浅谈煤矿瓦斯防治技术

陈文胜 徐莉莉

黑龙江科技大学安全工程学院 150027

前言

煤矿瓦斯一般是存在于煤层之中的一种和煤炭伴生的气体，它的成分一般是甲烷，属于一种有毒易燃的气体。在煤矿企业进行生产开采时，瓦斯自然而然的就会从煤层之中释放出来，如果不做好防治工作，瓦斯气体非常容易燃烧或者爆炸，引发较大的安全事故。最近几年以来，我国煤矿瓦斯防治工作逐渐取得了一些成效，但是从我国的地质条件来看，我国煤层分布和瓦斯地质条件都比较复杂，因此瓦斯防治工作还存在一些难点，加之我国工业的不断发展，用煤量逐年上升，煤矿生产开采与煤矿安全管理工作势必会存在矛盾，瓦斯事故也常常会发生。瓦斯事故不但是影响我国煤矿行业安全发展的重大问题，同时也制约着我国经济的可持续发展。我国属于一个煤炭丰富的国家，在未来的十几年之内，相信我国的能源生产消费结构也不会出现大的变化，依旧是以煤炭为主，因此，对于瓦斯的防治与治理依旧是我国煤炭企业安全工作的难点。

1 煤矿瓦斯抽放技术

（1）顺层长钻孔成孔技术

顺层长钻孔成孔工艺技术属于顺层钻孔瓦斯抽放技术中的关键部分，对于部分瓦斯突出煤层，在对其进行钻孔的过程中由于卡孔问题频繁，导致了成孔深度不足，无法适应当前的煤矿采集工作瓦斯抽放的需要。因此，很多煤矿企业当前都在使用压风排渣技术以及组合钻机相结合的长钻孔技术，这样能够让孔的深度得到有效的提升。这种瓦斯防治技术和过去的穿层钻孔相比，平均每采集一吨煤能够节省5到7元的成本，同时又确保了煤矿生产安全，降低生产成本，因此非常值得普及和推广。

（2）岩层水平长钻孔技术

煤矿瓦斯防治中，采用岩层水平长钻孔技术的目的在于对煤层采空区瓦斯的抽放，在我国很多煤矿中，过去一般都使用顶板巷道来达到这一目的，但是如果采取长钻孔技术，能够在很大程度上节约采煤成本。最近几年以来，我国已经成功研究出了孔度深度在500米之上的长钻孔瓦斯抽放技术，在这些孔内的瓦斯浓度一般都处于90%以上，最少浓度含量不低于60%，这就为煤层瓦斯的开发利用带来了非常明显的帮助。

（3）长钻孔预裂控制爆破技术

长钻孔预裂控制爆破技术主要是利用控制预裂爆破的方式来让煤体形成一定的缝隙，从而达到释放瓦斯的目的，同时还能够在很大程度上增强煤层的透气性。在使用这一技术的过程中，为了确保爆破之后对顶板不造成破坏，因此爆破的技术和炸药的用药量都必须经过反复的研究试验。相关试验数据表明，一些威力较小的炸药起爆速度较慢，作用时间足够，因此具有较好的效果，经过技术研究开发出的一些乳化炸药具有非常明显的效果，同时也具备足够的安全性能。

（4）水力扩孔技术

钻孔的直径越大，对于煤层瓦斯的释放越有帮助，过去的那种单大直径钻孔技术始终存在着煤层垮孔、不好排渣以及钻机符合严重等问题。而水力扩孔技术的运用能够很好的解决这些问题，它首先用钻孔设备打出口径较小的钻孔，然后使用高压射水器械对钻孔附近的煤层进行切割，利用射水设备的旋转式切割工艺对钻孔进行扩展。钻孔的直径越大，煤层暴露的面积也会逐渐增多，煤层的泄压面积也会逐渐提升，因此瓦斯释放效果也更加明显。

（5）采空区瓦斯抽放技术

对于采空区的瓦斯抽放通常都是使用地面、顶板钻孔抽放或者埋管抽放技术。这种技术方法的主要原理是，对于瓦斯抽放区域管路的瓦斯气体含量、煤矿下瓦斯抽放装置的瓦斯浓度和瓦斯排放区域的瓦斯浓度进行实时的监测，从而确保当处于低浓度抽放作业过程中抽放区域瓦斯浓度和系统浓度其中有一点不低于相关标准时，瓦斯抽放系统能够自动抽放。而如果瓦斯排放区域的瓦斯含量超出相关标准之后，抽放系统能够自动停止，这样就能够确保整个抽放系统的瓦斯含量始终处于安全的状态之下。

