浅谈煤矿瓦斯治理、利用及存在问题

浅谈煤矿瓦斯治理、利用及存在问题

杜新龙李卫涛

平煤股份八矿掘进二队河南平顶山467001

摘要：在煤炭生产过程中，瓦斯爆炸既给安全生产造成危害，也给井下人员的生命安全带来威胁。本文通过事故树理论分析瓦斯爆炸事故发生的关键因素，以便采取针对性措施预防瓦斯爆炸事故的发生。

关键词：煤矿；瓦斯；问题；治理策略

引言

我国煤矿事故种类多种多样，其中瓦斯爆炸事故最严重的井下灾害之一。瓦斯爆炸过程中会伴随着高温高压，并且会带动附近的气体做高速流动，给人员、设备和财产带来极大的损失；此外爆炸还会产生大量的煤尘，并参与到爆炸当中，使破坏力更加巨大；另外爆炸后产生大量有毒有害气体也会致人员死亡。煤矿瓦斯爆炸具有随机性大、突发性强、孕育过程隐蔽、危险源空间分布广等特点，而且其影响因素错综复杂，如环境温度、初始压力、CO浓度、惰性气体含量等，也有学者研究发现油气、氢气及重烃组分对瓦斯爆炸也有很大影响，这就使得我国目前瓦斯爆炸事故的预防和控制工作形势十分严峻。因此，有效预防与控制煤矿瓦斯爆炸灾害是我国煤矿安全生产工作急需解决的迫切问题之一。

1煤矿通风瓦斯存在的安全问题分析

1.1通风设施落后，性能水平低和设备配置低下

大部分的通风设施都处于落后、装配低下的状态，其工作的稳定性与安全性受到了较大的抑制。此外，大量用风点风量不足，相关机械装备中的风桥和风门等装备水平没有达到规范化的要求，施工装备与具体现状之间存在着一系列的问题，有些地方还出现了无风作业的现象，除这一系列不良因素的作用之外，如果导致大规模的瓦斯出现，则会使得瓦斯在短时间内集聚，如果没有将其处于足够的风量氛围下，则会导致煤矿瓦斯爆炸事故的发生。

1.2煤矿瓦斯管理的综合化程度较低

管理系统管理不到位，使用不合理，无法全面的调动其原有的功能，瓦斯管理系统可以在危险系数较大的事故出现前发出警报信号。使得有关人员可以在规定的时间范围内做出及时的反应，管理系统在具体的执行中，由于一系列管理要素的限制，也会存在众多的弊端和问题。

1.3安全管理水平较低

大部分小煤矿自身生产规模都不是非常大，每个煤层的存储条件不合理，开采技术落后，通风设备陈旧等，还有一些矿井为高瓦斯矿井，在矿井上的安全性管理存在着不合理的现象，在一些要素的约束下，易于造成瓦斯爆炸事故发生。

2煤矿瓦斯治理利用措施

2.1加强瓦斯的利用

对于瓦斯的开发利用来讲，当前依然是处于初级阶段，而且使用的还是传统方法，而瓦斯抽放利用率只有百分之二十一，所以，就应该加大利用瓦斯的资金投入，以及制定和落实技术攻关计划，不断探索创新瓦斯抽放与利用的新思路。

（1）加强对瓦斯的开发利用的新途径的研究，对当前抽放瓦斯供民用，形式过于单一的现状进行改变。对于瓦斯化工、发电、工业燃料利用，需要加大其研究和投入力度，对于低纯浓度的瓦斯，要加大其利用力度。还要扩大瓦斯利用的范围，将瓦斯利用从矿区家属区供气，发展到城镇的用电等。将瓦斯利用当做煤矿行业中效益型的项目进行开发建设，以确保能够合理利用瓦斯。

（2）加强对瓦斯的浓缩技术以及储运技术的研究，对于矿井瓦斯的抽放量不稳定，抽放浓度不稳定，远距离输送的成本较高，储存成本较高等这些不利因素，必须消除其因素造成的影响。为了确保气源的供应服务可靠，就需要先确保供气浓度和供气量。

（3）加大对瓦斯抽放技术的研究，提升瓦斯抽放的水平，需要对瓦斯进行充分合理地利用，加大对瓦斯抽放的新装备、新工艺、新技术、新技术的研究力度，尽量在最短时间内，最大程度地提升瓦斯抽放水平，提升抽放浓度，确保抽放量的稳定，以达到利用瓦斯的要求。

