基于一通三防的煤炭通风瓦斯治理策略研究

＊范加锋

（中煤科工集团沈阳研究院有限公司 辽宁 113122）

由于我国的矿山越来越多地开采到地下，煤层中的瓦斯问题变得越来越突出，已经成为限制煤层安全和高效生产的关键因素。该矿井的煤炭和瓦斯含量较高，地质条件中等，没有冲击地压的倾向。经过测试，我们发现目前正在开采的两个煤层平均厚度都在2.6m左右，具有Ⅲ类的自燃倾向，因此它们不容易燃烧。此外，煤尘也没有爆炸的风险。在这个矿井里，我们研究了瓦斯地质特征，发现断层和隔水层段是导致深部瓦斯富集的重要因素。通过分析，我们提出了一种有效的瓦斯防治和防突技术方案，以保证矿井的安全运行。通过对类似工程地质条件的瓦斯治理研究，我们获得了重要的技术支持。

1.“一通三防”管理对煤矿的作用及要点

（1）通风是基础。通风设施对于保护人们免受瓦斯、粉尘和火灾的危害至关重要。通过安装通风系统，可以大大改善井下的空气流动，消除有毒有害的污染物，同时还能够减少瓦斯和易燃物的含量，从而避免瓦斯的积累。在日常生活中，通风系统的流量、流速、浓度和温度都需要密切关注。随着技术的发展，通风系统的参数可以实现网络化监控，并以图表的形式进行分析，为调整和控制有害气体提供了重要的参考依据。

（2）三防是要点。瓦斯具有极强的易燃性，当其浓度超过安全限制时，就可能导致窒息。当瓦斯积累达到一定水平时，它们与明火相撞会导致爆炸。在处理高瓦斯矿井时，单纯依靠通风是无法解决这个问题的。因此，我们需要根据具体情况采取有效的抽放措施。为了有效地减少煤尘和火灾的发生，我们必须采取有效的措施来加强监管，例如，采取通风系统、降尘技术等措施，同时还要建立完善的应急预案，以便在发生紧急情况时能够迅速采取有效的措施，从而避免不必要的损失。

（3）一通三防的总体目标。在建设和管理矿井通风系统时，我们必须将安全作为首要目标，并确保系统的稳定性和可靠性。为了保护环境，必须坚决消除瓦斯、煤尘和自然灾害。为了更好地控制和管理其他一通三防相关流程，我们需要建立完善的制度体系。通过有效控制可能出现的危险因素，确保矿井生产过程中的环境安全和稳定。为了提升矿井的一通三防管理水平，我们必须建立一个完善的体系，以制度和技术的改进为基础，推动矿井管理的发展，以达到更高的管理质量。只有这样，才能够有效地推动矿井的一通三防管理，实现更好的管理效果。

2.“一通三防”工作在煤矿安全生产中的重要性

第一，通过科学方案解决煤炭开采中的瓦斯、粉尘和火灾问题。煤炭企业的主要任务是确保矿井通风效率，只有在良好的条件下才能控制和处置矿井中的有毒气体，同时确保矿井工人的安全；此外，有必要全面分析矿井下的通风、通风速度、有毒气体含量和各种其他影响因素，建立三维形象，总结矿井下潜在风险的预防和管理，以确保及时构建和使用有效的解决办法。第二，如果矿井中的气体浓度相对较高，发生火灾时就有很大的气体爆炸危险。仅使用通风模式控制气体含量并不容易取得更好的结果。应当选择一个更好的治理模式，以确保矿井中气体浓度的安全。第三，在开采煤炭资源时，可以通过采用健全的煤矿管理技术，控制和管理煤矿中的气体、通风、粉尘和其他物质，并通过建立包含以下内容的监管机制，避免对矿山安全的威胁。

3.“一通三防”灾害分析

（1）瓦斯爆炸灾害。在矿山瓦斯检测中，瓦斯矿山是比较普遍的。一般来说，在采矿初期，采矿工人会选择在浅层煤层进行作业，这样可以有效减少瓦斯排放量和储存量，从而降低安全风险。当采矿活动变得更加复杂时，瓦斯的储存量会增加，这将增加瓦斯溢出的风险。当这种情况发生时，煤矿企业通常会立即结束生产，以免降低其运营效率。在250m以下的环境中，由于沼气区域的广泛分布，加上地质状况的复杂性，对瓦斯的监测和控制就显得尤为重要，因此，必须利用先进的技术和设备才能有效地完成这一任务。

