王柏涵

昆明煤炭設(shè)計(jì)研究院

淺談煤礦瓦斯治理及防突問(wèn)題應(yīng)對(duì)措施

王柏涵

昆明煤炭設(shè)計(jì)研究院

煤礦瓦斯災(zāi)害治理是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，僅靠單一的技術(shù)尚不能有效的解決問(wèn)題。采取針對(duì)性的對(duì)策治理瓦斯，可以集中各方面的優(yōu)勢(shì)資源。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的、全面的、動(dòng)態(tài)的煤礦瓦斯災(zāi)害治理和管理，能有效地防止瓦斯事故的發(fā)生。

煤礦，煤與瓦斯突出，事故危害性，防治措施

0 引言

目前，我國(guó)煤礦瓦斯的主要治理技術(shù)是礦井通風(fēng)、礦井瓦斯抽放和四位一體的綜合防突措施。近年來(lái)，我國(guó)出臺(tái)了相應(yīng)的法律和政策，對(duì)礦山安全生產(chǎn)已經(jīng)加大了重視，改善了礦山安全生產(chǎn)狀況。但是，我國(guó)的煤礦瓦斯事故依然時(shí)有發(fā)生，從國(guó)外經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，建立系統(tǒng)的瓦斯治理方案和管理平臺(tái)，對(duì)加強(qiáng)煤礦瓦斯預(yù)防及治理，起到了可持續(xù)性作用。

1 煤礦瓦斯概述

礦井生產(chǎn)過(guò)程中，從煤層或巖層中涌出的各種有毒、有害氣體，統(tǒng)稱為礦井瓦斯，瓦斯成分比較復(fù)雜，除甲烷(80%~90%)外，還含有其他烷類，如乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)以及二氧化碳和其他氣體。一般來(lái)說(shuō)，影響瓦斯參數(shù)測(cè)定的因素有自然因素和開采技術(shù)因素。

2 煤礦瓦斯事故的危害性

2.1 瓦斯爆炸危害性

瓦斯爆炸必須具備3個(gè)條件：濃度(5%~16%)、火源和氧氣濃度(＞12%)，瓦斯爆炸產(chǎn)生的高溫和沖擊波摧毀采掘設(shè)備和巷道設(shè)施，井下人員有可能受到爆炸高溫灼燒或瓦斯窒息死亡的危險(xiǎn)。

2.2 煤與瓦斯突出危害性

煤與瓦斯突出是煤炭地下開采過(guò)程中產(chǎn)生的一種強(qiáng)烈的復(fù)雜動(dòng)力現(xiàn)象。它在極短的時(shí)間內(nèi)突然發(fā)生，從采掘工作面煤體內(nèi)以極快的速度噴出大量的煤與瓦斯，同時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波。煤與瓦斯的突然大量噴出，充塞采掘工作面和巷道，摧毀采掘設(shè)備和巷道設(shè)施，破壞通風(fēng)系統(tǒng)，甚至造成礦井風(fēng)流逆轉(zhuǎn)。井下人員有可能被煤炭埋沒(méi)和瓦斯窒息死亡的危險(xiǎn)，危害極大。另外礦井風(fēng)流中含有大量高濃度瓦斯，此時(shí)若遇井下火源可能引起瓦斯燃燒和爆炸。

3 煤礦瓦斯治理防治措施

3.1 確保礦井通風(fēng)系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)固可靠

在礦井瓦斯治理的過(guò)程中，礦井通風(fēng)管理是重中之重，完善的通風(fēng)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的先決條件。礦井通風(fēng)系統(tǒng)必須獨(dú)立、可靠、穩(wěn)定，采掘工作面確保有足夠的新鮮風(fēng)流，瓦斯不積聚，不超限，才能給礦井治理瓦斯奠定重要基礎(chǔ)。保持良好通風(fēng)，可以有效地控制礦井中瓦斯?jié)舛?，還可以釋放和稀釋瓦斯，降低發(fā)生瓦斯事故的概率。煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格地遵守國(guó)家相關(guān)安全生產(chǎn)的法律、法規(guī)，建立健全完善的礦井通風(fēng)系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，做好煤層瓦斯的監(jiān)控和前探，實(shí)時(shí)地上傳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，評(píng)估以及超限警報(bào)工作。對(duì)于具有突出危險(xiǎn)性的礦井，還應(yīng)做好煤層瓦斯的抽放和卸壓工作，做到以防為先，以治為重，防治一體。

