斯的引火溫度650～750℃之間。當空氣中的氧氣含量不超過12%時，瓦斯并不會發生爆炸。瓦斯引燃引爆的三個因素就是：氧氣濃度、引燃溫度和瓦斯濃度。因此，在瓦斯綜合治理過程中要注意以上幾個方面的控制。對于引火的控制可以對煤礦生產人員進行安全知識培訓，并嚴格進行制度化管理，保證相關的工作人員具備安全生產管理所必須的知識，特別是井下工作人員，一定要按照相應的規范標準進行工作，避免出現明火使礦井發生瓦斯安全事故。對于瓦斯濃度的控制，煤炭企業應按照相應的安全生產標準，對生產設備進行定期的維修和檢查，尤其是對礦井中的通風系統，要保證通風系統正常工作，降低巷道內瓦斯的濃度。同時，煤炭企業還應設置專業對瓦斯異常區域進行檢查，方便管理人員和技術人員能夠及時發展瓦斯問題并盡量的處理，防止瓦斯濃度過高產生安全事故。此外，對通風區域的風向也應派人觀察，防止風向的變化使礦井內的瓦斯氣體無法排出。

結束語

對于煤礦企業來說，對瓦斯的治理工作非常重要，它嚴重影響著安全生產。安全是生產的前提，只有保障安全生產才能順利進行，由于煤礦事故強大的破壞性，對其治理就更為重要，加強通風管理、加大安全建設力度都能夠有效控制瓦斯事故的發生。

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