煤礦瓦斯抽放存在的問題及處理措施

鄭迎春

中國平煤神馬集團能源化工研究院瓦斯所，河南 平頂山 467099

煤礦瓦斯抽放存在的問題及處理措施

鄭迎春

中國平煤神馬集團能源化工研究院瓦斯所，河南 平頂山 467099

在對煤礦瓦斯抽放技術應用現狀進行分析的同時，探討了當前煤礦瓦斯抽放工作中放存在的一些主要問題。以提高煤礦瓦斯抽放效果為目的，分別從技術和管理等方面提出了瓦斯抽放問題的處理策略，希望可以形成相對完善的煤礦瓦斯抽放管理技術體系。

瓦斯抽放；問題；處理措施

煤礦瓦斯抽放就是利用專門的大型設備將煤礦的煤層、巖層和采空區的可燃性氣體抽出的過程。目前，瓦斯抽放技術已經在我國煤礦生產過程中得到了廣泛應用，這不但減輕了煤礦大型通風設備的負擔，降低了煤礦安全事故發生的概率，同時還能把抽取獲得的瓦斯氣體作為工業生產燃料，具有一定的經濟效益。但是當前在瓦斯抽放技術的應用過程中還存在一些問題，需做要進一步分析探討，采取合適的處理措施，以保證瓦斯抽放的效果。

1 煤礦瓦斯抽放技術應用現狀概述

在煤礦的生產工作中，利用大型抽放設備將煤層、巖層和采空區中的可燃性氣體抽出后，并使用專業的運輸管道將這些可燃性氣體提供給廠礦和其他特定的用戶，可以顯著提高煤礦生產的安全性和企業的經營效益。我國從20世紀40年代末就已引進了瓦斯抽放技術，并逐步在煤礦生產過程中得到了應用，取得了良好的效果。改革開放后，我國在引進國外先進的瓦斯抽放技術的基礎上，結合自身的實際應用情況，采取創新的方式逐步發展并形成了完善的瓦斯抽放技術體系，獲得了良好的社會效益和經濟效益。

當前，瓦斯抽放工藝主要包括這樣三個階段，其一，在地面上設置大型的瓦斯抽放泵，利用抽放泵的管道與地下作業井中的抽放鉆孔連接起來；其二，啟動瓦斯抽放泵，通過產生負壓將瓦斯從井下抽出；其三，將抽取獲得的瓦斯裝入專用罐體中，利用輸送管道直接供給對應的用戶。在瓦斯抽放過程中，根據瓦斯來源的不同可以使用四種方式：① 抽放開采的煤層中包含的瓦斯；② 抽放與采煤工作面相鄰的煤層中包含的瓦斯；③ 抽放巖層中包含的瓦斯；④ 抽放采空區中包含的瓦斯。

2 煤礦瓦斯抽放存在的主要問題

2.1 瓦斯抽放設備的問題

煤礦瓦斯抽放設備是瓦斯抽放作業過程中的主要工具，在運行過程中一旦出現故障將導致瓦斯氣體聚集，不但不能夠將瓦斯氣體從煤層、巖層或者采空區中抽出，而且會導致危險事故發生。同時，必須保證使用的瓦斯抽放設備具有良好的防爆性與工作的可靠性，并不允許存在放電現象，以防在工作過程中引發明火，導致爆炸事故的發生。但是，我國現有煤礦企業使用的煤礦瓦斯抽放設備在這些方面依然存在一定程度上的不足，需要進行改善。

2.2 瓦斯抽放效果較差的問題

通常，隨著瓦斯抽放時間的延長，瓦斯抽放量占瓦斯涌出量的比例將逐步增大，在這種情況下合理延長抽放時間尤為必要。特別是對于透氣性系數相對較低的煤層，為了達到較為理想的抽放率，抽放預抽時間一般以長于7個月為好。但是，當前我國大部分煤礦的瓦斯抽放時間平均后達不到這個指標，抽放時間不足導致瓦斯抽放率不高，抽放效果較差，影響了瓦斯抽放作用的充分發揮。

2.3 瓦斯抽放系統安全性不高的問題

近些年來，我國發生了多起瓦斯爆炸事故，嚴重威脅到煤礦作業人員的生命財產安全。由此可見，瓦斯抽放作業過程中對抽放系統的安全性要求很高。因此在安裝抽放設備的過程中，要對影響瓦斯抽放系統的外界因素予以充分地考慮，盡量減少外界干擾因素對瓦斯抽放系統的影響。同時，瓦斯抽放過程中的報警系統更要靈敏準確，這樣才能確保瓦斯抽放過程的安全性。但是，由于受到地質條件、技術手段等因素的制約，當前瓦斯抽放系統在整體安全性方面尚有欠缺，需要做進一步地完善。

