淺談煤礦瓦斯治理技術研究與對策

摘要：隨著工業化的發展，我國社會的生產模式逐漸擴大，但是伴隨著經濟發展的同時，煤礦開采事故的發生也進入了高發期。我國煤礦安全發生事故的比例較大，甚至含有一些特大事故的發生。這些事故的發生一大部分原因是煤礦中瓦斯含量超標，可以說瓦斯是煤礦事故的重大隱患，因此為防止煤礦采掘作業中事故的發生，對瓦斯的防治與治理也就更為重要。

關鍵詞：煤礦瓦斯；治理；技術研究

目前我國城鎮化進程正在飛速發展，社會的生產規模也在急劇擴大，在煤礦產業中安全生產事故的發生也在隨之增高。煤與瓦斯和高瓦斯突出的礦井在礦井總數中占有較大的比例，同樣由于瓦斯事故而引起的傷亡人數也很多，因此對瓦斯超標的防治迫在眉睫。

1 瓦斯存在的問題

國有的大中型煤礦企業汪家寨煤礦，汪家寨煤礦是隸屬于貴州水城礦業集團的企業，礦井距六盤水逝去18Km。汪家寨煤礦可以開采煤礦的層數一共有十一層，其中1層、78、11、14層為主采煤層。汪家寨煤礦企業采煤的方式為走向長壁后退式的，由于井下會在煤與瓦斯、火災、水災、瓦斯煤塵爆炸、頂板等各種災害發生的可能，從而威脅到井下工作的礦工的生命安全。在井下進行緊急的避險系統，可以在一定程度上提高煤礦安全的防護水平和應急水平。在確保礦井中發生緊急情況時，可以有效地為遇險人員提供生命保障，從而最大限度的減少人員傷亡。建立健全井下緊急避險系統。在該煤礦中礦井瓦斯等級中存在的問題如下。

本礦屬煤與瓦斯突出礦井，煤層瓦斯含量和瓦斯涌出量大，根據2011年度礦井瓦斯等級鑒定結果，汪家寨煤礦斜井礦井絕對瓦斯涌出量47.79m3/min，相對瓦斯涌出量26.72m3/t。

汪家寨煤礦斜井根據煤炭科學研究總院重慶分院2003年8月提交的《汪家寨煤礦斜井煤與瓦斯突出礦井鑒定報告》及煤炭科學研究總院重慶分院2009年12月提交的《汪家寨煤礦斜井1、7、8號煤層瓦斯基本參數測定及突出危險性評價報告》我礦斜井中煤組的C605、C601、C504、C406b、C406c、C406d、C409煤層均屬突出危險煤層，即我礦斜井屬煤與瓦斯突出礦井。

2 礦井的通風系統、瓦斯抽采系統與監控系統

2.1 該礦井通風系統。礦井應具備完善獨立的通風系統，如采用抽出式的通風方式，如該礦井現有BDK系列的主要通風機器兩臺、70B2-21NO-24D主要通風機2臺、YBK系列主要通風機2臺。這些通風機可以郵箱的影響風率，從而影響礦井中的瓦斯濃度。

礦井需加強對局部通風設備的投入，增加通風機的臺數，截止到目前，已經采用15套雙風機雙電源，12臺2×15KW以上的局部通風機。并且該礦井公司為高瓦斯突出和煤層突出的部分的掘進工作面安裝了能自動切換的雙風機雙電源供電供風。

2.2 該礦井瓦斯抽采的系統、抽采方法及鉆孔封孔工藝要求。礦井采用了大管徑、多鉆孔、大流量泵、密封孔的方式，不斷地加大對瓦斯的抽采力度，安裝了6臺瓦斯抽采泵和抽采系統三套。抽采泵中最大的抽采管路為Φ400mm，兩臺SKW-85(85型)，兩臺2BE3500-2BY4(200型)，兩臺2BEC52(180型)。

瓦斯的抽采方法有很多。目前主要應用于礦井瓦斯的主要抽采的方式有回風巷開掘高位鉆場布置鉆孔預抽采空區裂隙帶瓦斯、采空區埋管抽采、專用瓦斯抽采巷穿層抽采、在運輸巷的幫開鉆場施工底板瓦斯抽采鉆孔對采空區底板下部煤層涌出的瓦斯進行攔截抽采、本層順層鉆孔抽采、超前鉆孔預抽掘進條帶前方及巷道輪廓線外較大范圍內的煤體瓦斯等多種方式。

