基于一通三防的煤炭通風瓦斯治理策略研究

＊范加鋒

（中煤科工集團沈陽研究院有限公司 遼寧 113122）

由于我國的礦山越來越多地開采到地下，煤層中的瓦斯問題變得越來越突出，已經成為限制煤層安全和高效生產的關鍵因素。該礦井的煤炭和瓦斯含量較高，地質條件中等，沒有沖擊地壓的傾向。經過測試，我們發現目前正在開采的兩個煤層平均厚度都在2.6m左右，具有Ⅲ類的自燃傾向，因此它們不容易燃燒。此外，煤塵也沒有爆炸的風險。在這個礦井里，我們研究了瓦斯地質特征，發現斷層和隔水層段是導致深部瓦斯富集的重要因素。通過分析，我們提出了一種有效的瓦斯防治和防突技術方案，以保證礦井的安全運行。通過對類似工程地質條件的瓦斯治理研究，我們獲得了重要的技術支持。

1.“一通三防”管理對煤礦的作用及要點

（1）通風是基礎。通風設施對于保護人們免受瓦斯、粉塵和火災的危害至關重要。通過安裝通風系統，可以大大改善井下的空氣流動，消除有毒有害的污染物，同時還能夠減少瓦斯和易燃物的含量，從而避免瓦斯的積累。在日常生活中，通風系統的流量、流速、濃度和溫度都需要密切關注。隨著技術的發展，通風系統的參數可以實現網絡化監控，并以圖表的形式進行分析，為調整和控制有害氣體提供了重要的參考依據。

（2）三防是要點。瓦斯具有極強的易燃性，當其濃度超過安全限制時，就可能導致窒息。當瓦斯積累達到一定水平時，它們與明火相撞會導致爆炸。在處理高瓦斯礦井時，單純依靠通風是無法解決這個問題的。因此，我們需要根據具體情況采取有效的抽放措施。為了有效地減少煤塵和火災的發生，我們必須采取有效的措施來加強監管，例如，采取通風系統、降塵技術等措施，同時還要建立完善的應急預案，以便在發生緊急情況時能夠迅速采取有效的措施，從而避免不必要的損失。

（3）一通三防的總體目標。在建設和管理礦井通風系統時，我們必須將安全作為首要目標，并確保系統的穩定性和可靠性。為了保護環境，必須堅決消除瓦斯、煤塵和自然災害。為了更好地控制和管理其他一通三防相關流程，我們需要建立完善的制度體系。通過有效控制可能出現的危險因素，確保礦井生產過程中的環境安全和穩定。為了提升礦井的一通三防管理水平，我們必須建立一個完善的體系，以制度和技術的改進為基礎，推動礦井管理的發展，以達到更高的管理質量。只有這樣，才能夠有效地推動礦井的一通三防管理，實現更好的管理效果。

2.“一通三防”工作在煤礦安全生產中的重要性

第一，通過科學方案解決煤炭開采中的瓦斯、粉塵和火災問題。煤炭企業的主要任務是確保礦井通風效率，只有在良好的條件下才能控制和處置礦井中的有毒氣體，同時確保礦井工人的安全；此外，有必要全面分析礦井下的通風、通風速度、有毒氣體含量和各種其他影響因素，建立三維形象，總結礦井下潛在風險的預防和管理，以確保及時構建和使用有效的解決辦法。第二，如果礦井中的氣體濃度相對較高，發生火災時就有很大的氣體爆炸危險。僅使用通風模式控制氣體含量并不容易取得更好的結果。應當選擇一個更好的治理模式，以確保礦井中氣體濃度的安全。第三，在開采煤炭資源時，可以通過采用健全的煤礦管理技術，控制和管理煤礦中的氣體、通風、粉塵和其他物質，并通過建立包含以下內容的監管機制，避免對礦山安全的威脅。

3.“一通三防”災害分析

（1）瓦斯爆炸災害。在礦山瓦斯檢測中，瓦斯礦山是比較普遍的。一般來說，在采礦初期，采礦工人會選擇在淺層煤層進行作業，這樣可以有效減少瓦斯排放量和儲存量，從而降低安全風險。當采礦活動變得更加復雜時，瓦斯的儲存量會增加，這將增加瓦斯溢出的風險。當這種情況發生時，煤礦企業通常會立即結束生產，以免降低其運營效率。在250m以下的環境中，由于沼氣區域的廣泛分布，加上地質狀況的復雜性，對瓦斯的監測和控制就顯得尤為重要，因此，必須利用先進的技術和設備才能有效地完成這一任務。