（2）煤尘爆炸灾害。煤矿开采过程中，煤层会释放大量的煤尘，这些煤尘具有极强的爆炸性，如果其浓度超出安全限度，就可能引发严重的火灾事故。长期暴露在煤尘污染严重的环境中，工作人员可能会患上尘肺病，这将严重影响他们的身体健康和生活质量。近年来，政府和企业都非常关注矿山安全，并采取了各种措施来解决这个问题。虽然矿山的环境已经有所改善，但仍有许多潜在的危险。因此，煤矿企业必须始终保持高度警惕性和警觉性，以防止意外事件的发生。

（3）煤矿自燃灾害。目前，许多煤矿都存在自燃问题。根据专家的测试和研究，这些煤层的自燃时间通常在40d到60d之间，并且每6个月到12个月就会出现一次。研究表明，许多煤炭公司的煤层曾经遭受过多次自然灾害，而这些灾害的根源可能是内部因素，也可能是外部因素。通过对自燃源的细致检查，我们发现，这些火灾源头主要有：煤矿井下的煤柱、挖掘巷道的火灾和浮煤火灾。这些火灾都具有极高的安全风险。煤矿自燃事件的发生导致山西省忻州市石门煤矿的全部机器都停止运行，这不仅导致煤矿的储煤量急剧下降，而且还严重损害了煤矿的正常经营，给煤矿企业带来了极其艰难的生存环境。

4.煤矿生产“一通三防”落实现状

（1）矿井通风系统需要完善。随着经济的发展，许多煤矿企业忽略了安全问题，特别是在矿井瓦斯处理方面，由于缺乏有效的通风系统，使得生产过程中的安全性受到严重影响，甚至可能导致灾难性的后果。为了有效地控制矿井瓦斯排放，必须建立一个完善的通风系统，以确保良好的通风质量。然而，目前许多矿山的通风系统的可靠性并不高，甚至无法满足当地的生产需求。鉴于当前的环境状况，生产过程中存在着诸多的安全风险，任何一处疏忽都可能引发严重的安全事件，甚至威胁到工作者的生命。

（2）局部通风缺乏有效管理。一般来说，煤矿的不同系统之间有着密切的联系，其核心是通风系统，其使用方法必须与电力系统相联系。如果电源管理不善，可能会导致风扇故障，另外，如果不能保证通风系统的运转，则会导致瓦斯泄漏，进而引起火灾或爆炸。因此，对于煤矿的通风系统来说，必须要有一个严格的管控程序，以确保通风系统的高效运作。当局部通风不正常时，瓦斯气体浓度逐渐上升，超过极限，最终导致爆炸事故或窒息事故，造成一系列伤亡。在许多企业中，缺乏地方通风管理并不能保证通风设施的正常运作，甚至无法达到生产标准，从而不断损害煤炭生产的安全。

（3）瓦斯检查制度有待改善。虽然煤矿企业在长期发展过程中积累了丰富的经验，但仍有许多不足之处需要改进和完善，尤其是矿井瓦斯检查制度。现代煤矿企业在创新方面存在欠缺，因此在遇到安全事件时往往难以应对。随着采掘深度的不断攀升，矿山通风系统的复杂性也在显著上升，其中最明显的表现就是通风阻力的急剧上升，这让瓦斯防护任务变得极其艰巨。在实际的生产过程中，我们需要定期检查矿山的瓦斯情况，以便采取预防措施并及时处理安全事件。然而，由于没有这样的检查制度，我们往往会忽视瓦斯防护工作，这会降低煤矿的安全性，并且不利于工作人员的安全。

5.“一通三防”提高煤矿瓦斯治理措施

（1）对于通风设备更新以及优化。在采煤过程中，必须保持矿井通风质量，以充分防止煤尘和煤气等有毒气体的产生，并可使用现代通风设备进行通风。采矿作业通常采用两种通风模式：中央模式和对角线模式。中央分配模式分为两种：边界分配模式和平行分配模式。对角线式通风分为分区式通风和双翼式通风。为了保持矿井下良好的通风，需要更换陈旧设备，彻底净化矿井下的空气。此外，还需要加强对通风设备的维护保养，以确保其能够正常运转。在采场的设计阶段，要考虑采场的通风条件，尽量选择通风良好且易于通风的采场位置。实时装配通风设备，不仅可以实现通风设备的自动化和智能操作，还可以培训有关人员进行通风，提高安全意识，并确保工人能够正确和熟练地使用通风设备。