2.2抑制爆炸

瓦斯爆炸抑制主要是在瓦斯爆炸初始阶段，喷洒抑爆材料对反应进程进行抑制，通过各种阻隔技术来控制爆炸的传播范围和传播速度，降低冲击波的强度。

（1）喷洒荷电细水雾

在瓦斯爆炸反应过程中会产生大量的带未成对电子的自由基和中间产物，作为活化中心参与瓦斯燃烧爆炸过程，促进基元的自由基反应，使爆炸反应延续、加速和终止。带有不同极性的荷电雾滴在火焰中受到带同种电荷的粒子和中间产物时会产生排斥作用，使火焰的稳定性降低，同时受到火焰反应区内部异种电荷的作用，以及火焰的卷吸作用使雾滴更易进入火焰内部活性反应区，增强了火焰的蒸发吸热作用。此外雾滴还有增加与火焰的接触面积、中和正离子、消耗自由基、稀释燃烧区氧气浓度等作用，都可以起到抑制瓦斯爆炸的作用。

（2）喷洒粉体抑制剂

瓦斯爆炸发生后，粉体抑制剂能够在一定范围内形成悬浮颗粒的两相反应介质，当爆炸火焰和悬浮颗粒与这种介质接触时，爆炸的链式反应受到抑制和衰减，使瓦斯爆炸所造成的范围和程度减小。

（3）使用多孔材料

瓦斯爆炸产生的冲击波和多孔材料表面接触时，首先由于多孔材料结构独特，可以吸收和传导大量的热，进而减弱压力波，使爆炸得到抑制；同时多孔材料表面具有反射作用，可以反射并消耗掉一部分冲击波能量；再者，冲击波进入到材料内部后，部分能量因为多孔材料壁的弹性形变作用转化为弹性能；最后，多孔材料的孔隙结构受到冲击波的剪切破坏作用，发生相互撞击摩擦，消耗掉一部分能量，从而达到衰减冲击波的作用，减小了瓦斯爆炸冲击波的影响。而且多孔材料的结构特征使其具有吸收浮尘，过滤和净化空气的功能。

2.3开展瓦斯抽放管理工作

瓦斯的合理抽放可以在很大程度上降低煤层瓦斯压力和瓦斯的浓度，其为防止发生瓦斯事故的核心措施之一，在开展正常的工作过程中，煤矿行业的管理者需要对瓦斯抽放工作有着全面的关注，还需要对一些工作人员展开技能化的培训，建立一个先进化和高水平的专业化人才队伍，还要给该队伍配置先进化的施工设施与装备，对钻孔施工水平进行全面的管理和控制，防止钻孔长度虚假的现象发生，在瓦斯抽放系统上要参考相关要求来展开设计，对施工装备和放水器实现检测，提高对抽放系统的维修和保障水平，强化员工施工的安全性意识。

2.4利用安全计算机来进行辅助决策

通风安全管理信息系统是以系统思维模式展开，建立在现代安全化管理思想的基础上，利用互联网手段来对信息加以处理和分析的系统，其可以给管理决策带来良好的信息服务。其主要是由人和计算机构成的，可以实现通风管理信息的采集、传输、保存和使用。在对矿井通风进行研发、通风系统进行改善的过程中，需要使用到计算机来对通风系统展开计算、选择以及对不同措施的结果进行模拟，从而来完善和改进措施，以此强化工作的水平。

2.5安全管理制度

必须具备完善的安全管理机构，配备足够的专业人员及设备，落实领导安全生产责任制，严格落实管理人员、职工的安全培训制度，确保各项安全规则制度切实执行，杜绝作业人员违章作业。具备完整的瓦斯爆炸灾害救援机构和预案，确保救护人员进行专业培训，并配备专用设备。

结束语

总之，就瓦斯的治理工作而言，这并不是一项安全工程，也不是一项资源工程，所以，需要不断加强对瓦斯突出的深入研究，不断探索瓦斯的治理和利用的新思路和新方法。这就是本文对煤矿瓦斯的治理和利用所进行地全部研究，主要是简单阐述了矿井瓦斯的现状和主要问题，并为瓦斯的治理和利用提出浅显的意见，以期为相关研究者提供可参考依据。

参考文献：

［1］何少立．浅谈煤矿瓦斯治理及防突问题应对措施［J］．黑龙江科技信息，2017（12)：72．

［2］罗华锋．浅谈煤矿瓦斯治理的现状及发展［J］．科技创新导报，2012（12)：83．

［3］王建军．浅谈煤矿瓦斯治理、利用及存在问题［J］．煤，2011，20（04)：61-62．