瓦斯治理技術方案研究

孟慶奇

[摘 要]煤礦作為高危行業(yè)之一，安全生產始終是生產領域中的頭等大事和永恒的主題，而治理瓦斯又是煤礦安全工作的重中之重。因此，煤礦瓦斯綜合治理工作任重而道遠。本文結合實際礦井治理，對瓦斯治理技術進行了研究探討。

[關鍵詞]瓦斯治理；煤礦

中圖分類號：TU387 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）19-0146-01

引言：鹿洼煤礦2016年礦井瓦斯等級鑒定結果：礦井最大瓦斯絕對涌出量為1.66m3/min，最大相對涌出量為0.68m3/t；最大二氧化碳絕對涌出量為2.48m3/min，最大相對涌出量為1.02m3/t，為低瓦斯礦井。鹿洼煤礦裝備了北京仙島KJ66NA安全監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，按規(guī)定對井下各地點布置了瓦斯、一氧化碳、溫度、煙霧、風速、粉塵、設備開停、煤位、水位等各類傳感器。調度機臺實行24小時值班制度，對井下瓦斯等有害氣體實行實時監(jiān)測監(jiān)控。

一、關于瓦斯的結構

瓦斯在煤體或圍巖中是以游離狀態(tài)和吸著狀態(tài)存在的。游離狀態(tài)也稱為自由狀態(tài)，這種瓦斯以自由氣體狀態(tài)存在于煤體或圍巖的裂縫、孔隙之中，其量的大小主要決定于貯存空間的體積、壓力和溫度。 吸著狀態(tài)又稱結合狀態(tài)，其特點是瓦斯與煤或某些巖石結合成一體，不再以自由氣態(tài)形式存在。按其結合形式不同又可分為吸附及吸收兩種。吸附狀態(tài)是由于固體粒子與氣體分子之間分子吸引力的作用，使氣體分子在固體粒子表面上緊密附著一個薄層；吸收狀態(tài)是氣體分子已進入煤分子團的內部。

二、目前煤礦瓦斯抽采現(xiàn)狀

一是難度大。煤礦是經過上億年才演化形成的特殊物質，加上經過幾十年的開采后，煤礦開采的難度越來越大，瓦斯抽采工作的現(xiàn)狀很不樂觀。在我國，95%以上的煤礦都是井下開采，瓦斯含量高、煤層透氣性較差，導致不能在開采前抽放瓦斯，所以傳統(tǒng)的抽采方式并不是治理瓦斯抽放的長久之計，同時開采的后續(xù)工作往往跟不上開采的節(jié)奏，導致工作難以順利進行。

二是危險系數(shù)高。煤礦瓦斯危險系數(shù)高是路人皆知的，其主要危害包括：井下的空間過于狹小，煤礦瓦斯容易泄露，導致井下濃度突然上升，危害井下工作人員，甚至造成死亡；經過抽采的瓦斯比未處理過的瓦斯更容易燃燒，井下的“火星”在所難免，會致使瓦斯爆炸；井下的壓力非常大，如果瓦斯在這種強大的壓力下突然涌出，再結合其他物質，危險系數(shù)瞬間暴增。

三、加強礦井瓦斯治理的措施

一是加大對礦井通風的管理力度。在開展煤礦生產過程中，為有效避免瓦斯事故的發(fā)生，首要工作任務便是加大對礦井通風的管理力度。這是因為礦井中的瓦斯?jié)舛仍谕L狀態(tài)下，會發(fā)生降低，當其濃度下降至不可燃燒范圍以內時，便可大大降低發(fā)生瓦斯事故的概率。由此可知，井下開采人員在工作時，就需要建立起完整的一套通風系統(tǒng)，并以礦井中煤炭的實際開采量為依據(jù)，對礦井中的通風量進行合理調整，從而確保礦井維持在良好的通風狀態(tài)。掘進工作面采用大功率局部通風機，做到風筒距工作面迎頭不超過5m，按煤礦安全質量標準化的要求做好局部通風管理，確保掘進工作面風量穩(wěn)定可靠，有效地稀釋瓦斯。回采工作面回風隅角可能積聚瓦斯，采取風障引風法等措施。在工作面回風隅角設置導風風障，使一部分風流流經回風隅角，沖淡并排走瓦斯；風障要隨著回采前移，并保證導風效果。

