煤矿瓦斯基础参数测试及治理技术研究

郭小辉

【摘要】矿井瓦斯灾害是煤矿行业五大安全自然灾害中最重要的，一直制约着我国各个煤矿生产效率的不断提高，一直以来严重威胁着煤矿的日常生活生产和井下每一位工人的生命安全。随着开采深度的不断增加，造成了煤矿矿井瓦斯涌出量不断升高的情况，为寻找一条适合于解决煤矿瓦斯灾害的综合措施，最终解决一些地方瓦斯超限的问题。对煤矿进行瓦斯基础参数考察研究是非常必要的。

【关键词】基础参数 径向流量法 透气系数

瓦斯基础参数，主要是指煤层瓦斯压力、瓦斯含量、煤层透气性等參数。瓦斯压力参数，一方面可据此加上其他参数判定煤层的突出危险性，同时又可据该参数得到煤层瓦斯含量。而煤层瓦斯含量、透气性等，是煤矿瓦斯抽采基本参数，是决定煤矿瓦斯储量、预测煤矿瓦斯抽采率、决定相应瓦斯抽采方式的主要依据。

一、煤矿瓦斯基础参数测试

1.瓦斯压力测定

按照《MT/T638煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定法》的规定，煤层瓦斯压力测定方法是，利用已有岩石巷道或重新作专门考察巷道，向煤层施工穿透煤层的钻孔，然后封孔安装压力表，等待瓦斯压力上升到稳定值即得到煤层瓦斯表压力。测定煤层瓦斯压力成败的关键是封孔技术，测定压力钻孔封孔后，既要保证压力孔的煤孔段与测压管、压力表相通，又要保证测压管、压力表、压力孔及相应连接装置不漏气。因此封孔技术特别重要，根据白皎煤矿测定煤层瓦斯压力的成熟技术，仍用水泥浆机械封孔。为保证顺利封孔，要求测定煤层瓦斯压力孔的倾角在15。以上。浆液按一定比例配备，并加入适量的膨胀剂。封孔长度，根据压力孔岩石段的特性，可为10～15m长。

测定瓦斯压力，有时要等待很长的时间，压力表才能稳定，最长的时间可到几个月甚至一年。为了加快压力测定速度，一般采用主动式测定压力技术，即测定压力孔封孔后，通过相关连接装置，灌入高压氮气，如果孔内压力大于煤层瓦斯压力时，孔内氮气向四周煤层扩散，孔内压力降低。如果孔内压力小于煤层瓦斯压力时，则周围煤层瓦斯扩散流入孔内。致使钻孔内瓦斯压力很快与煤层瓦斯平衡，即得到煤层瓦斯压力。

2.瓦斯流量测定

瓦斯压力孔完成压力测定后，卸下压力表，待孔内瓦斯压力降低到与孔外压力相等时，接上流量计（本试验使用家用煤气表），根据流量计的累计读数决定等待时间，即可得到钻孔单位时间的流量。由于钻孔瓦斯流量一般随时间的延长而逐渐下降，故钻孔瓦斯流量的测定应持续一段时间。最后确定钻孔瓦斯流量的衰减特性。

3.煤层瓦斯含量测定

煤层瓦斯含量指的是单位体积或者单位重量的煤体中所含有的瓦斯量。煤层瓦斯含量的方法主要有：瓦斯含量系数法、井下直接测定法、工作面钻孔煤屑解吸法和高压吸附法，其中井下直接测定法为最为普遍使用的方法。

二、加强矿井瓦斯治理的措施

1.强化瓦斯抽放，坚持先抽后采

正确理解“先抽后采”的逻辑关系，抽与采的先后关系应以保证安全的采掘活动为分界点。广义上先抽后采的含义就是在先对地面或者是井下进行抽出瓦斯活动之后才进行建矿、采取开采以及工作面的开采，根据不同煤层的条件的具体情况确定那种预抽方式和预抽时间，在对高瓦斯突出的矿井，为了减小才具过程中瓦斯治理难度，可以通过瓦斯预抽使得煤层含量降低到一定值，保证开采工作的安全进行。研究表明，通常煤层瓦斯压力小于0.74MPa煤层瓦斯含量降低到百分之十一下时。就可以人为煤层已经不具有突出危险了。在瓦斯浓度超过百分之七时，矿井瓦斯抽放计划中应该充分考虑瓦斯预抽、采动卸压、采空区抽的方法，依据没中抽放方法的特点，根据实际情况合理选择，严格执行才能够保证安全生产。

2.注重技术革新，制定应急措施

在进行矿井瓦斯治理的过程中，有关工作人员不仅要注重实践工作的进行，同时也要重视技术以及安全问题，这些都是保障瓦斯治理顺利进行的基础。具体而言在实际的工作中，有关工作人员应从以下几个方面人手：①建立预测体系，注重技术革新。瓦斯问题之所以难以治理就是因为在煤矿开采的过程中，对于瓦斯的位置，含量等难以预测。因此在今后的工作中有关人员应加大技术的投入，建立起有效的瓦斯预测体系，提高瓦斯的预测质量，提高瓦斯治理的效率。②注重安全管理，制定应急措施。安全是煤矿工作的重中之重，良好的安全管理制度可以有效避免井下事故的产出，因此有关煤矿企业应积极制定出有效的安全管理制度，应针对可能出现的安全问题制定出行之有效的应急措施，以保障井下施工的安全。

3.对矿井瓦斯事故的范围展开全面控制

其一，在开展井下开采工作时，需要实时跟踪并监督工作的进度，并以井下实际情况为依据进行合理的调整。为达到这一要求，井下工作人员就需要对有关瓦斯的防治知识有一个全面、深刻的了解，从而确保发生瓦斯事故时，能做到沉着冷静，尽快撤离事故现场，从而将瓦斯事故的危害范围进行有效控制。其二，煤矿企业应当聘请相关学者及专家对生产人员展开培训，定期进行瓦斯事故的现象模拟操练，全面锻炼并培养工作人员处理紧急危害事故的能力，进而将最大限度将煤矿瓦斯事故的波及程度与范围降至最低。

4.加强对煤矿瓦斯治理的监督

煤矿企业的每个工作人员都要明确瓦斯治理的目的，认识到安全培训的重要性。这关系着煤矿企业生产的安全性，决不能马虎了事，要控制好安全培训工作的进行。在安全培训之前，一定要先对瓦斯处理的各种需求进行详细的了解，确立合理的培训计划，重点要对瓦斯的相关知识进行培训。使工作人员在实践过程中提升他们的技能水平、安全意识和总体素质，有利于管理制度的完善。？要想实现煤矿企业的安全生产，就一定要建立合理的规章制度，并且要加强管理、执行力度。要建立完整、科学、公平的激励机制，安全检查活动要时常进行，保证煤矿企业的管理制度的规范化运行。在建立各项制度时，要结合实际，具体规范要尽量细化，使其具备一定的标准性、规范性和可行性。

结束语：相关数据表明，只有了解矿井的瓦斯基础参数，处理好煤矿瓦斯治理和应用恰当的技术才能够有效的避免瓦斯事故的发生，才能够使得瓦斯资源变害为宝，为做好煤矿瓦斯抽采工作，提升矿井本质化安全水平，有效遏制煤矿瓦斯事故的发生，提供了有力保障。