煤礦瓦斯治理過程控制理論及應用研究

張仲寶（六枝工礦(集團)恒達勘察設計有限公司　貴州省六盤水市　553400）

煤礦瓦斯治理過程控制理論及應用研究

張仲寶
（六枝工礦(集團)恒達勘察設計有限公司貴州省六盤水市553400）

隨著社會經濟的進步，我國煤礦業也取到了很大的發展，因此對于煤礦的安全治理也相應的提出了更高的標準和要求。在實際的煤礦經營中，瓦斯事故是比較常見且影響巨大的安全事故，不僅給煤礦企業造成較大的經濟損失，同時也危及到礦井員工的生命安全。煤礦對瓦斯治理過程的控制是一項至關重要的內容。基于此，本文結合理論與管理實踐，對煤礦瓦斯治理過程控制的相關理論及其應用進行深入地研究，并指出治理控制過程中所存在的問題，最后提出幾點針對性的建議。

煤礦瓦斯；治理過程；控制理論

煤炭作為我國社會發展所需的重要能源之一，不僅對工業生產有積極作用，對于社會發展建設也有重要意義。所以煤礦的安全生產工作變得至關重要。瓦斯事故作為煤礦事故中影響巨大的一項事故類型，不僅對煤礦員工的生命安全有極大的威脅，同時對于社會可持續發展也有重要的影響。尤其是近年來，雖然我國加大了對煤礦的治理，但仍然無法避免瓦斯爆炸等事故的發生。隨著現階段煤礦開采規模的不斷擴大，瓦斯治理的難度也逐步增加，尋求加強治理的解決對策刻不容緩。

1　煤礦瓦斯治理過程控制相關理論分析

1.1煤礦瓦斯治理過程的內涵

煤礦瓦斯事故主要有瓦斯爆炸、瓦斯突出、瓦斯燃燒以及瓦斯窒息等類型。瓦斯治理過程就是對這些事故進行跟蹤控制，防治這些事故發生。

從某一層面而言，瓦斯事故的治理過程是一項比較特殊的過程，不僅接受瓦斯賦存、煤層賦存以及地質構造等資料作為輸入內容，同時也需要投入大量的管理人員、技術人員等人力資源以及通風系統、生產系統、監控系統等物理資源[1]。通過瓦斯治理工程施工參數的跟蹤控制、瓦斯抽采和排放參數的跟蹤控制以及若干過程節點的控制防止瓦斯事故的發生。

1.2煤礦瓦斯治理過程控制的特點

（1）人工輔助的控制方式。當前的瓦斯治理中，自動化程度較低，因此大量的過程參數測量與記錄都需要依托人工操作來完成，其中控制方法等應用也需要依靠人工實現[2]。

（2）多種控制方法相結合。在瓦斯治理過程中，其主要的控制方法有施工過程跟蹤控制法、瓦斯抽采與排放過程跟蹤控制法以及節點控制法。這幾種方法的原理、檢驗參數、制圖工具都不同，但是在實際的過程控制中，需要協作完成才能發揮較好的瓦斯治理控制效果。

（3）抽象的控制過程。在瓦斯治理過程控制中，同石油、化工、電子以及機械制造等工程控制研究不存在產品以及物料的出現，而是基于過程特征參數與模型來進行操作。

2　煤礦瓦斯治理過程控制中存在的問題

2.1復雜的地質結構導致萬斯治理難度大

在煤礦開采中，通常需要面臨復雜的地質結構，因此很大程度上加大了煤礦的開采難度，進而加大了瓦斯事故產生的幾率。煤礦開采的深度不斷加大，那么面臨的地質結構就越復雜，礦井下的瓦斯濃度也隨著增加，瓦斯事故更加容易發生。因此，結合地質結構特征來防治瓦斯事故是當前瓦斯治理過程控制的重要內容[3]。

2.2瓦斯壓力加大了瓦斯事故發生的可能性

在煤礦開采的過程中，煤礦開采的深度加大會使瓦斯的壓力也會隨之增大。當前，對瓦斯事故治理采用較多的方法是抽樣控制法。但基于此種傳統的瓦斯治理控制方法已經無法滿足當下煤礦的開采。因此要實現煤礦的安全開采，尋求積極的治理控制措施顯得至關重要。

