浅谈煤矿瓦斯治理及防突问题应对措施

王柏涵

昆明煤炭设计研究院

浅谈煤矿瓦斯治理及防突问题应对措施

王柏涵

昆明煤炭设计研究院

煤矿瓦斯灾害治理是一个复杂的过程，仅靠单一的技术尚不能有效的解决问题。采取针对性的对策治理瓦斯，可以集中各方面的优势资源。实现系统的、全面的、动态的煤矿瓦斯灾害治理和管理，能有效地防止瓦斯事故的发生。

煤矿，煤与瓦斯突出，事故危害性，防治措施

0 引言

目前，我国煤矿瓦斯的主要治理技术是矿井通风、矿井瓦斯抽放和四位一体的综合防突措施。近年来，我国出台了相应的法律和政策，对矿山安全生产已经加大了重视，改善了矿山安全生产状况。但是，我国的煤矿瓦斯事故依然时有发生，从国外经验来看，建立系统的瓦斯治理方案和管理平台，对加强煤矿瓦斯预防及治理，起到了可持续性作用。

1 煤矿瓦斯概述

矿井生产过程中，从煤层或岩层中涌出的各种有毒、有害气体，统称为矿井瓦斯，瓦斯成分比较复杂，除甲烷(80%~90%)外，还含有其他烷类，如乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)以及二氧化碳和其他气体。一般来说，影响瓦斯参数测定的因素有自然因素和开采技术因素。

2 煤矿瓦斯事故的危害性

2.1 瓦斯爆炸危害性

瓦斯爆炸必须具备3个条件：浓度(5%~16%)、火源和氧气浓度(＞12%)，瓦斯爆炸产生的高温和冲击波摧毁采掘设备和巷道设施，井下人员有可能受到爆炸高温灼烧或瓦斯窒息死亡的危险。

2.2 煤与瓦斯突出危害性

煤与瓦斯突出是煤炭地下开采过程中产生的一种强烈的复杂动力现象。它在极短的时间内突然发生，从采掘工作面煤体内以极快的速度喷出大量的煤与瓦斯，同时产生强大的冲击波。煤与瓦斯的突然大量喷出，充塞采掘工作面和巷道，摧毁采掘设备和巷道设施，破坏通风系统，甚至造成矿井风流逆转。井下人员有可能被煤炭埋没和瓦斯窒息死亡的危险，危害极大。另外矿井风流中含有大量高浓度瓦斯，此时若遇井下火源可能引起瓦斯燃烧和爆炸。

3 煤矿瓦斯治理防治措施

3.1 确保矿井通风系统和监测监控系统稳固可靠

在矿井瓦斯治理的过程中，矿井通风管理是重中之重，完善的通风系统是实现安全生产的先决条件。矿井通风系统必须独立、可靠、稳定，采掘工作面确保有足够的新鲜风流，瓦斯不积聚，不超限，才能给矿井治理瓦斯奠定重要基础。保持良好通风，可以有效地控制矿井中瓦斯浓度，还可以释放和稀释瓦斯，降低发生瓦斯事故的概率。煤矿企业应当严格地遵守国家相关安全生产的法律、法规，建立健全完善的矿井通风系统和监测监控系统，做好煤层瓦斯的监控和前探，实时地上传监测数据，评估以及超限警报工作。对于具有突出危险性的矿井，还应做好煤层瓦斯的抽放和卸压工作，做到以防为先，以治为重，防治一体。

3.2 重视安全培训工作

系统地对下井工作人员进行安全培训，充分了解煤矿瓦斯灾害发生的起因和危险性，并在工作中时刻保持警惕，加强防突征兆教育工作，使井下工作人员对瓦斯灾害发生前所产生的现象有一定的预判，并通过培训和考试不断强化工作人员的防突意识。另外，对于具有突出危险性的煤矿，应成立专项小组，对煤矿瓦斯的监测监控和抽放，编制防突设计并加强突出煤层的预测和治理工作，进行系统化的管理，专项小组成员必须具备矿井瓦斯治理与防突工作的职称及经验，不断强化自身的安全管理意识和更新现代化管理知识，做到管理带动培训，培训强化管理，以点带面地进行矿井瓦斯治理与防突工作。

3.3 严格执行防治瓦斯灾害的措施

瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量，释放煤层或邻近层瓦斯压力，防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同时也是开发利用瓦斯能源，保护大气环境的重要手段，抽放方法有：本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等。

煤与瓦斯突出现象绝大部分发生在煤层的掘金工作面和石门揭煤地点。大部分突出都是由于放炮震动引起的，有地质构造(地应力集中)和应力叠加的地段更加容易发生突出，地应力和瓦斯压力大是突出发生和发展的动力，煤层结构关系到煤的强度(物理力学性质)是阻碍突出发生的因素。因此开采技术需要适应突出煤层的开采特点，在开采过程中避免产生地应力集中，使高地应力和高瓦斯压力降低，另外在预防煤与瓦斯突出方法中，还有区域性预防、局部预防和瓦斯预测预报。

简单介绍一下突出矿井常用的区域防突措施在实际中的应用：对于石门揭穿突出煤层前，必须编制专项设计，采区局部防治突出措施和综合防治突出措施，报负责人审批。掘进工作面距煤层法线距离10m(地质构造复杂、岩石破碎的区域20m)以外，必须在石门轮廓线外5m范围内布置一定数量的前探钻孔，以确切地掌握煤层位置、厚度、倾角的变化，以及地质构造和瓦斯参数情况等。在觉近工作面距煤层法线距离5m以外，至少打2个穿透煤层全厚或见煤深度不少于10m的钻孔，测定煤层瓦斯压力并预测煤与瓦斯突出危险性。突出煤层以外的掘进巷道(包括钻场等)距离突出煤层的最小法向距离小于10m时(地质构造复杂、岩石破碎的区域20m)，施工过程中必须有疑必探，先探后掘，确保最小法向距离不小于5m。穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施(构造破坏带适当加大距离)。采取区域防突措施后应检测措施效果，满足要求后方可继续施工。此外，突出矿井在掘进过程中，应严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》进行施工作业，对掘进设备，巷道支护，人员安全培训与管理也十分重要，要做到防治结合，安全生产。

同时也应该做好瓦斯浓度的监测监控、严格控制井内火源、优化通风网络和系统以及下井工作人员的培训和管理工作。才能有效地对矿井瓦斯灾害做到防治一体，以防为先，以治为重。

4 结论

总而言之，煤矿瓦斯治理及预防突出事故是一项复杂、重要需要长期坚持的工作。对于煤矿企业来说，瓦斯的存在直接影响到安全生产与职工人身安全，也间接影响到煤矿的可持续发展，企业管理者应该高度重视此问题，不断完善瓦斯防治管理体系，提高通风管理质量，严格执行瓦斯灾害的防治措施，强化井下工作人员的瓦斯灾害预防意识，在扩大生产的同时有效保证人员安全。

[1]王杨洋.浅谈煤矿瓦斯治理的技术对策[J].技术与市场，2015(11)：45.