浅谈瓦斯灾害防治

马俊辉　刘红艳

摘要：瓦斯对矿井安全的威胁主要有爆炸、突出、窒息三种表现形式。瓦斯防治技术的研究主要从两方面入手。一方面是瓦斯涌出和突出预测，包括对煤岩层中瓦斯含量的预测、采掘过程中瓦斯涌出量和涌出形式的预测、煤与瓦斯突出危险性的预测等，根据预测结果确定合理的采掘部署及防治瓦斯灾害的措施；另一方面是瓦斯灾害预防，包括对煤层及采空区中的瓦斯进行抽放、采掘空间的合理通风、煤与瓦斯突出危险性的消除等，其目的是减少瓦斯涌出量、消除瓦斯异常涌出、将采掘空间中瓦斯浓度稀释到可爆炸限以下，保证充足的氧气供给。

关键词：矿井安全瓦斯突出矿井分级突出预测

1 突出矿井分级

由于突出矿井分级方法难以确定，分级管理虽早已提出，但一直未实现。通过“九五”专项攻关和专家反复讨论，现基本取得一致意见。即:突出矿井按突出危险程度划分为严重突出矿井和一般突出矿井。突出矿井等级用简便方法初步划分后，用模糊综合评判法确认。

简便方法根据最大突出强度、平均突出强度、突出频度、最大瓦斯压力和最大开采深度，按公式计算β值，β≥0.5时，为严重突出矿井；否则，为一般突出矿井。模糊综合评判法按照二层次模糊综合决策模型采用12个指标(6个为突出危害指标和6个为突出危险指标)综合判定突出矿井等级。简便方法易操作，但准确性较差，供现场初步划分突出矿井等级；模糊综合评判法数学处理手段科学，准确性高，但相对复杂一些，为此研制了专门软件。该软件操作界面好，只要用户按提示输入相应数据，马上就能得出结果。突出矿井分级方法和相应的管理措施将编入新的《煤矿安全规程》。这样，全国80多个一般突出矿井将按相应措施进行管理，极大地解放生产力。

2 瓦斯突出预测

2.1 突出危险区域预测 在瓦斯地质统计分析法和综合指标法的基础上，试验研究了突出危险区域无线电波透视技术，利用无线电波在不同煤岩介质中吸收系数的变化探测预测区域范围内的构造异常带、煤层厚度变化带、煤层强度变化带、瓦斯富集带等。根据透视结果，结合瓦斯地质统计分析和工作突出预测指标的变化规律，利用专家系统软件综合分析判断区域的突出危险性。该技术在平顶山十矿试验，在划定的无突出危险区域没有发生任何瓦斯动力现象，减少了50％以上的防治突出措施工程量，社会经济效益显著。

2.2 突出危险工作面预测 实验表明:煤岩层在受载过程中产生电磁辐射信号，信号振幅与外载荷以及煤岩力学性质破坏程度有关。由于煤与瓦斯突出也主要是煤岩受载发生破坏的一个力学过程，可以通过捕捉破坏过程产生的电磁辐射信号来预测突出。根据这一原理研制的MTT-92型突出危险探测仪在芙蓉和平顶山的应用研究表明，电磁辐射信号变化特征与突出危险预测指标基本一致，对钻孔时瓦斯动力现象反映敏感，利用电磁辐射信号变化特征预测突出是比较理想的非接触式方法。

3 生产矿井瓦斯灾害防治方法

3.1 认真学习先进经验，切实做到“五个及时”。对于巷帮抽放钻场采取了及时施工、及时打钻、及时封孔、及时合茬抽放、及时充填的“五及时”管理措施，杜绝了钻场瓦斯积聚。在钻孔收尺方面，根据实际工作需要矿成立了瓦斯治理办公室，具体负责对瓦斯效果检验，严格落实“干、管”分离，明确了瓦斯办收尺员和通风区测气员联合收尺，确保了收尺的真实性，月底由瓦斯治理办公室负责将监督检查数据汇总上报，并严格落实防突效果

检验，切实把住了钻孔收尺及效果检验关。

3.2 采取超前防范措施，加强瓦斯现场管理。在严格执行有孔必封、封孔必严、封后必抽原则，积极推广使用自动放水器，加强放水工作管理，在确保抽放负压和抽放浓度的基础上，进一步加强了对瓦斯现场的管理，通过严格落实采掘班队长班中三检查三汇报制度，杜绝了空班漏检、假检、假汇报现象。同时对采掘工作面一律执行瓦斯浓度达0.8％断电制度。

3.3 坚持应抽必抽、边抽边掘，严格落实瓦斯综合治理准入制。对煤掘进头等地点采取了瓦斯抽放措施，防止了瓦斯超限，对备用面瓦斯风排量、抽放量、含量、抽放率进行认真计算，经验收在瓦斯抽放率符合要求，抽放系统健全的情况下方可组织生产。通过措施的落实，杜绝工作面回采过程中瓦斯超限事故的发生。

3.4 坚持 “有疑必探、先探后掘、不探不掘”，防止误揭煤层现象的发生。进一步认真落实过断层和瓦斯异常带的“五位一体”综合防治措施。即：地质科加强地质预测预报，及时提供预测资料；防突区在打钻过程中发现异常及时汇报；掘进单位发现地质、矿压、瓦斯异常，立即停头；通风区保证瓦斯超限时能切断掘进巷道及其回风系统内电器电源；测气员发现瓦斯异常，立即撤出人员。明确由矿总工程师及时组织制订“实施过断层(或瓦斯异常带)安全技术措施”。通过采取针对性措施，杜绝了因过断层、瓦斯异常带造成的瓦斯超限现象。

3.5 加强采煤工作面老塘角和掘进工作面的瓦斯管理。在采煤工作面老塘角的管理上严格了超前回柱一硐，并用煤矸充满填实未冒实空间；在掘进工作面管理上加强了超前支护和顶板管理，防止掉煤顶、冒顶引起瓦斯超限事故发生；对于综掘施工方面改变了割煤工艺，由原来的由下向上改为现在的由上向下割煤，并均衡了进尺；对于炮掘工作面采取浅眼爆破等一系列针对性措施，从本质上杜绝瓦斯超限事故。

4 结语

在科技部、国家煤炭局等上级领导的关心支持下，通过广大科技工作者和现场工程技术人员的艰苦努力，国家“九五”攻关项目取得了大批成果，提高了我国煤矿瓦斯防治技术水平，改善了煤矿安全状况。但随着采掘深度的增加，又面临新的难题，煤矿瓦斯防治技术仍是我国煤矿安全技术领域一个需加强研究解决的问题。