關于煤礦瓦斯治理及防治對策研究

秦志強

摘要：結合現場多年生產實踐，本文主要論述煤礦瓦斯治理及對策研究，首先介紹了煤礦瓦斯防治的總體方針，從瓦斯防突防治技術、瓦斯抽放技術和瓦斯煤塵爆炸防治技術三方面論述煤礦瓦斯治理的現狀，最后提出治理煤礦瓦斯對策。

關鍵詞：煤礦；瓦斯治理；治理技術；治理對策

1、引言

煤礦瓦斯爆炸問題一直是煤礦企業的一大難題，威脅著各大煤礦企業的安全、穩定生產。造成煤礦災害事故的因素有很多，治理煤礦瓦斯災害事故最主要的是要加強技術手段的管理，提高防治煤礦瓦斯災害事故的裝備水平，從而可以穩定煤礦企業的安全生產。

2、煤礦瓦斯的防治總體方針

瓦斯是煤礦五大災害之一，國家煤炭工業管理部門非常重視煤礦瓦斯治理工作，將瓦斯治理工作作為煤礦安全管理的頭等工作，針對此情況制定了許多有效的規定制度以及配套措施，其中有針對高瓦斯掘進工作面制定的“三專、兩閉鎖”措施，針對瓦斯抽放制定的“多鉆孔、綜合抽、嚴封閉”方針以及“六不準”措施，針對煤礦瓦斯突出危險的煤礦制定的“四位一體”措施等。國家煤礦安全監察局根據國內煤炭企業的實際情況制定出“先抽后采、監測監控、以風定產”的總體方針。

3、煤礦瓦斯治理現狀分析

3.1煤礦瓦斯防突防治技術現狀分析

我國的煤礦防突技術主要經歷了三個階段，即安全防護、防治技術以及綜合防治技術三階段。經過多年的發展，煤礦瓦斯防突技術形成了集預測、防突技術、效果檢驗以及安全防護措施為一體的“四位一體”瓦斯防治總體工作框架，國內瓦斯防治技術有了進一步的提高。在煤礦綜合防突技術研究上，建立了煤與瓦斯突出危險性預測技術體系，并成功應用了瓦斯突出危險性監測技術、開采保護層區域性防突技術以及大面積的預抽瓦斯技術。煤與瓦斯突出危險性預測技術主要根據現場勘察的地質資料進行分析，通過條件類似礦井或相鄰礦井突出危險性資料進行統計和類比，預測該煤層突出危險性，主要根據煤層的堅固系數、瓦斯壓力、瓦斯含量、地質構造以及地質分布等因素來分析。對于區域性煤礦與瓦斯防治防突技術要結合現場實際條件選擇合理的區域性技術措施，從而可以消除煤層突出危險性，利用保護層措施對首層瓦斯進行治理，對保護層進行瓦斯抽放時需要給予高度重視，對于采掘區域突出危險性進行預測時，測點要加密，測點的密度要加大，這樣預測的準確性會相對比較高。

3.2煤礦瓦斯抽放技術現狀分析

瓦斯抽放技術是煤礦瓦斯治理最有效的方法之一，結合煤礦實際情況，我國總結出本層、鄰近層、采空區以及穿層等多種瓦斯抽放技術，現主要分析以下幾種技術：（1）順層長鉆孔成孔技術，順層長鉆孔成孔技術是瓦斯抽放技術的關鍵技術，在突出煤礦中，由于噴孔和卡鉆情況比較嚴重，成孔的深度達不到要求，不能滿足采煤工作面順層鉆孔瓦斯抽放的需要，針對這種情況研究出集合組合鉆具、壓風排渣工藝以及強力鉆機等相結合的長鉆孔施工工藝技術，這樣普遍提高了鉆孔的深度，和網格式穿層鉆孔技術相比，可以節約大量成本，不僅可以保障煤礦安全還可以節約安全投資費用，具有比較好的推廣效果。（2）巖層水平長鉆孔技術，此技術主要是為了抽放鄰近層和采空區的瓦斯，傳統煤礦主要利用頂板巷道來達到此要求，將鉆孔代替巷道，可以節省大量投資。（3）長鉆孔預裂控制爆破技術，此技術主要對煤層進行預裂爆破，這樣使煤體產生裂隙，從而釋放應力和瓦斯，達到提高煤層的透氣性以及防治煤礦突出的目的，為了不破壞頂板，對炸藥配方和爆破工藝進行了研究，利用低威力的炸藥可以達到爆破速度慢、作用時間長以及爆炸峰值高的目的，沒煤層進行預裂的效果比較好。（4）水力擴孔技術，孔徑越大，鉆孔煤壁暴露的面積就越大，對瓦斯排放以及應力釋放越有利，單體大直徑鉆孔施工時存在垮孔嚴重、成孔長度短、排渣困難以及鉆機負荷大等問題，利用水力擴孔技術可以先利用鉆機打成小孔徑的鉆孔，然后利用高壓水射流和具備自行旋轉的高壓水射流進行鉆孔周圍煤壁的旋轉式切割，利用鉆頭沿著鉆孔軸向運動形成徑向連續孔徑，隨著鉆孔直徑的擴大，煤層暴露的面積會增加，這樣更有利于煤炭的排出，從而進一步增大煤層卸壓范圍，加大鉆孔單孔抽瓦斯的瓦斯量。（5）采空區瓦斯抽放技術，采空區瓦斯抽放技術主要采用埋管抽放，靠開切眼側密閉抽放地面、頂板以及底板的方法，通過監測抽放管路、瓦斯抽放系統以及排放段瓦斯濃度，當低濃度瓦斯抽放點濃度和系統濃度其中之一不低于設定值時，采用抽放系統進行抽放，當兩者均低于設定值時，將自動切換成壓氣引射器引射狀態，通過引射器將瓦斯排放到排放段進行通風稀釋，如果排放出環境濃度超出設定值時將自動停止引排，這樣可以在系統瓦斯濃度低于設定值時，將抽放點的瓦斯進行低濃度強化抽排。