（2）矿井通风系统优化方案。为了满足矿山的实际需求，我们应该合理地优化通风系统，并采取有效的措施来控制矿山的瓦斯。过去，由于通风阻力过大，我们应该采取一些措施来减小这种障碍，并尽量确保通风系统能够处于高风量和低负压的状态。为了解决通风阻力的问题，我们应该提前制定生产计划，比如在矿山开采时就开始挖掘并建立联合巷道，这样就能够有效地减少通风阻力的集中。为了提高矿井通风系统的效率，应该采取合理的布置方式，利用开拓、改扩建等技术手段，优化和完善风扇，以减少瓦斯浓度超标引发的安全事故。风扇作为整个通风系统的核心组成部分，必须得到充分的重视，并且要定期进行维护和保养，以确保矿山通风系统的安全可靠性。

（3）瓦斯精细化治理技术流程。要想有效地控制瓦斯排放，我们需要对煤层瓦斯的分布情况、浓度水平等进行全面的调查，这样才能为抽采工程的安全性和合规性提供可靠的依据。经过全面的煤层瓦斯调查研究，我们可以制定出精确的抽采方案，并根据不同的抽采区域采取合适的布孔技术，以实现最佳的抽采效果。为了有效地开展煤层瓦斯抽采，我们必须对抽采半径、钻孔间距以及预抽时间等参数进行全面的分析，以便更好地实现抽采的最佳效果。在完成这些工作之后，我们还需要对抽采效果进行评估，以确保它们符合标准。只有这样，我们才能继续进行采掘作业。为了确保安全生产，我们必须按照开采设计的要求，对回采期间的瓦斯涌出量进行准确的预测，并制定相应的防护措施。此外，我们还应该不断地对参数进行检查，以便优化布孔参数，最终达到有效的防护目的。

（4）对煤矿瓦斯的综合治理能力进行提升。为了提高煤矿瓦斯的治理效率，我们需要建立专业的瓦斯治理团队，并加强他们的专业技能。瓦斯治理团队拥有完善的管理和维护体系，他们的职责范围涵盖了从抽取、防止和检测瓦斯泄漏到安装和使用的各个环节。为了确保矿山瓦斯的安全处理，我们的团队必须按照相关规定，在井底和地面安装合适的抽排泵，以有效控制各种形式的瓦斯排放。当发现瓦斯排放超标的情况时，为了确保煤矿安全，有必要采取有效措施，加强瓦斯管控，以确保安全生产。为了有效地预防瓦斯爆炸带来的危害，我们必须仔细检查并采取适当的措施，以便实现有效的安全防护和综合防控。在煤矿的生产过程中，为了确保安全，相关工作人员采取了多种措施，包括：实施压风自救、安装机电设备、安排钻孔疏散、安装隔爆和检测装置、定期观察瓦斯涌出量，并结合物探技术，对瓦斯的状态进行综合评估，最终提交给总工程师审核，从而有效地防止瓦斯泄漏，维护安全的生产环境。除了煤矿生产，由于高压水的存在，它们还会通过扩散和下渗的方式，有效地排放出大量的瓦斯。根据具体情况和确保安全生产提出了一种新的技术，即高压注水技术，它能够通过高压注水的方式，有效地排出瓦斯，减少瓦斯对煤矿环境的污染，从而有效地保护工作人员的生命安全，并降低生产和财产的损失。通过采用先进的开采技术，不仅可以有效地扩大煤层裂缝，还可以充分利用煤体的水分，解决综采面的问题，并且有效地抑制瓦斯的排放，从而大幅度提升生产效率，降低生产成本，同时也能够确保工作人员的安全和舒适，最终实现煤矿企业的经济效益，推动其可持续发展。

6.结束语

综上所述，针对煤矿瓦斯治理问题，我们需要采取一系列的措施来保证煤矿的安全运行。首先，我们要建立一个完整的瓦斯治理团队，并加强他们的专业技能；其次，我们需要根据实际情况，选择适合的瓦斯治理方法，并在实践中加以调整和优化；最后，我们必须采取措施来确保煤矿工人的生命和财产安全，以便为企业带来更高的经济效益。煤矿企业应当深刻理解“一通三防”的重大意义，努力提升通风环境，完善通风体系，加大安全教育和培训的力度，并大力投入资源。