煤礦瓦斯防治技術研究

（陽煤集團新元公司 山西 045400）

我國在發展過程中所需要的主要能源就是煤炭。所以煤炭單位需要做的就是保證煤炭開采效率，提升煤炭產業的安全性，這樣一來便可以在一定程度上推動我國經濟發展。現在我國社會正處于一種轉型階段，所以各個行業生產力發展水平就呈現出了不均衡的狀態，而這與我國社會的高速發展就產生了較為明顯的沖突。經調查結果可以顯示，我國最終近幾年所發生的煤礦事故數量已經有所減少，但任何一種煤礦事故的發生都會對工作人員的生命安全及財產等造成較為嚴重的損害。再加上我國煤礦產業在安全方面還有一系列問題存在，所以煤礦單位一定要重視瓦斯防治技術的應用。

1.瓦斯的影響

對于煤礦中所存在的瓦斯來說，其最大的特點就是無色無味，同時也很容易造成爆炸事故產生。工作人員在對煤礦進行開采的過程中，如果其無法對瓦斯這一安全隱患進行有效解決，那么不僅會對煤礦企業本身的生產狀態造成影響，甚至還會引發一系列的安全事故。所以企業一定要針對煤礦瓦斯開展有效的防治工作。除此之外，煤礦的深度與瓦斯濃度之間存在較為密切的關系，隨著挖礦深度的不斷加深，瓦斯濃度就會不斷提升，隨之煤礦開采工作中所存在的安全隱患也會越來越大。瓦斯的安全隱患主要存在于煤礦的背斜以及向斜等地方，我國某一瓦斯爆炸事故現場如圖1所示。

圖1 瓦斯爆炸事故現場

2.瓦斯引起的主要災害類型

(1)煤與瓦斯突出

在煤礦的實際開采過程中，帶來損害程度最高的事故之一就是煤和瓦斯的突出問題。因為工作人員在開采煤礦時，會有較多縫隙產生。再加上各個煤層之間的地質情況有所不同，所以就會造成煤和瓦斯突出的情況發生。當地殼發生活動時，瓦斯就會通過這些縫隙蔓延到空氣之中。如果工作人員沒有在第一時間對這些漏出的瓦斯氣體進行有效治理，那么空氣中的瓦斯含量濃度就會逐漸上升，當其達到一個臨界點之后，地應力和煤層作用力就會越來越重，最終則會產生煤和瓦斯突出這一問題。

(2)爆炸危害

瓦斯的濃度以及氧氣含量和火源等，是造成瓦斯出現爆炸的主要因素。在一般情況下，只要空氣中瓦斯的濃度達到7%左右，其就會有點火能量產生。而當氧氣量高于12%時，瓦斯就會出現自然爆炸等情況，甲烷與空氣混合物爆炸具體界限圖如圖2所示。

圖2 甲烷與空氣混合物爆炸界限圖

如果瓦斯出現爆炸，那么其周圍環境的氣溫就會急速升高，甚至還會有較大能量的沖擊波產生。這樣一來不僅會對現場的機器設備以及工作人員帶來較大程度的沖擊，嚴重情況下，還有可能會對現場的所用事物造成毀滅。

3.煤礦瓦斯的防治現狀

(1)防治意識和培訓能力不足

對于從事瓦斯防治工作的員工來說，其需要擁有較為專業的操作能力以及基本防范意識。但經調查結果可以顯示，現在大部分工作人員并不具備較高的綜合素養，同時煤礦單位也不會主動組織工作人員開展培訓活動。這些問題主要體現在以下幾個方面：第一，大部分煤礦單位中的領導，在發展過程中會過于重視自身的經濟效益，對于安全生產方面基本上都秉承忽略性的態度。同時這些領導對于安全生產的重要意義也沒有較為深入的了解，導致安全防控工作的開展始終無法得到落實。第二，大部分煤礦單位所招聘的煤礦開采人員，其都屬于農民工，并沒有較高的文化水平。所以這部分工作人員對于瓦斯防治工作的開展根本不會存在較高程度的重視，同時也不會主動了解該工作的重要性。除此之外，一部分煤礦開采人員在實際作業過程中，還會對一些細節性的工作有所忽視，這樣一來也就導致瓦斯事故出現的概率有所上升。第三，大部分煤礦單位在對煤礦工人招聘完畢以后，其都不會對煤礦工人進行系統性的培訓，直接就組織煤礦工人到崗開展工作。這樣一來就會在很大程度上提升安全事故出現的概率。所以煤礦單位一定要重視培訓活動的開展，只有煤礦工人的綜合工作能力達到標準以后，才可以派其到相應崗位開展工作。

