矿井瓦斯治理分析及防突对策研究

冯冰

永煤集团股份有限公司顺和煤矿 河南商丘 476600

摘要：煤矿瓦斯灾害一直是威胁平煤股份六矿安全生产的重要因素，为更好的保障矿井安全生产，本文基于瓦斯防治现状，结合本人实际工作经验，提出了一些行之有效的矿井瓦斯治理对策及防突对策，有效防范了各类瓦斯事故，更好的保障了矿井安全生产。

关键词：矿井；瓦斯防治；对策；防突对策

煤炭在我国目前能源应用结构中仍占据着主体地位，而煤炭资源的开采工程受环境因素的影响较大，开采条件较为恶劣，各类频发的矿井事故极大地影响到矿井工人的身心健康以及煤矿经济的可持续发展。据调研，由于目前煤矿资源主要靠地下矿井开采，但由于地质构造条件复杂等的影响，煤矿生产极易受瓦斯以及各类自然灾害的影响，而在实际工程中，瓦斯突出事故对煤矿的安全生产产生较为严重的安全威胁，在开采深度以及瓦斯压力与含量等方面均有不利。而近年来我国瓦斯突出事故频发，造成较为严重的社会影响，因此需研究合适的瓦斯治理技术提升煤矿生产的安全性与可靠性，需对瓦斯突出机理进行充分研究。

1瓦斯突出的一般规律

瓦斯是一类无色无味的可燃性气体，煤矿生产中的瓦斯气体是引发安全事故的主要诱因，因此，对瓦斯突出开展了广泛的研究。目前煤矿生产的开采强度逐渐增大，生产模式已切换为以瓦斯抽采量确定产量，瓦斯突出的预防工作已经迫在眉睫，这也是做好煤矿安全生产的关键。在煤矿开采过程中，煤层深度越深，瓦斯含量也越高，一方面影响着正常的煤炭开采进程，另一方面也对安全生产产生了较大的安全威胁，通常瓦斯安全事故与其性质以及开采煤矿的地质结构均有关系，短时间内瓦斯气体在小空间内的大量聚集将有易燃易爆的风险。

总体上，瓦斯突出是一类复杂的动力过程，依据动力效应的差异，其破坏程度也是不同的，其诱因包括了地应力以及煤矿的结构力学性质等方面。虽然对其产生的机理未进行彻底的分析，但通过发生事故的大数据分析，总结出了一系列与瓦斯突出相关的基本规律。

1)煤矿开采的危险性与开采深度密切相关，两者呈现正比例的变化趋势，大量实践表明，瓦斯突出存在最初始的突出深度范围，且瓦斯突出发生的概率伴随开采深度的加深而变大。

2)瓦斯突出事故频发于地质构造带以及掘进工作面。

3)瓦斯突出以及煤矿安全事故发生前大多有预兆，如异常音、壁面开裂以及瓦斯浓度的突变等。

4)在煤矿井中，瓦斯主要以两种状态存在，即游离态和吸附态。游离态主要分布于煤矿井中的大孔隙总，吸附态瓦斯主要吸附于煤层中，通常吸附态的瓦斯占据主要比例。在煤层中，瓦斯通过扩散运动以及层流渗透作用进行扩散，而扩散活动多满足达西渗透定律以及菲克扩散定律的特性，因此瓦斯在煤矿中的运动涵盖了扩散以及渗透两个方面的范畴，且以扩散作用为主，主要发生在微空隙中。

2 矿井瓦斯治理及防突应对措施

2.1 完善的落实好矿井通风工作

落实好矿井通风工作可有效降低瓦斯含量和浓度，这是防治瓦斯的重要手段。 因此要从设计上优化通风布局，按有关规定完善通风系统，确保通风系统能够连续高效的运转。首先需重点调查矿井内易引发瓦斯积聚的重点部位、局部积存瓦斯部位，通过在易积聚瓦斯部位设置瓦斯监测设备、报警器等加强对瓦斯的监控；及时清除局部积存的瓦斯；其次安排专人加强对整个矿井的巡视，巡视人员要配备便携式检测仪，重点检查工作面上隅角处，冒落空碉及各用风点的检查，除检查瓦斯含量外，还必须确保各用风点通风稳定。另外要注重对通风系统的检查，定期对通风系统进行维护保养，确保设备性能良好，能正常发挥作用。虽然通风工作能有效降低瓦斯爆炸的发生几率，但不能彻底根治瓦斯问题，所以相关技术人员要加强监测，根据瓦斯的实际含量及时进行抽放调整，从源头上实现对瓦斯的有效治理。