2.3多種因素控制不利導致瓦斯事故增多

根據研究資料表明，導致瓦斯事故發生的原因是多種多樣的，因此加強對瓦斯事故風險源的控制是十分必要的。比如，加強對開采技術的控制是防止瓦斯事故增加的重要措施之一。在煤礦開采中，不少企業為了獲得更大的經濟利潤空間，通常采用降低瓦斯控制力度的方法來實現成本的節約與控制，反而導致開采中發生“卡鉆”等現象，進而加大了煤礦開采的安全隱患。因此，加大開采技術的控制，也是煤礦瓦斯治理控制過程中的一項重要內容[4]。

3　加強煤礦瓦斯治理過程控制的措施

3.1加強煤礦瓦斯治理過程控制理論知識的應用

理論是指導實踐的基礎，因此在瓦斯治理過程中加強各種理論知識的靈活應用是十分必要的。在實際的瓦斯治理過程控制中，應積極采用過程系統特征進行各項參數分析，包括煤層賦存、空間位置、地質構造以及瓦斯參數與賦存等情況的描述。尤其是瓦斯抽采濃度、流量、溫度以及負壓等情況應具體掌握與分析。除此之外，靈活應用治理過程中的跟蹤控制理論，對穿層鉆孔預抽煤巷條帶瓦斯工程施工過程、穿層鉆孔抽采煤巷條帶瓦斯過程、煤巷掘進過程、順層鉆孔施工過程、順層鉆孔抽采回采區域瓦斯過程以及工作面回采過程進行跟蹤控制，確保煤礦生產的安全與穩定。同時，還應注重節點控制理論的應用，節點在瓦斯治理過程系統中為時間點概念，結合治理目標，節點控制主要包含以下幾個方面的內容：設計方案、危險預測、質量驗收、采掘條件審核以及防治效果的驗證等。總而言之，加強專業理論知識的靈活應用是提高瓦斯治理過程控制效率的重要途徑[5]。

3.2提高煤礦安全開采的控制力度

①為有效防止瓦斯事故的發生，應加大礦井通風。通風直接影響到瓦斯的濃度，因此建立科學的通風系統，保證礦井的通風效果，對于控制瓦斯事故的發生有積極的作用[6]。②加大安全治理的力度。一方面，要加大員工的安全生產意識。在開采過程中，不僅要掌握瓦斯治理的相關知識，同時還要懂得如何防治瓦斯事故，以此保證開采的安全、順利。另一方面，加大制度管理。在煤礦生產中使各項工作都有章可循、有法可依，是保障生產工藝正常進行的必要前提，同時也是減少瓦斯事故發生的重要方法。

3.3加強煤礦的基礎設施建設

有效控制瓦斯事故的影響范圍對于煤礦企業的發展十分必要，降低瓦斯事故影響的程度也是非常關鍵的。因此，在實際的瓦斯治理過程中，要加強各項基礎設施的建設。比如，在通風口設置安全防爆門，并且安裝隔爆裝置，讓每個員工配備相關的自救以及救援器材等，以此保證瓦斯治理過程的萬無一失。

4　結束語

在煤礦的安全治理中，高效的瓦斯治理是煤礦安全生產的前提。因此對瓦斯治理過程的控制，不僅需要加強安全意識，而且還要不斷地改進煤礦瓦斯治理的控制方法。使煤礦生產處于相對安全與穩定的環境中，降低瓦斯事故發生的幾率，保障煤礦健康長遠的發展。本文從理論與應用的角度對瓦斯治理進行了深入的分析，對于維護社會的穩定以及促進煤礦企業的和諧發展有非常現實的意義。

[1]鄒照勝，李龍飛，程金曉.煤礦瓦斯治理過程控制方法探討[J].內蒙古煤炭經濟，2015（11）：99～100.

[2]高毅.煤礦瓦斯治理過程控制方法研究[J].科技創新導報，2012（32）：59～59..

[3]于志強.淺談煤礦瓦斯治理過程控制方法[J].技術與市場，2014（09）：307～308.

[4]程遠平，王海鋒，侯少杰.煤礦瓦斯治理過程控制方法研究[J].中國煤炭，2010（08）：15～19.

[5]田如成，龍傲雪.巖層控制理論在煤礦瓦斯災害治理中的應用[J].中州煤炭，2010（08）：103～105.

[6]毛振丙.煤礦瓦斯治理中的過程控制策略探索[J].產業與科技論壇，2015（13）：237～238.

TD712

A

1673-0038（2015）51-0196-02

2015-12-4

張仲寶（1976-），男，山東人，助理工程師，本科，從事瓦斯治理工作。