3.3瓦斯煤塵爆炸防治技術研究現狀

為了治理回采工作面瓦斯積聚引發的瓦斯爆炸事故，在研究瓦斯涌出規律的基礎上，在無花火風機引排上以及配套裝置方面，采用高強度抗靜電阻燃塑料加工，這樣使旋轉件和外殼之間不產生摩擦火花，采用電動機進行驅動，電動機和抽出風流要完全隔絕，避免電機火花點燃高瓦斯風流，在風機的入口處安裝瓦斯濃度檢測傳感器和新風自動調節裝置，確保風筒內瓦斯濃度不能超過規定值。

4、煤礦瓦斯治理的對策

4.1要充分發揮煤礦企業安全生產的主體責任

首先要提高煤礦的進入門檻，真正有實力的企業進入到煤礦企業的經營中，其次要擴大生產規模，提高煤礦生產的機械化水平，最后要對中小型煤礦的質量進行標準化建設。

4.2加強地方政府的監管力度

首先要嚴厲打擊超能力生產、越層越界的煤礦，嚴禁企業為了追求利益，在不具備生產的條件下進行作業，禁止無設計、超設計采掘作業。當地政府在制定產業政策時，要結合當地的實際情況，結合各地區煤礦發展的狀況，制定出不同的政策，不能進行一刀切，特別是對于煤礦產業升級關系到煤礦生存的文件時，要進行全面考慮，要明確地域、規模和時效，使礦井可以充分應對，而不是趕時間、趕進度，從而出現違規施工造成的安全事故。

4.3加強煤礦瓦斯治理工作的技術投入

加強煤礦勘察工作的前期投入，在進行礦井設計、施工和采掘作業時，一定要仔細勘察現場，詳細了解礦區的地質構造、煤層賦存條件以及瓦斯地質的各類參數。優化生產布局，合理進行組織生產，新采區在進行投產前，必要要完成瓦斯抽采鉆孔、抽采巷道和有關設備安全的瓦斯治理工作，對于中小型礦井，推行一井一面，配備2-3個掘進頭，從而可以是掘和抽達到平衡。建立比較系統、設施齊全、風流穩定以及風量充足的通風系統，確保通風的可靠性。優先開采保護層，在不具備保護層的條件下要進行煤層瓦斯預抽，在滿足采掘工作面安全生產的 條件下進行瓦斯抽采，研究抽采系統、設備和抽采工藝參數，提高瓦斯的抽采能力。

5、結語

綜上所訴，要落實煤礦企業安全生產的主體責任，將被動治理瓦斯的理念轉化為主動治理，加大對煤礦瓦斯參數測試以及防突技術的研究，建立“通風可靠、抽采達標、監控有效、排除隱患、綜合治理”的體系，杜絕煤礦瓦斯事故的發生，穩定煤礦企業的安全生產。

參考文獻：

[1]于不凡，王佑安.煤礦瓦斯災害防治及利用技術手冊[M].北京：煤炭工業出版社，2000.

[2]翟成，林柏泉，吳海進.頂板高位鉆孔抽放在瓦斯治理中的應用[J].煤炭工程，2005，（9）：4～6.