井下瓦斯综合防治分析

井下瓦斯综合防治分析

冯振超

国家能源集团神东煤炭寸草塔二矿  内蒙古鄂尔多斯市  017000

  摘要：科技的进步，促进人们对煤矿资源需求的增多。为了满足日益增长的煤矿资源需求，国家也越发重视煤矿资源开发与利用。然而，随着煤矿开采的规模与深度不断扩大，在井下采矿过程出现了诸多问题。例如，不是开采单位过于重视经济利益，在井下作业方面的安全意识不够，导致在煤矿开采过程中瓦斯事故频频发生。矿井的深度越深，瓦斯含量与浓度也越大，对通风要求也越来越高，才能确保煤矿开采的安全。强化井下通风措施，是对井下瓦斯防治的根本性措施。然而，进行通风与瓦斯治理都具备较强的复杂性，这就要求开采单位必须严格按照相关标准、规定对矿井合理布局，才能为煤矿开采的顺利、安全开展提供保障。本文就井下瓦斯综合防治展开探讨。

关键词：煤矿矿井；通风；瓦斯；防治

引言

  煤矿井下作业过程中存在很大的安全风险，要想最大程度降低安全事故的发生概率，就要对相应的高危因素进行控制，煤矿瓦斯是造成煤矿安全的主要隐患之一。煤矿瓦斯泄露带来的危害，也是煤矿井下作业最严重的隐患。一旦井下发生瓦斯事故，尤其是瓦斯爆炸事故，会造成巨大的经济损失和人员伤亡。
1影响瓦斯爆炸等危害的相关条件

  对于煤矿瓦斯，指在井下以甲烷为主的有毒气体，其中包含少量烃类以及微量稀有气体等混合气体，瓦斯的大量聚集很容易引发火灾、爆炸等事故的发生，是井下采煤工作中最为严重的安全隐患之一。引发瓦斯爆炸的主要条件就是瓦斯的浓度必须要超过临界值(5%～16%)，并且氧气的浓度要高于12%，这样有充足的能量并且达到瓦斯爆炸的敏感期，从而来形成点火源。为了有效遏制瓦斯爆炸等事故的发生，必须要在以下方面进行着手。影响瓦斯爆炸的因素较多：首先是可燃气体的影响，若是煤层出现自燃、放炮等现象，矿井中瓦斯中的一些可燃气体的含量会随之提升，若是瓦斯的混合浓度超过临界值，那么将会发生瓦斯爆炸事故。其次就是惰性气体的影响，在煤矿瓦斯中混合大量惰性气体，那么瓦斯的爆炸临界值会下降，爆炸区间规模会逐渐缩小。一般来看，煤矿井下惰性气体浓度升高主要因为氧气减少以及人为加入惰性气体两种状况。最后就是受到温度的影响，煤矿井下温度的升高将会导致化学反应的速率提高，从而导致瓦斯爆炸的上限上升，爆炸的极限区域增大。

2基于通风系统整体的瓦斯防治

  对井下通风体系进行科学、合理地设计是有效防治矿井瓦斯的重要保障，必须充分发挥通风系统的功能才能使瓦斯浓度得到有效降低，避免出现瓦斯中毒与瓦斯爆炸事故。通风系统对于矿井瓦斯控制安全极为重要，着就要求能够保证通风系统足够的独立性，使其能够将进行瓦斯及时、快速地排出，避免井下瓦斯浓度超标。为避免通风设备因塌陷等而遭到破坏，应在紧贴地面安装，同时封闭好通风系统的井口，将设备的外露设备小于6%。在设计通风系统时要明确表明风流方向，并综合考虑季节、气候等因素适调整对风流方向图，按月对分流情况汇总。为使通风系统持续高效运行有必要对通风设备进行备份，应对故障设备可以得到及时更换，维持井下瓦斯含量处于安全值范围。同时，为了确保通风系统运行达到预期效果，要做好反风设施安装，确保矿井巷道内风流方向可以在较短时间内有效改变，并保证正常排风量在40%以上。对于煤矿瓦斯治理而言，矿井通风系统的正常运作极为关键，然而在采矿过程中经常出现设备被破坏的事故，因此在通风系统井口要安装好防爆门，并做好定期维护检测工作，确保通风设备正常、安全运行。井下瓦斯治理要求永久性挡风墙要设置在回风、进风主巷道中，并将正反向风门安装在物料与人员的进出巷道中，避免矿井事故而对正反风造成不良影响。与此同时，煤矿中瓦斯是否会发生爆炸与矿井内通风量有着密切的关联，在这种情况下企业就必须确保好工作面通风量达到相应的要求。为此，煤矿企业可以由以下几方面措施入手来保证好矿井中工作面通风量。首先，煤矿企业要密切监测好矿井工作面中瓦斯浓度情况，并针对其具体数值对通风量进行调整。简单点说，当煤矿企业监测到工作面瓦斯数值浓度较高时应当开启更多的通风设备或者是提高设备功率，以此加大通风量。反之当瓦斯浓度较小则减少通风量。其次，确保煤矿通风系统良好工作状态，这需要企业严格执行日常管理与维护各项规章制度使设备时刻处于正常状况，从而保证工作面通风量。通过对通风系统节进行优化来减小通风阻力，记一步提升井下瓦斯防治水平，除了要确保通风设备安装科学合理之外，还要结合巷道特征，考虑通风量的差异性，详细地分析巷道通风情况来提升井下环境的安全系数。除此之外，还应建立起完善可靠的评价体系，对井下通风系统进行全面评价，在整体上掌握系统的运行能力，进而能够根据实际情况进行适当调整，确保良好的通风效果。
3提高瓦斯防治相关措施