2 煤矿瓦斯治理发展方向

首先必须要积极转变观念，增强思想认识，树立煤矿瓦斯防治主动性思想。煤矿瓦斯的防治直接关系到井下工作人员的生命，同时还直接关系到社会的和谐稳定，因此这并不单单是煤矿安全生产的问题，同时也属于社会问题。煤矿管理人员和相关的技术人员必须要意识到瓦斯防治的重要性，同时也必须能够了解煤矿瓦斯可防可治。煤矿管理人员不但要具备专业技术知识，同时还应该具备过硬的政治素质，做到将煤矿瓦斯防治放在煤矿安全管理中的重要地位。

其次，应该逐渐健全煤矿瓦斯采集以及监控系统。煤矿瓦斯防治是一项长期又系统的工程，它涉及到煤矿通风、煤矿机电、煤矿采掘等众多阶段，因此应该从本质出发，增强煤矿采进工作速度以及煤矿掘进进度，积极更新煤矿开采生产技术，探寻高效科学的煤矿开采模式，不断更新煤矿开采技术，运用现代化的技术。建立一种语音、数据和视频一体化的信息平台，实现全天候的动态监控，对于煤矿矿井的瓦斯气体含量要获得第一时间的数据，如果存在瓦斯含量超标等问题，必须要及时的对危险源进行排查治理，采取相应措施，把安全事故扼杀在发生前。

再次，煤矿瓦斯防治应该逐渐完善技术管理工作，增强煤矿瓦斯防治的针对性，对于《防治煤与瓦斯突出细则》以及《煤矿安全规程》等规范条例必须要严格遵守，并且将其落实到煤矿生产开采的各个环节之中。不断提升煤矿地质管理工作的有效性，确保能够准确的了解煤矿采集区域地质构造，掌握煤矿开采层瓦斯涌出规律，从而采取有针对性的防治措施。煤矿瓦斯防治技术的相关参数必须要进行试验确定，钻孔施工相关数据必须严格验收，特别是要确保拥有一套完整的煤矿瓦斯防治机制，真正提升煤矿瓦斯防治的有效性和针对性。

最后，必须要促进各种新兴技术的开发与研究，确保煤矿瓦斯防治工作能够跨越发展。随着我国煤矿企业的逐渐增多，煤矿开采量也逐年增加，而采煤地区的瓦斯地质条件也趋于复杂，因此国家有关科研机构必须要发挥其骨干作用，坚持走“产、学、研”的道路，围绕煤矿瓦斯突出机理以及地应力耦合影响规律，尽快研究出高效科学的瓦斯消突技术以及瓦斯抽采技术。同时进行联合攻关，做好相应的理论研究，加强煤矿瓦斯防治新技术的研究力度，逐渐攻克某些关键性的难题。通过理论和技术研究，逐渐促进我国深部水平煤矿瓦斯防治技术的发展。

3 结语

综上所述，瓦斯抽放技术是煤矿瓦斯防治工作的关键技术，对于煤矿中瓦斯的开发是利国利民的工程，从我国煤矿区的实际条件以及我国煤炭开发的现状而言，以构造煤为主的一部分煤层，其地面煤层气开采技术尚未成熟，如果仅仅依靠对地面煤层气抽采来防治煤矿瓦斯，现阶段的技术条件和我国的地质条件并不能够完全支持。所以，对于我国煤矿瓦斯防治必须要坚持地面和井下相结合的原则，实施以瓦斯抽放为主的防治方法，按照分类指导、逐渐推广的防治方针，坚持综合治理，确保煤矿生产安全，从而促进我国经济发展。

[1]张文敏，姜丽丽.煤矿瓦斯治理的问题及解决技术探讨[J].科技与企业，2012（11）：P65.

[2]孙彦峰.浅谈对煤矿瓦斯治理的一点看法[J].科技之友，2012（14）：P28.

[3]郭英飞.煤矿瓦斯治理技术研究与对策探讨[J].科技与企业，2012（11）：P71.