礦井瓦斯技術管理體系建設及應用

史慶斌

摘要：礦井瓦斯事故不斷發生，威脅人們的生命安全，造成巨大的人員傷亡和財產損失。加大資金的投入，提高礦井瓦斯的治理水平，減少礦井瓦斯事故的發生，保障人們的生命和財產安全。提高礦井采掘的機械化水平，提高資源的利用率。

關鍵詞：礦井瓦斯技術；管理體系；建設及應用

一、礦井瓦斯研究中目前存在的主要問題

理論與實踐都己經證明，生產礦井中的瓦斯隱患和瓦斯事故，幾乎無一例外的都與生產礦井中的瓦斯管理工作疏忽或失誤有關，因此，從某種意義上講，搞好了生產礦井中的瓦斯管理工作，就能夠有效的防止和杜絕礦井瓦斯隱患與瓦斯事故的發生。

國內外在對礦井瓦斯治理研究中的整體水平與其它行業（如石化_坦業）的技術水平相比還相對落后，尤其在對煤層瓦斯遷移及涌出規律的研究上，理論與實踐的結合還有差距；煤巖瓦斯突出的成因和規律還不完全清楚；礦井瓦斯預測預報的精度也還有待進一步提高；在先進的礦井瓦斯管理理念及人的不安全行為控制等方面，有關的理論和技術研究比較少，還相對滯后。

二、瓦斯超限報警原因分析

經長期觀測研究，能夠引發礦井瓦斯超限報警的原因主要有如下的六種情況：

（一）礦井地質構造變化與瓦斯賦存量大小影響

煤巖地質條件變化以及煤系地層中瓦斯固有賦存規律的變化，是引發生產過程中瓦斯超限報警的關鍵因素。

（二）礦井動力現象的引發

在礦并生產過程中，主要有如下的三種情況能夠誘發礦井瓦斯動力現象的發生：一是工作面初次來壓或周期來壓期間，工作面密集后直接頂和老頂頂板的大面積垮落，對工作面采空區內部以游離狀態形式存在的瓦斯形成了重點沖擊，并因此造成采空區瓦斯在短時間內大量涌入工作面回風流中：二是巷道受沖擊地壓或采動影響的過程中，突然發生冒頂、片幫，造成井巷通風斷面急劇縮小，使工作面風量迅速減少；三是工作面遇地質構造帶、瓦斯異常帶、揭露煤層時，由于地應力和瓦斯原始應力的突然變化，導致瓦斯大量釋放。這三種情況均能引起采掘工作面瓦斯超限報警情況。

（三）放炮制度執行不到位

在同一工作面，瓦斯賦存及涌出規律具有相對穩定性，但不是一成不變，只有嚴格執行放炮管理制度和“一炮三檢”制度，不斷強化對現場瓦斯、地質情況的觀測，掌握好放炮個數與間隔時間，方可有效地減少礦井內部的瓦斯超限報警次數。

（四）工作面實行不適當的串聯通風

在某些情況下，掘進工作面需要將其回風經常的引入到回采工作面中去。在這樣的情況下，一方面由于工作面實行串聯通風，瓦斯報警濃度降為0.5%，不易引起有關人員的注意和重視，往往現場發生瓦斯報警而不覺察；另一方面回采工作面由于引入了乏風，被串工作面瓦斯濃度均較正常情況下明顯升高，故易發生瓦斯報警。

（五）瓦斯傳感器顯示數據不準

在井下實際使用過程中，瓦斯傳感器每1.0%允許超差為0.1%。但現場卻往往操作不當、調校不準、標校氣體混入其他氣體等原因，瓦斯傳感器可能發生較大超差，并超過了允許范圍。

（六）管理人員不到位以及人員素質差

作業人員圖省勁、怕麻煩，違章作業，造成工作面風流短路或紊亂，往往易引起瓦斯積聚與超限等。

三、礦井瓦斯技術管理體系構建

建立礦井瓦斯的智能預警平臺，主要運用GIS系統綜合分析礦產瓦斯的地質狀況，對瓦斯地質的相關數據進行整理，建立完善的空間數據庫，瓦斯地質圖更新的時候，能夠進行及時的管理，綜合分析礦井瓦斯的地質構造情況，運用相關的技術，建立礦井瓦斯的智能預警平臺，當礦井瓦斯的地質發生變化時，礦井瓦斯的智能預警平臺能夠及時的報警，拓寬了礦井瓦斯信息的獲取渠道，能夠及時的獲取信息，解決問題，加強對礦機瓦斯的治理工作，能夠完善礦井瓦斯防突工作的相關措施，預防礦井瓦斯事故的發生。

四、技術管理體系工程實踐

智能礦井瓦斯預警平臺是基于GIS，利用傳感器技術將礦井節點瓦斯濃度、礦井溫度和濕度、礦井氧氣含量、通風等相關指標參數進行監控，并進行數據傳輸與信息處理的綜合的可視化平臺。將上述參數通過計算機進行數據分析，得出礦井瓦斯事故發生系數，進行判斷礦井生產的安全性和可靠性。

平臺設計特點

（1）編輯解析能力強大。根據礦井內巷道的分布及礦井內各參數的情況，如瓦斯濃度、礦井溫濕度、風速等數據錄入系統中，構建數據網絡，建立礦井巷道元素相關數據庫。

（2）存儲數據量大。基于平臺本身的數據庫系統，可實時有序地調用和錄入獲取的礦井巷道數據信息，并可通過與以往數據的對比分析，及時給用戶提供可行性方案計劃。

（3）智能參數控制。在整個平臺中，可實現對多個參數的同時監控和數據采集、數據處理，也可將同一參數運用到不同的工程中。

（4）快捷查詢統計。對巷道所屬節點的數據可實現快速閱讀與查閱，也可對以往數據進行閱讀和查閱。

（5）高精度定位。運用地理信息開發系統、傳感器技術和數據庫技術，可實現對制定節點的快速查詢和瀏覽，緊急情況下，可實現選擇最近的到達路線。

（6）嚴格權限管理。平臺對用戶的使用權限進行嚴格的控制，該功能可根據實際需要合理配置。

總之，對于礦井瓦斯的技術管理工作是一項循序漸進的工作，一方面需要相關部門制定切合實際的規章制度，另一方面需要管理部門、開采公司和檢測部門、生產部門通力合作，有效地采取措施預防事故的發生。平臺的開發與應用，能以最快的速度，最合理的方式提醒管理者，采取妥善措施，及時預防。當然，這只是瓦斯治理的一個方面，根本的還是采取防突、抽采、通風、監測等綜合措施，建立責任體系，加強現場管理，預防瓦斯事故。

參考文獻：

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