2.4 管理缺位的問題

在瓦斯抽放工作中如果缺乏一個完善的、針對性強的抽放管理體系，這通常是導致瓦斯抽放作業效率較低的另外一個重要原因。從具體的應用和作業過程來看，這方面的管理缺陷主要體現在以下三個方面：① 大多數煤礦企業并沒有設置由煤礦主要領導或者是專業技術人員統領瓦斯抽放隊伍，專業技術水準的不足直接影響了瓦斯抽放效果；② 在鉆孔施工過程中操作人員不能嚴格要求自己，缺乏縝密的管理制度和施工規則，影響了對抽放鉆孔長度的合理規劃；③ 抽放過程中專業的計量裝備和監測設施較為落后，放水設備的安裝也不盡合理，后期對抽放系統的維護管理更加重視不足等等，這些管理上的因素都將成為生產安全的隱患。

3 煤礦瓦斯抽放問題治理措施

3.1 合理延長瓦斯抽放時間

在礦井采掘作業過程中，持續改善采掘平衡是延長瓦斯抽放時間的合理方式，同時還是提高瓦斯抽放效率的有效途徑。在我國，一般情況下煤礦在開始采掘作業時，都主要是針對突出煤層進行采掘，初期的采掘速度較快，當遇到突出較為嚴重的煤層時，其采掘速度就會明顯降低下來，這就使得煤礦采掘作業嚴重失衡，不能夠給瓦斯抽放預留足夠多的時間。因此，在煤礦采掘過程中保持采掘同步是瓦斯抽放時間得到保證的主要方式，在具體的實施過程中可以采取以下兩種方式，一是按照實際的煤層地質條件和瓦斯含量與壓力情況，強化對瓦斯突出區域及其工作危險性的預測工作，利用提高預測準確率的方式來減少采掘過程中的突出問題，從而可以保證煤礦采掘工作的整體平衡，為瓦斯抽放作業爭取時間；二是針對突出煤層采取高效率的消除技術措施，縮短防突周期，促進煤炭采掘效率的提高。

3.2 改善瓦斯抽放設備的應用效率

在瓦斯抽放設備的選型過程中，應該選擇信譽好的供應商，并確保其工作參數和設備質量可以滿足煤礦瓦斯氣體的抽放需要。同時，煤礦瓦斯抽放設備自身必須具有足夠的安全性，不得存在放電問題，以免引發爆炸等危險事故。另外，瓦斯抽放設備必須具有足夠長的使用壽命，盡量避免更換瓦斯抽放設備，以免給瓦斯抽放工作帶來影響。并且，煤礦瓦斯抽放設備必須設置防回火、防回氣以及抑爆等設備，保證瓦斯抽放工作有條不紊地進行，改善設備的工作效率。

3.3 保證瓦斯抽放設備的安裝質量

在安裝瓦斯抽放設備之前，必須充分調查和分析煤礦周圍的環境，對井下瓦斯氣體的濃度和瓦斯氣體的總含量進行準確預測，為瓦斯設備在型號、數量上的選擇提供科學依據，為保證瓦斯的抽放效果提供保障。在設備安裝時還要重視瓦斯抽放泵房位置的選擇，要盡量使泵房位置遠離煤礦井口，以保證瓦斯抽放設備的工作效果，讓抽取的瓦斯氣體及時排放出去，避免瓦斯氣體的積聚。值得注意的是，瓦斯泵房的選址還必須遠離建筑物和人員密集的區域，避開明火對瓦斯泵房的影響，減少瓦斯氣體可能對周邊人員造成的影響。

3.4 提高瓦斯抽放人員的質量意識

為了提高瓦斯抽放人員的質量意識，首先要建立專業的瓦斯抽放質量管理隊伍，該隊伍主要包括相應的計算人員和管理人員；其次要制定并完善對應的質量管理制度，在具體的實施過程中可以借助網絡信息技術對瓦斯抽放系統的設計、施工、作業等多個環節和階段進行系統化的監督和管理，以保證瓦斯抽放系統的整體運行質量；最后還要采取專業學習、技術交流、領導督辦等方法提高瓦斯抽放專業人員的質量意識，從根本上使瓦斯抽放質量得到保障。

3.5 加強對瓦斯抽放設備及人員的管理

瓦斯抽放設備的管理主要包括對抽放設備的維護和保養以及日常的安全檢查，當然也不能忽視對操作人員的嚴格要求，所以在管理過程中在做好設備的維修、保養、安檢的同時更應該加強對維護人員的監督與管理，這是保證瓦斯抽放設備正常運轉的基礎，能有效減少瓦斯抽放隱患的出現概率。在實際工作中，一旦發現安全隱患，在及時進行處理的同時還要第一時間上報領導，以免隱患擴大，不得有絲毫的麻痹大意和僥幸心理。在日常的設備管理中，瓦斯泵房必須設置24小時的值班崗位，并隨時觀察抽放設備的運行情況，監視設備的正常運轉。此外，煤礦井下的其他設備也必須做好相應的輔助工作，比如照明設備，要杜絕火花、高溫等現象的出現，防止危險事故的發生。

[1] 任鴻杰. 試論煤礦瓦斯抽放存在的問題與應對措施[J]. 中國科技信息, 2012(19).

[2] 畢猛. 煤礦瓦斯抽放存在的問題與應對策略[J]. 中國科技縱橫, 2015(22).

[3] 張夏,元繼宏. 我國煤礦瓦斯抽放存在的問題分析及解決策略[J]. 科技傳播, 2011(24)