(2)瓦斯預測難度比較大

工作人員在對瓦斯效果以及瓦斯突出情況還有臨界值等進行檢測的過程中，其都需要有較為精準的預測指標存在。但對于煤礦的生產環境來說，其復雜性較高，同時也較為惡劣。再加上工作人員本身的專業能力也存在差異，所以最終其所測量出的數據的精準性就難以得到保障，而這也會導致煤礦開采后期的一系列工作無法順利進行。

4.煤礦瓦斯防治技術措施

(1)瓦斯抽放技術

煤礦瓦斯防治人員在對該技術進行使用的過程中，首先需要做的就是組織施工人員，針對煤層以及地面層開展鉆孔加工工作。這樣一來就可以使礦井中存在的瓦斯在最短的時間內有所排放，盡可能的使礦井內的瓦斯濃度有所降低，以此來減少瓦斯爆炸事故出現的概率。在大部分情況下，工作人員在此過程中還需要做到邊挖掘邊對瓦斯進行抽放。因為不同煤層的石油會存在一定程度的差異，而煤層本身的堅硬性會對鉆孔工作的開展造成影響。這樣工作人員就可以把一部分惰性氣體釋放在煤層之中，以此來使瓦斯的抽放效果得到保障。

(2)氣體水合治理瓦斯技術

工作人員在開展瓦斯防治工作的時候，經常使用的就是氣體水合技術。概述的存在可以對空氣中的甲烷氣體進行有效吸附。所以如果工作人員在對該技術進行使用的過程中，可以在煤層注入高壓水，同時把活化劑加入到水中，那么甲烷氣體就可以轉化為水合物，這樣一來甲烷就可以以液體的形態留在煤層之中。針對實際操作流程來說，瓦斯的整體轉變過程較慢，所以其可以在液體狀態下流出，這樣一來瓦斯爆炸事故發生的概率就會因此降低。

(3)加強礦井安全生產的綜合管理

現在大部分煤礦單位中的工作人員其并沒有較強的安全意識，對于安全風險也缺乏較強的辨別能力，而這就導致礦井的安全生產無法得到保障。基于此，煤礦公司首先要做的是結合煤礦工程的實際情況，制定針對性的瓦斯治理方案。同時其還要主動對較為先進的治理方式進行引進，以此來提升煤礦瓦斯防治工作的科學性。其次，對于任何一項工程來說，保證其安全生產的基礎就是工作人員首先要擁有安全的認知。如果工作人員本身缺乏較強的自控能力，同時也沒有相應的安全意識，那么其在實際工作過程中就會秉承敷衍性的態度，甚至根據自身經驗，出現違規操作的現象，這樣一來不僅會帶來安全隱患，甚至還會引發一系列安全事故。所以煤礦公司需要定期組織工作人員開展相關培訓活動。通過培訓提升工作人員的安全意識以及對于緊急事物的應對能力。同時在培訓過程中，煤礦單位也可以對工作人員展開安全知識以及技能方面的考核。考核完畢以后結合考核結果對成績優秀的員工以適當獎勵，以此來提升其參與培訓的積極性。最后，煤礦單位還要制定清晰化的安全作業責任制度，避免有安全事故發生時會出現責任推脫等現象。

(4)加強瓦斯濃度和火源檢測

對于瓦斯爆炸來說，有效預防其產生的主要方式就是增大對瓦斯含量以及火源的檢測力度。現在我國已經基本迎來了科技化的時代，在此背景下礦井檢測技術就隨之得到了較大程度的提升。當下工作人員可直接把相應的傳感器以及報警器，放置在礦井中的關鍵部位。除此之外，我國還針對礦井推出了自動監控程序，當煤礦生產過程中出現任何一項安全風險，比如瓦斯濃度過高等，該程序就會自動報警，并通知工作人員開展處理工作。其中對于自動化監控程序來說，其主要有以下幾種功能：第一，可以對風機的運轉狀態進行實時性檢測。第二，可對工作空間的瓦斯含量進行檢測。第三，可以有效監測瓦斯的實際抽放情況。第四，可對礦井內重要部位的風量及風速進行監測等。最后，煤礦單位還要全面提升工作人員的專業能力。而工作人員自身也要積極對該程序進行更為深入的了解，保證自己可以熟練使用自動化監控程序，以便該程序可以在瓦斯濃度及火源檢測的工作中，發揮出自身最大的作用。

5.結束語

總之，在煤礦開采的過程中，為了減少安全事故的產生，煤礦單位一定要重視煤礦瓦斯防治工作的開展，主動應用科學先進的煤礦瓦斯防治技術。在此過程中，煤礦單位先組織內部員工進行培訓，使其可以學習更多并熟練的使用這些瓦斯防治技術。同時煤礦單位還要主動引進自動化監控程序，以此實現對瓦斯濃度的有效檢測，盡可能的避免瓦斯爆炸事故的產生。