鉆孔封孔質量對于瓦斯抽采尤為重要，如何提高鉆孔封孔質量、如何有效監督封孔長度是瓦斯抽采的首要難題，本礦的鉆孔封孔工藝要求如下：

第一次封孔

（1）封孔長度8m的鉆孔，采用Φ94mm鉆頭擴孔9-10m，再采有Φ75mm的鉆頭按設計施工至終孔。封孔時第一袋瑪麗散捆綁在封孔管的開蜂窩狀孔段退回0.1m處（從外往里7.8-8.0m處），第二袋瑪麗散捆綁插接頭前（從外往里4.7-4.9m處，瑪麗散澎脹后能封閉插接頭），每袋瑪麗散袋兩端都必須捆綁破布（棉沙），里端靠近瑪麗散袋，兩端捆綁破布（棉沙）的間距控制在0.8-1.0m（參見圖1瓦斯抽采鉆孔（煤孔）封孔結構示意圖）。

圖1瓦斯抽采鉆孔（煤孔）封孔結構示意圖

（2）封孔長度5m的鉆孔，采用Φ94mm鉆頭擴孔6-7m，再采有Φ75mm的鉆頭按設計施工至終孔。封孔時第一袋瑪麗散捆綁在封孔管的開蜂窩狀孔段退回0.1m處（從外往里4.8-5.0m處），第二袋瑪麗散捆綁在封孔管從外往里3.8-4.0m處，兩袋瑪麗散兩端必須捆綁破布（棉沙），間距控制在1.8-2.0m（參見圖2瓦斯抽采鉆孔（巖孔）封孔結構示意圖）。

圖2瓦斯抽采鉆孔（巖孔）封孔結構示意圖

第二次封孔

第一次封孔達到水礦發〔2012〕48號文要求，即在抽采負壓不小于13Kpa條件下，抽采瓦斯濃度不小于30%，連抽24小時后至一周之內，用水泥：水＝1.4：1（重量比）的水泥漿帶壓進行二次封孔，壓力不小于0.5Mpa。

2.3 礦井安全系統。礦井的安全監控系統主要分為五個部分，其中包括安全監測監控系統、人員定位系統、礦井壓風系統、通訊系統和礦井供水施救系統。

（1）礦井安全監測監控系統：礦井的安全監測系統主要有監控中心室、總工程師、礦長、安全副礦長、通風副總工程師、通風區長、通風調度室以及礦調度室等七個終端監控，其中監控中心的值班室和礦調度聯合值守。（2）人員定位系統：人員定位系統由井下分站部分、地面軟件部分和傳輸平臺組成，其中地面部分是由人員進行跟蹤定位并監測管理軟件、數據接口、計算機、在線不間斷電源（UPS）和信號機電源避雷器組成。傳輸平臺組要由接線盒和礦用的阻燃通訊電纜組成。井下部分是有多臺人眼定位監測讀卡器、識別卡和分站組成。人員定位系統應安裝在取電方便，供電穩定的地方；井下設備安裝需要在便于通訊觀察、讀卡、調校、檢驗、維護、巷道無淋水、頂板支護完好的地點。動態目標識別器需要安裝在人員出入的井口、爆破控制區域、采掘工作面的出入口、限制人員進出的區域、危險地點和機電硐室。（3）礦井壓風系統：礦井壓風系統主要是采用擊中供風的方式，主要是通過安裝壓風機來提高礦井中的風率。（4）通訊系統：在礦井中通訊系統是一套組合系統，通過一系列的調控系統，隨時的保持與地面和井下的施工地點進行聯系。（5）礦井供水施救系統：礦井防塵系統經常與礦井供水施救系統相結合使用，如汪家寨煤礦中斜井的防塵系統的水源設置就在斜井的副井口，其容量為500m3，專門提供斜井的防塵用水。

3 結束語

煤礦中瓦斯含量的超標會對煤礦的開采造成重大的影響，加強對煤礦中瓦斯含量的治理和防治可以有效地減少該事故的發生，保證采煤人員的生命安全，因此有關部門應該重視開采煤礦中瓦斯含量的控制并加以防治。

參考文獻

[1]聶政.海孜煤礦瓦斯治理技術[J].華北科技學院學報，2013（1）.

[2]高宏斌.陜西省煤礦瓦斯綜合治理探討[J].中國安全生產科學技術，2012（9）.