二是注重技術革新，制定應急措施。在進行礦井瓦斯治理的過程中，有關工作人員不僅要注重實踐工作的進行，同時也要重視技術以及安全問題，這些都是保障瓦斯治理順利進行的基礎。具體而言在實際的工作中，有關工作人員應從以下幾個方面入手： ①建立預測體系，注重技術革新。瓦斯問題之所以難以治理就是因為在煤礦開采的過程中，對于瓦斯的位置，含量等難以預測。因此在今后的工作中有關人員應加大技術的投入，建立起有效的瓦斯預測體系，提高瓦斯的預測質量，提高瓦斯治理的效率。安裝了北京仙島KJ66NA監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，對井下瓦斯實現(xiàn)24小時連續(xù)監(jiān)測。四采區(qū)瓦斯異常區(qū)設瓦斯檢查工24小時現(xiàn)場跟班，對采煤工作面易積聚瓦斯的回風隅角進行重點檢查，在掘進工作面迎頭及回風流和采煤工作面、回風隅角、回風巷安裝甲烷傳感器，懸掛便攜式甲烷檢測報警儀。②注重安全管理，制定應急措施。安全是煤礦工作的重中之重，良好的安全管理制度可以有效避免井下事故的產出，因此有關煤礦企業(yè)應積極制定出有效的安全管理制度，應針對可能出現(xiàn)的安全問題制定出行之有效的應急措施，以保障井下施工的安全。

三是對礦井瓦斯事故的范圍展開全面控制。對于煤礦瓦斯事故，除了做好事前預防與控制外，還應在發(fā)生事故后，及時采取有效的治理措施。倘若未能做好瓦斯事故的事后處理工作，那么就會不可避免就會造成人員傷亡，給煤礦企業(yè)帶來經濟損失的同時，對其健康長遠發(fā)展產生不利的影響。因此，當瓦斯事故發(fā)生時，為將危害降至最低，就需要采取行之有效的措施來對事故的波及范圍及程度進行嚴格控制。其一，在開展井下開采工作時，需要實時跟蹤并監(jiān)督工作的進度，并以井下實際情況為依據(jù)進行合理的調整。為達到這一要求，井下工作人員就需要對有關瓦斯的防治知識有一個全面、深刻的了解，從而確保發(fā)生瓦斯事故時，能做到沉著冷靜，盡快撤離事故現(xiàn)場，從而將瓦斯事故的危害范圍進行有效控制。其二，煤礦企業(yè)應當聘請相關學者及專家對生產人員展開培訓，定期進行瓦斯事故的現(xiàn)象模擬操練，全面鍛煉并培養(yǎng)工作人員處理緊急危害事故的能力，進而將最大限度將煤礦瓦斯事故的波及程度與范圍降至最低。

四是進一步加大企業(yè)安全投入力度。隨著煤礦瓦斯治理過程難度的不斷提升，傳統(tǒng)的治理控制方法已難以滿足各項治理工作需求。在此種形勢下，煤礦企業(yè)就需要進一步加大安全投入力度，充分引進并利用現(xiàn)代化技術與手段，加快科學、完善的瓦斯治理控制技術的建立。與此同時，煤礦企業(yè)還應在人力、物力等安全生產因素上面加大投入力度，切不可為了促進生產及開采成本的降低而將安全生產投入進行縮減。此外，開采人員還應嚴格遵循煤礦體系安全標準來開展各項井下工作，通過加大先進科技的應用力度，從而促進瓦斯治理控制方法、技術以及安全生產工藝的提高。煤礦企業(yè)只有重視安全生產，才能在提高控制設備水平的基礎上，將瓦斯事故的發(fā)生率降至最低。

五是加強對煤礦瓦斯治理的監(jiān)督。煤礦企業(yè)的每個工作人員都要明確瓦斯治理的目的，認識到安全培訓的重要性。這關系著煤礦企業(yè)生產的安全性，決不能馬虎了事，要控制好安全培訓工作的進行。在安全培訓之前，一定要先對瓦斯處理的各種需求進行詳細的了解，確立合理的培訓計劃，重點要對瓦斯的相關知識進行培訓。使工作人員在實踐過程中提升他們的技能水平、安全意識和總體素質，有利于管理制度的完善。

結語

要想實現(xiàn)煤礦企業(yè)的安全生產，就一定要建立合理的規(guī)章制度，并且要加強管理、執(zhí)行力度。要建立完整、科學、公平的激勵機制，安全檢查活動要時常進行，保證煤礦企業(yè)的管理制度的規(guī)范化運行。在建立各項制度時，要結合實際，具體規(guī)范要盡量細化，使其具備一定的標準性、規(guī)范性和可行性。

參考文獻

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