（2）煤塵爆炸災害。煤礦開采過程中，煤層會釋放大量的煤塵，這些煤塵具有極強的爆炸性，如果其濃度超出安全限度，就可能引發嚴重的火災事故。長期暴露在煤塵污染嚴重的環境中，工作人員可能會患上塵肺病，這將嚴重影響他們的身體健康和生活質量。近年來，政府和企業都非常關注礦山安全，并采取了各種措施來解決這個問題。雖然礦山的環境已經有所改善，但仍有許多潛在的危險。因此，煤礦企業必須始終保持高度警惕性和警覺性，以防止意外事件的發生。

（3）煤礦自燃災害。目前，許多煤礦都存在自燃問題。根據專家的測試和研究，這些煤層的自燃時間通常在40d到60d之間，并且每6個月到12個月就會出現一次。研究表明，許多煤炭公司的煤層曾經遭受過多次自然災害，而這些災害的根源可能是內部因素，也可能是外部因素。通過對自燃源的細致檢查，我們發現，這些火災源頭主要有：煤礦井下的煤柱、挖掘巷道的火災和浮煤火災。這些火災都具有極高的安全風險。煤礦自燃事件的發生導致山西省忻州市石門煤礦的全部機器都停止運行，這不僅導致煤礦的儲煤量急劇下降，而且還嚴重損害了煤礦的正常經營，給煤礦企業帶來了極其艱難的生存環境。

4.煤礦生產“一通三防”落實現狀

（1）礦井通風系統需要完善。隨著經濟的發展，許多煤礦企業忽略了安全問題，特別是在礦井瓦斯處理方面，由于缺乏有效的通風系統，使得生產過程中的安全性受到嚴重影響，甚至可能導致災難性的后果。為了有效地控制礦井瓦斯排放，必須建立一個完善的通風系統，以確保良好的通風質量。然而，目前許多礦山的通風系統的可靠性并不高，甚至無法滿足當地的生產需求。鑒于當前的環境狀況，生產過程中存在著諸多的安全風險，任何一處疏忽都可能引發嚴重的安全事件，甚至威脅到工作者的生命。

（2）局部通風缺乏有效管理。一般來說，煤礦的不同系統之間有著密切的聯系，其核心是通風系統，其使用方法必須與電力系統相聯系。如果電源管理不善，可能會導致風扇故障，另外，如果不能保證通風系統的運轉，則會導致瓦斯泄漏，進而引起火災或爆炸。因此，對于煤礦的通風系統來說，必須要有一個嚴格的管控程序，以確保通風系統的高效運作。當局部通風不正常時，瓦斯氣體濃度逐漸上升，超過極限，最終導致爆炸事故或窒息事故，造成一系列傷亡。在許多企業中，缺乏地方通風管理并不能保證通風設施的正常運作，甚至無法達到生產標準，從而不斷損害煤炭生產的安全。

（3）瓦斯檢查制度有待改善。雖然煤礦企業在長期發展過程中積累了豐富的經驗，但仍有許多不足之處需要改進和完善，尤其是礦井瓦斯檢查制度。現代煤礦企業在創新方面存在欠缺，因此在遇到安全事件時往往難以應對。隨著采掘深度的不斷攀升，礦山通風系統的復雜性也在顯著上升，其中最明顯的表現就是通風阻力的急劇上升，這讓瓦斯防護任務變得極其艱巨。在實際的生產過程中，我們需要定期檢查礦山的瓦斯情況，以便采取預防措施并及時處理安全事件。然而，由于沒有這樣的檢查制度，我們往往會忽視瓦斯防護工作，這會降低煤礦的安全性，并且不利于工作人員的安全。

5.“一通三防”提高煤礦瓦斯治理措施

（1）對于通風設備更新以及優化。在采煤過程中，必須保持礦井通風質量，以充分防止煤塵和煤氣等有毒氣體的產生，并可使用現代通風設備進行通風。采礦作業通常采用兩種通風模式：中央模式和對角線模式。中央分配模式分為兩種：邊界分配模式和平行分配模式。對角線式通風分為分區式通風和雙翼式通風。為了保持礦井下良好的通風，需要更換陳舊設備，徹底凈化礦井下的空氣。此外，還需要加強對通風設備的維護保養，以確保其能夠正常運轉。在采場的設計階段，要考慮采場的通風條件，盡量選擇通風良好且易于通風的采場位置。實時裝配通風設備，不僅可以實現通風設備的自動化和智能操作，還可以培訓有關人員進行通風，提高安全意識，并確保工人能夠正確和熟練地使用通風設備。