3.2 重視安全培訓(xùn)工作

系統(tǒng)地對(duì)下井工作人員進(jìn)行安全培訓(xùn)，充分了解煤礦瓦斯災(zāi)害發(fā)生的起因和危險(xiǎn)性，并在工作中時(shí)刻保持警惕，加強(qiáng)防突征兆教育工作，使井下工作人員對(duì)瓦斯災(zāi)害發(fā)生前所產(chǎn)生的現(xiàn)象有一定的預(yù)判，并通過(guò)培訓(xùn)和考試不斷強(qiáng)化工作人員的防突意識(shí)。另外，對(duì)于具有突出危險(xiǎn)性的煤礦，應(yīng)成立專項(xiàng)小組，對(duì)煤礦瓦斯的監(jiān)測(cè)監(jiān)控和抽放，編制防突設(shè)計(jì)并加強(qiáng)突出煤層的預(yù)測(cè)和治理工作，進(jìn)行系統(tǒng)化的管理，專項(xiàng)小組成員必須具備礦井瓦斯治理與防突工作的職稱及經(jīng)驗(yàn)，不斷強(qiáng)化自身的安全管理意識(shí)和更新現(xiàn)代化管理知識(shí)，做到管理帶動(dòng)培訓(xùn)，培訓(xùn)強(qiáng)化管理，以點(diǎn)帶面地進(jìn)行礦井瓦斯治理與防突工作。

3.3 嚴(yán)格執(zhí)行防治瓦斯災(zāi)害的措施

瓦斯抽放是減少礦井瓦斯涌出量，釋放煤層或鄰近層瓦斯壓力，防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同時(shí)也是開發(fā)利用瓦斯能源，保護(hù)大氣環(huán)境的重要手段，抽放方法有：本煤層抽放、鄰近層抽放和采空區(qū)抽放等。

煤與瓦斯突出現(xiàn)象絕大部分發(fā)生在煤層的掘金工作面和石門揭煤地點(diǎn)。大部分突出都是由于放炮震動(dòng)引起的，有地質(zhì)構(gòu)造(地應(yīng)力集中)和應(yīng)力疊加的地段更加容易發(fā)生突出，地應(yīng)力和瓦斯壓力大是突出發(fā)生和發(fā)展的動(dòng)力，煤層結(jié)構(gòu)關(guān)系到煤的強(qiáng)度(物理力學(xué)性質(zhì))是阻礙突出發(fā)生的因素。因此開采技術(shù)需要適應(yīng)突出煤層的開采特點(diǎn)，在開采過(guò)程中避免產(chǎn)生地應(yīng)力集中，使高地應(yīng)力和高瓦斯壓力降低，另外在預(yù)防煤與瓦斯突出方法中，還有區(qū)域性預(yù)防、局部預(yù)防和瓦斯預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。

簡(jiǎn)單介紹一下突出礦井常用的區(qū)域防突措施在實(shí)際中的應(yīng)用：對(duì)于石門揭穿突出煤層前，必須編制專項(xiàng)設(shè)計(jì)，采區(qū)局部防治突出措施和綜合防治突出措施，報(bào)負(fù)責(zé)人審批。掘進(jìn)工作面距煤層法線距離10m(地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、巖石破碎的區(qū)域20m)以外，必須在石門輪廓線外5m范圍內(nèi)布置一定數(shù)量的前探鉆孔，以確切地掌握煤層位置、厚度、傾角的變化，以及地質(zhì)構(gòu)造和瓦斯參數(shù)情況等。在覺(jué)近工作面距煤層法線距離5m以外，至少打2個(gè)穿透煤層全厚或見煤深度不少于10m的鉆孔，測(cè)定煤層瓦斯壓力并預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性。突出煤層以外的掘進(jìn)巷道(包括鉆場(chǎng)等)距離突出煤層的最小法向距離小于10m時(shí)(地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、巖石破碎的區(qū)域20m)，施工過(guò)程中必須有疑必探，先探后掘，確保最小法向距離不小于5m。穿層鉆孔預(yù)抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施應(yīng)當(dāng)在工作面距煤層的最小法向距離7m以前實(shí)施(構(gòu)造破壞帶適當(dāng)加大距離)。采取區(qū)域防突措施后應(yīng)檢測(cè)措施效果，滿足要求后方可繼續(xù)施工。此外，突出礦井在掘進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》進(jìn)行施工作業(yè)，對(duì)掘進(jìn)設(shè)備，巷道支護(hù)，人員安全培訓(xùn)與管理也十分重要，要做到防治結(jié)合，安全生產(chǎn)。

同時(shí)也應(yīng)該做好瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測(cè)監(jiān)控、嚴(yán)格控制井內(nèi)火源、優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)以及下井工作人員的培訓(xùn)和管理工作。才能有效地對(duì)礦井瓦斯災(zāi)害做到防治一體，以防為先，以治為重。

4 結(jié)論

總而言之，煤礦瓦斯治理及預(yù)防突出事故是一項(xiàng)復(fù)雜、重要需要長(zhǎng)期堅(jiān)持的工作。對(duì)于煤礦企業(yè)來(lái)說(shuō)，瓦斯的存在直接影響到安全生產(chǎn)與職工人身安全，也間接影響到煤礦的可持續(xù)發(fā)展，企業(yè)管理者應(yīng)該高度重視此問(wèn)題，不斷完善瓦斯防治管理體系，提高通風(fēng)管理質(zhì)量，嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯災(zāi)害的防治措施，強(qiáng)化井下工作人員的瓦斯災(zāi)害預(yù)防意識(shí)，在擴(kuò)大生產(chǎn)的同時(shí)有效保證人員安全。

[1]王楊洋.淺談煤礦瓦斯治理的技術(shù)對(duì)策[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2015(11)：45.