3.1构建功能完善的瓦斯监控系统

  构建一个功能完善的瓦斯监控系统，并且将其和煤矿井下的瓦斯通风系统相结合，可以让煤矿井下的实际情况和重要的信息资源数据都得到有效掌控。借助瓦斯监控系统，能够实时监测矿井内部的瓦斯浓度，一旦出现异常，可以通过通风系统及时降低矿井内瓦斯浓度，有效规避风险。比如，某矿井工程在矿井下设置了一定的瓦斯浓度感应器，并且将感应系统和监控系统相连接，从而保证工作人员对瓦斯浓度、井下温度等信息进行监测，还可以实时控制煤矿井下瓦斯浓度，最大程度上降低瓦斯爆炸事故发生率。

3.2加强通风工作

  通风管理是促进瓦斯排放的有效措施之一，因此必须要加强通风管理工作，定期对井下实际的工作情况进行审查，对通风量进行监察，以此来保证通风的正常，有足够的风量，以此来保证为工作人员吹散有害气体。另外要结合井下瓦斯涌出的实际状况，有效进行供风处理。管理人员要经常检查巷道，保证巷道通风完好，对通风设备进行定期维护，保证其正常运行，以此来充分避免瓦斯浓度超过一定的限度，引发事故。

3.3瓦斯截留钻孔抽采及通风控制

  瓦斯截留钻孔抽采是指通过对瓦斯涌出点和涌出量的分析，提前确定瓦斯分布集中的区域，然 后利用钻孔的方案将煤层内的瓦斯提前排出，确保在综采作业过程中的可靠性。

3.4加强上隅角管理

  加强对上隅角管理，避免瓦斯积聚过多，可以在该区域放置瓦斯抽放管，对上隅角的瓦斯进行抽放处理，以此来保证瓦斯的浓度不会超标。要结合井下的实际情况，设置“Y”型通风等方式，对流经上隅角的风流进行分流处理，这样也会有效避免上隅角的瓦斯积聚，要对瓦斯进行全面的监测以及管理，保证井下采煤工作的安全性。

3.5强化瓦斯抽放坚持先抽后采

  在进行煤矿开采工作时，必须要始终坚持“先抽后采”的原则，根据不同的煤层条件确定不同的预抽方式和预抽时间，从而保证开采工作的安全稳定开展。比如，在面对高瓦斯矿井时，瓦斯治理难度较大，可以通过瓦斯预抽的方式，将煤层中的瓦斯含量降到一定值；当煤层中瓦斯含量降低到11%以下时，就不会出现较大风险。因此，只有根据实际情况，选择科学合理的抽放方式，才能保证煤矿井下的生产安全。

结语

  综述可知，矿井瓦斯治理是一项长期而复杂的工作，唯有不断提高瓦斯安全意识，加强对治理技术的有效应用，尤其是完善通风系统在瓦斯防治方面的应用，才能达到对井下瓦斯事故进行有效治理的效果。因此，煤矿开采单位必须从安全理念、安全技术、通风设备、管理制度方面进行不断完善、提升，才能为实现煤矿开采的可持续发展提供保障。

参考文献

[1] 李亚男.高瓦斯矿井通风设施防漏风措施探究[J].能源与节能，2018（2）：45-69.

[2] 王振国. 矿井通风与瓦斯治理措施探究[J]. 山东工业技术，2018（10）：78+90.