（2）礦井通風系統優化方案。為了滿足礦山的實際需求，我們應該合理地優化通風系統，并采取有效的措施來控制礦山的瓦斯。過去，由于通風阻力過大，我們應該采取一些措施來減小這種障礙，并盡量確保通風系統能夠處于高風量和低負壓的狀態。為了解決通風阻力的問題，我們應該提前制定生產計劃，比如在礦山開采時就開始挖掘并建立聯合巷道，這樣就能夠有效地減少通風阻力的集中。為了提高礦井通風系統的效率，應該采取合理的布置方式，利用開拓、改擴建等技術手段，優化和完善風扇，以減少瓦斯濃度超標引發的安全事故。風扇作為整個通風系統的核心組成部分，必須得到充分的重視，并且要定期進行維護和保養，以確保礦山通風系統的安全可靠性。

（3）瓦斯精細化治理技術流程。要想有效地控制瓦斯排放，我們需要對煤層瓦斯的分布情況、濃度水平等進行全面的調查，這樣才能為抽采工程的安全性和合規性提供可靠的依據。經過全面的煤層瓦斯調查研究，我們可以制定出精確的抽采方案，并根據不同的抽采區域采取合適的布孔技術，以實現最佳的抽采效果。為了有效地開展煤層瓦斯抽采，我們必須對抽采半徑、鉆孔間距以及預抽時間等參數進行全面的分析，以便更好地實現抽采的最佳效果。在完成這些工作之后，我們還需要對抽采效果進行評估，以確保它們符合標準。只有這樣，我們才能繼續進行采掘作業。為了確保安全生產，我們必須按照開采設計的要求，對回采期間的瓦斯涌出量進行準確的預測，并制定相應的防護措施。此外，我們還應該不斷地對參數進行檢查，以便優化布孔參數，最終達到有效的防護目的。

（4）對煤礦瓦斯的綜合治理能力進行提升。為了提高煤礦瓦斯的治理效率，我們需要建立專業的瓦斯治理團隊，并加強他們的專業技能。瓦斯治理團隊擁有完善的管理和維護體系，他們的職責范圍涵蓋了從抽取、防止和檢測瓦斯泄漏到安裝和使用的各個環節。為了確保礦山瓦斯的安全處理，我們的團隊必須按照相關規定，在井底和地面安裝合適的抽排泵，以有效控制各種形式的瓦斯排放。當發現瓦斯排放超標的情況時，為了確保煤礦安全，有必要采取有效措施，加強瓦斯管控，以確保安全生產。為了有效地預防瓦斯爆炸帶來的危害，我們必須仔細檢查并采取適當的措施，以便實現有效的安全防護和綜合防控。在煤礦的生產過程中，為了確保安全，相關工作人員采取了多種措施，包括：實施壓風自救、安裝機電設備、安排鉆孔疏散、安裝隔爆和檢測裝置、定期觀察瓦斯涌出量，并結合物探技術，對瓦斯的狀態進行綜合評估，最終提交給總工程師審核，從而有效地防止瓦斯泄漏，維護安全的生產環境。除了煤礦生產，由于高壓水的存在，它們還會通過擴散和下滲的方式，有效地排放出大量的瓦斯。根據具體情況和確保安全生產提出了一種新的技術，即高壓注水技術，它能夠通過高壓注水的方式，有效地排出瓦斯，減少瓦斯對煤礦環境的污染，從而有效地保護工作人員的生命安全，并降低生產和財產的損失。通過采用先進的開采技術，不僅可以有效地擴大煤層裂縫，還可以充分利用煤體的水分，解決綜采面的問題，并且有效地抑制瓦斯的排放，從而大幅度提升生產效率，降低生產成本，同時也能夠確保工作人員的安全和舒適，最終實現煤礦企業的經濟效益，推動其可持續發展。

6.結束語

綜上所述，針對煤礦瓦斯治理問題，我們需要采取一系列的措施來保證煤礦的安全運行。首先，我們要建立一個完整的瓦斯治理團隊，并加強他們的專業技能；其次，我們需要根據實際情況，選擇適合的瓦斯治理方法，并在實踐中加以調整和優化；最后，我們必須采取措施來確保煤礦工人的生命和財產安全，以便為企業帶來更高的經濟效益。煤礦企業應當深刻理解“一通三防”的重大意義，努力提升通風環境，完善通風體系，加大安全教育和培訓的力度，并大力投入資源。