2.2 不断提高突出矿井地质基础工作

科学有效的地面物探工作是防突地质基础工作的重要组成部分，在开展井下钻探的过程中，要实现与地面物探工作的有机融合。通过这样的方式可进一步了解地质构造情况，结合地质结构的具体情况，更加准确的了解煤层层位，进而分析出瓦斯的产生路径及影响范围，然后针对性的制定解决对策。同时为进一步提高井下钻探效果，可加强对信息化技术的引进应用，如利用精细三维地震勘测、地质测量预警等技术，确保为防突工作的有效开展提供更加准确可靠的地质预测结果，进一步降低因地质结果不准确导致的安全事故。

2.3对矿井内火源进行严格控制

2.3.1防止电气设备失爆

矿井之中所用的电气设备要具备一个共同的特点就是拥有良好的防爆性能。因为只有电气设备具备合格的防爆性能才能稳定的运行，不会因电气设备失爆引发瓦斯泄露，造成瓦斯爆炸。现阶段很多矿井中都不可避免的会设置一些电气设备，这些电气设备在运行中所引发的火花会增加瓦斯爆炸的几率，因此矿井管理人员要加强对电气设备的管理。设备在进井前，要对设备性能进行严格检查，减少电缆、电线的交叉接触，以免因相互碰撞引发火花，确保设备电缆连接处牢固稳定，同时要加强对接地保护装置和漏电保护装置的检查和维护。

2.3.2对放炮环节进行严格控制

放炮环节在矿井开采过程中应用到的工序较多，并且使用次数多。放炮环节是瓦斯管理工作中的重点，一旦在放炮过程中任何一道工序发生问题，都容易引发重大安全事故，严重威胁到矿工人员的生命安全。因此放炮环节需严格遵循一炮三检制度，要从思想上和行动上加强对放炮环节的管理。一方面要提高主动防范意识，从思想上加强对放炮工作的重视；另一方面要注重对放炮点瓦斯含量的监管，根据瓦斯的含量变化及时采取相应的措施。同时要做好放炮现场的清理工作，及时清除现场的粉尘、垃圾等。

2.4严格执行瓦斯防突对策

在煤矿生产时，除有效落实各项安全生产管理制度、加大各项安全防护措施确保安全生产外，同时还要针对各采区瓦斯地质图、结合邻近采掘工作面的具体情况，通过分析实测防突指标、地质构造、瓦斯涌出情况等各项指标，对采区内易引发瓦斯安全的重点区域进行等级划分，并根据区域不同的危险等级，制定出相应的防突对策。据统计发生瓦斯爆炸的矿井大多在低瓦斯矿井内的瓦斯含量较高的区域，因此必须加强对矿井整体瓦斯含量的监控，加强对重点区域的防护和治理。

采用穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的地点，预抽钻孔间距及控制范围均要符合要求：实测煤层最大残余瓦斯压力、最大残余瓦斯含量小于临界值，且效检钻孔施工期间未发生喷孔等异常现象，则区域瓦斯治理效果检验指标符合要求，判定该区域防突措施有效。如通过编制区域瓦斯防突对策、局部瓦斯防突对策、工作面防突技术措施等的有效实施。

结束语

在瓦斯防突过程中，最好的方案便是高效抽采瓦斯，使其在其他方面得到合理应用。但抽采技术要求较高，难度也较大，在抽采过程中，可能还会伴随其他的安全隐患，相关人员还要做好万全准备，使瓦斯突出问题得到有效预防和治理。在治理瓦斯时，还要注意避免引发其他的安全问题，更要保证治理现场的安然无恙。此外煤矿企业还要引进高级人才和先进设备技术，以使瓦斯防突万无一失。

参考文献

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