煤矿瓦斯综合防治技术研究与应用

闫二凯

（山西大同大学，山西 大同 037000）

在煤矿开采中，由于瓦斯的存在会直接影响到安全生产，易发生煤矿开采事故。有效治理瓦斯是煤矿安全管理的重点与难点问题。在近些年的发展中，煤矿瓦斯问题更加注重综合防治技术的应用。许多煤矿企业结合煤矿开采的特点强化防治技术的应用，收到了较好的效果。

1 瓦斯对煤矿安全的影响

瓦斯会导致火灾的发性。煤层本身存在一定比例的瓦斯，在煤层开采的不同阶段中，矿瓦斯都会诱发火灾的产生。特别是对于较深的矿井，在开采中如果缺少有效的通风措施，瓦斯会发生积聚现象，易发生引燃。从当瓦斯的发生来看，矿井火灾的主要原因由于瓦斯的积聚，遇明火后发生了引燃。

开采人员吸入过量的瓦斯会发生窒息。部分矿井内缺少健全的通风系统，大量瓦斯会发生存积。井下通风系统难以及时抽出瓦斯，瓦斯不能得到稀释，造成矿井内容大量聚集瓦斯。人体如果吸入了过量瓦斯，会导致肺部窒息，严重时会发生死亡[1]。

矿井会发生瓦斯爆炸。发生瓦斯爆炸的主要原因是由于井内有了明火，瓦斯浓度到达了临界值。矿井瓦斯浓度达到15% 的比例，发生瓦斯爆炸的可能性会增大。但是在缺乏氧气条件下发生爆炸的可能性会降低，因此煤矿企业要采取综合性措施来整治瓦斯，避免发生火灾以及爆炸，以保障开采人员的安全

2 煤矿瓦斯灾害的发生原因

2.1 开采条件的局限性

国内煤矿开采多为井下方式，这种方式导致瓦斯综合防治的难度增加。从自然条件来讲，瓦斯含量和地质条件有关。一些煤矿的煤层属于石灰岩二迭纪，这类煤层本身就存在较大的瓦斯量，并且透气率低，在开采前要对瓦斯加以抽放很困难的，在正常采掘中，瓦斯易发生逸散，在井下死角部位易发生积聚。高瓦斯矿井的地质复杂，处于断层、大应力、搓揉严重的典型特征，造成了开采中易发生瓦斯突出现象。

2.2 开采安全管理的不规范

煤矿开采的现场环境比较复杂，如果缺少严格的管理，管理工作难以保证规范性化，由于管理存在的缺陷问题也是引发瓦斯事故的主要因素。此外，随着煤矿开采技术的进步，煤矿开采强度有增加趋势，在开采的瓦斯涌出量也会同步增加，瓦斯的危险性也会增加。针对煤矿开采如果没有科学完善管理制度，制度存在不合理因素，也会引发安全问题[2]。部分企业针对瓦斯管理出台了配套的管理措施，然而管理制度的内容比较粗放，在管理也难以保证执行到位。而且部分管理人员没有高度重视制度的健全，施工管理制度需要进一步加以完善，需要发挥管理的作用，以保证开采的安全。

3 煤矿瓦斯综合防治技术的应用

3.1 加强井下的现场管理

3.1.1 建立瓦斯监测系统

国内当前的煤矿安全生产技术水平相对比较落后，针对瓦斯的防控，可以发挥技术的作用。比如借助瓦斯监测系统可以对开采现场的瓦斯浓度、供风、负压等参数加以实时监测，还要保证各类机电设备的安全等级，设备运行状况要建立监测系统，对于井下的安全状况要实施动态化管理，特别是对于瓦斯灾害问题要保证及时处理。

3.1.2 控制瓦斯的积聚

井下开采要保证通风条件，对于瓦斯要加强抽采。为了保证安全生产，需要有科学有效的通风体系，系统要保证设计合理、运行可靠、风流压力稳定，要消除串联通风、循环通风的不利影响。借助合理的抽采系统，有利于减少瓦斯涌出量，控制发生瓦斯爆炸与窒息事故的可能性。局部存在的瓦斯积聚要及时处理。依据《煤矿安全规程》的相关规定对可能存在瓦斯积聚的区域加强监测，依据瓦斯巡回检查制度保证检查次数、杜绝空班、漏检、假检、少检问题的发生，对于发现的瓦斯浓度超标区域要有预警，要立即停止开采，人员要及时撤出，结合现场状况采取有效的方式加以处理。要依据《规程》 对瓦斯排放。对于瓦斯浓度易发生超标的区域要有安全措施，保证风流的强度，对瓦斯及时排放，要依据“断电、撤人、警戒、限量”的原则，以确保瓦斯得以有序排放。

