矿井瓦斯治理分析及防突对策研究

矿井瓦斯治理分析及防突对策研究

李书冬 顾海涛

平顶山天安煤业股份有限公司十二矿 河南 平顶山 467000

摘要：现如今，随着矿产资源开发工作的有效开展，矿井安全工作也备受关注，为了提供矿井安全管理水平，需要额外重视瓦斯治理技术的应用，在具体工作开展过程中，要积极制定完善的治理计划，要科学引入先进的管理技术，以防为主，治理为辅，从而不断提高矿井瓦斯治理水平。基于此，本文章对矿井瓦斯治理分析及防突对策进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：矿井；瓦斯治理；防突对策

引言

目前，中国已经进入了深矿井开采时代，煤层内的瓦斯含量增加，导致矿井的瓦斯涌出量增加。瓦斯涌出量的增加不仅会导致矿井通风的难度增大，还会使发生瓦斯爆炸的可能性增加。因此，必须加强对矿井瓦斯的治理，保证煤矿的生产安全。

1矿井瓦斯治理的必要性

因为我国社会经济的发展造成资源的用量逐渐增大，所以只能加大煤矿的施工规模，致使个别开采单位为了增加利润而忽略了开采安全，造成我国煤矿开采期间经常出现瓦斯问题，影响了煤矿开采业的发展。瓦斯问题中破坏力度最大的是瓦斯爆炸，其能够致使矿井出现大范围的损坏，同时威胁开采工人的生命安全。为此在施工期间开采单位不要制定科学的方法处理瓦斯问题。此外，我国有关部门还制定了相关的制度来限制矿井开采单位的行为。目前已经的有效治理瓦斯的方法是抽采法，不过我国境内的矿井的透气性能较差，此方法的应用效果不佳。除此之外，矿井施工规模逐渐加大，瓦斯涌出量也逐步提升，致使瓦斯治理工作困难度逐渐增加。所以，如今常用的瓦斯治理方式为科学的加大矿井通风。

2矿井瓦斯的来源及异常的原因

2.1矿井瓦斯的来源

瓦斯的治理，需要深入分析瓦斯的来源方式，针对瓦斯的来源制定控制方案。一般的，瓦斯来源可以分为三部分。第一部分是综采工作面采煤时涌出的瓦斯，这部分瓦斯是因为吸附在煤炭上的少部分瓦斯解吸后释放，可以称为落煤瓦斯。第二部分则是掘进工作面瓦斯涌出。第三部分是通过围岩、邻近层以及回采丢煤过程中的瓦斯涌出，称为采空区瓦斯涌出。其中，采空区瓦斯涌出一般是煤矿瓦斯的最主要的来源，也是防治的重中之重。

2.2矿井瓦斯异常的原因

除了受自然因素影响外，瓦斯异常区域的形成还会受到采空区、开采采动等多方面的影响，具体包括以下几个方面。一是岩浆岩侵入，以致开采区域存在高温高压的热液气体，加深了煤层的变质程度，产生瓦斯气体，此时岩墙本身为非透气墙，阻断了气体外溢，从而形成瓦斯富集区域。二是断层，其不但可以破坏煤层的连续性，还可以改变煤层瓦斯的排放条件，某煤矿采区南北两侧均存在大断层，且为正断层了，以致形成地堑，很好的保存煤层瓦斯，在断层带与复式褶曲的影响下，便形成瓦斯富集区域。三是顶板及围岩性质的影响，煤层的煤化程度较高，成煤时期存在较多瓦斯，加之上覆岩层与围岩的密封性能较好，透气性较差，有利于保存瓦斯。四是受采空区的影响，矿井相邻的开采工作面已经结束开采，受高瓦斯采空区的影响，煤层矿井极易渗入瓦斯，导致瓦斯异常。