3.1.3 防止瓦斯引爆

瓦斯区域要禁止明火。特别是井口房、风机房区域要禁止明火的产生，下井开采要严禁携带易燃品、穿化纤衣物。对于爆破操作要严格管理，对于开采中使用的炸药、雷管要依据制度严格管理，确保炸药、雷管使用的规范化，满足井下安全开采要求。爆破操作要依照规程，要保证炮眼深度、封泥长度的准确无误，不能用明接头、裸露母线进行爆破操作。爆破母线、放炮器的连接要牢固，避免电火花的影响。严控其他火源的发生。不能在井下拆检或撞击矿用灯，在采掘过中需要对坚硬岩石爆破处理时，要在机组齿面处借助喷水来实现降温，要采取措施消除闪电、突发电流经管道发生瓦斯危险的可能性[3]。

3.2 借助技术提高煤矿瓦斯抽采率

煤矿瓦斯抽采的方式包括采前预抽、卸压边采边抽、先采后抽、综合抽放等。在应用中要结合开采取区域的特点采取相应的方法，结合抽采效果，优化相应的工艺参数，保证煤层的透气率，提高抽采效率。此外，还要加强瓦斯综合治理的技术投入，要强化基础理论的研究，发挥科学技术对于瓦斯综合防治的推动作用，也是提升煤矿安全管理效果的直接驱动力，煤矿生产企业要重视引入瓦斯治理的新技术、新方法，并结合生产实际加强基础理论的研究，对瓦斯问题加以细致研究，明确瓦斯发生机理、危害方式，对于瓦斯要借助技术加以监控，实现防灾、减灾、抗灾的有效结合。对于瓦斯防治的关键技术与难点技术问题要加大投入，以控制瓦斯灾害的发生。

3.3 加强矿井安全生产的综合管理

作业人员的安全素质还需要进一步提高。部分人员缺少安全风险识别能力，安全技术和安全意识和自我保护能力有待进一步提升。煤炭企业要结合安全管理建立可行的瓦斯管理模式，要引入先进的管理方法，提升煤矿瓦斯综合防治的科学化、现代化水平。煤炭企业要有科学的瓦斯管理方法，保证“一通三防”制度的执行效果，坚持“预防为主”的原则，依据《煤矿安全规程》的相关要求，加强事故预防，借助有效的管理将事故隐患问题控制在萌芽阶段。还要强抓开采人员安全技术能力的提高，要有辨别周围环境危险因素的能力；要具有发觉自己本身所产生的危险因素的能力；要具有实行正确行为和应付突发事态的能力。人的行为是由人的意识支配，牢固的安全意识是安全施工的前提和保证。凡是安全意识差，自控能力低的人，在开采中思想上就可能麻痹大意，工作上就可能简化程序，违章作业，甚至发生事故。此外，企业要结合矿井的生产特点，完善安全生产管理制度，企业要明确安全生产主体责任，企业的负责人要强化安全管理，对于安全管理工作要有责任意识；要保证安全管理机构的健全，安全管理人员要具备资格，要有安全管理能力；安全生产责任制要注重完善；安全生产条件要符合相关的标准。安全设施要注重检查，保证可靠性[4]。

3.4 完善事故应急救援体制

健全针对瓦斯安全事故的应急救援预案有利于将可以将事故损失控制到最低程度。应急救援体制要依据“政府发挥主导作用、企业落实主体责任、社会共同介入”的原则，要发挥社会力量的作用。建议针对企业的瓦斯管理要建立安全管理信息系统，实现信息共享。信息系统要包括企业的基本情况、产品类型、厂房结构、应急资源等多方面的信息。事故应急救援体系要将瓦斯监控纳入重点应急区块，实现相关部门的协同作用。要加快安全生产应急专家组与急救援物资的建设，为事故救援提供有效支撑，要针对瓦斯安全管理制定应急救援方案，明确责任分工，配置救援物资设备，明确救援流程，将事故损失得以有效控制。结合现场管理的特点灵活性应用管理方法。现场管理人员要有随机应变的重审能力，结合实际问题高效处理突发事件。

4 结语

制定和落实科学有效煤矿瓦斯综合管理措施对于保证煤矿的安全生产发挥着重要的作用，提升煤矿瓦斯的综合防治水平是确保人员生命安全与财产安全的重要措施，要结合煤矿的生产条件与瓦斯的特点采取积极有效的综合措施进行严格管理，控制瓦斯涌出、积聚现象的发生，保证企业安全管理的针对性。