3矿井瓦斯治理分析及防突对策研究

3.1区域瓦斯防突

从已获得的经验出发来讲，为了从根源处做好煤矿瓦斯的一系列任务，首要工作就是应该增强煤矿相关工作人员的整体安全意识，提高对瓦斯防范任务重视程度。在每一个环节任务实施之前，一定要做到先检查后下矿的工作安排。为了预防瓦斯带来的一系列安全问题，一经发现大于一般数值范围的瓦斯都应该对其实施抽出工作，从而才可以有效缓解操作人员施工期间隐藏的瓦斯压力。被抽出的瓦斯还可以继续重复利用，当作当地居民生产及日常生活中的清洁资源。在一般的瓦斯防护任务当中，生产团队最为关键的措施方法就是实施煤层注水任务。因为这种方法的成本费用偏低，实际操作也比较容易，所以被普遍应用于瓦斯防护措施当中。值得注意的是，虽然其实施操作难度较小，但在实际注水的任务中，要保证任何层级的湿润度保持一致，要求钻孔孔深保持在200m上下范围中，钻孔孔径在50mm到100mm范围之间。确保任何层级的含水量在5%上下，如果含水量太大，就会致使压力过大，从而导致煤层裂开的现象，出现矿层坍陷等一系列问题。因此，操作人员也应该确保煤层的具体渗水状况，运用科学的方法确定注水量。

3.2强化通风系统的设计

为了能够将煤矿井下的通风安全给予更大的提升，做好通风系统的设计工作，是必不可少的环节，只有将煤矿井下通风系统实现优化设计，才能将通风安全隐患避免。结合目前煤矿生产技术，在煤矿井下作业时，无论是挖掘深度还是范围，都有很大的提升，其中遇到的地热以及地层压力等，会使作业环境更加复杂。因此，对井下作业人员产生的威胁性也就越大。所以为从根本上保障井下的安全性，需要对通风系统给予不断的改造和优化，使安全性得以提升。所以，站在煤矿企业的角度进行分析，在改造煤矿井下通风系统的过程中，需结合煤矿安全规定，并联合相应强制措施，避免安全事故发生，确保各计划的执行都有具体的依据可以遵循。此外，在相关工作开展时，还要杜绝浪费问题，特别是对成本高以及大尺度的通用系统进行设计。在通风系统设计过程中，要注重成本问题以及实用性问题等。

3.3瓦斯治理工艺的管理

煤矿井下瓦斯治理除工艺因素外，还包括对瓦斯的监测与管理。从整体考虑，在进行瓦斯治理时需要遵循“监测监控，调控结合，侧重堵放，综合治理”的原则。首先，在开采阶段的工艺设计，应以“放”为主，保证综采面内瓦斯含量达到标准以下。开采结束后，应以“堵”为主，保证瓦斯不泄露。其次，需要制定治理瓦斯的防控制度，对员工进行技术培训及考核，使员工能够根据规范进行正确操作和施工。然后，需要加强瓦斯含量监控，当某一区域出现异常时，能够有快速的报警响应。有条件的情况下，应对瓦斯抽采设备和通风设备也进行监控，随时知道设备的工作状态。最后是加强应急演练，当瓦斯含量突然增高时，需要让员工熟练的掌握应急措施和逃生方式，避免人员伤亡事故。

3.4上隅角瓦斯治理技术

为了避免回采过程中上隅角瓦斯超限问题，工作人员还应采用以下治理措施，一是将临时风障设置于上隅角部位，通过风障控制瓦斯在上隅角的流向，以达到预期的排放效果。二是在上下隅角设置堵漏措施，设置一定长度的挡风帘，并在顶部利用铁丝扎牢，下部连接底板，利用木板压牢，通过设置下隅角的挡风帘可以有效避免工作面风流进入采空区内，也减小了采空区瓦斯涌出量。除此之外，必要时还应在上下隅角部位设置沙袋，完成堵漏工作，保证开采效果。

结束语

矿井生产过程中，瓦斯浓度的控制是保证矿井安全生产的前提，而瓦斯的治理需要相关企业及人员积极配合，按照相关规定选择合理的抽采技术，并对执行过程及时监管对于保证矿井安全高效生产具有重要意义。矿井通风是通过为井下巷道中的空气提供一定的动力，使巷道中的空气不断更新，排出煤层中涌出的瓦斯，从而使瓦斯维持在一定的浓度。

参考文献

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