煤矿瓦斯治理中的过程控制策略分析

田养维

摘要：煤炭与瓦斯是同时存在于煤矿中的，瓦斯易燃易爆，在矿井中如果瓦斯聚集量过大，并且浓度超过一定的范围，则在遇到火源时极易产生爆炸，从而引发煤矿安全生产事故。因此对深部煤矿开采瓦斯治理技术进行详细探究迫在眉睫。文章就简要对此加以分析和论述。

关键词：煤矿；瓦斯治理；控制策略

一、煤矿瓦斯治理过程中存在的问题

目前我国的新能源开发和利用都有了明显的进步，但是我国现在所使用的主体能源仍然是煤炭，为人民的生活、企业的生产提供保障。从资源保有量来说，我国是煤炭资源大国，但是我国的地形地貌特征都相对复杂，这就给开采工作带来很大难度，煤矿的土质一般来说都较硬，这就增加了开采时候地质灾害发生的概率，这些都给煤矿开采工作带来了很大的挑战。现有的直接对煤矿进行开采不能保证安全生产，开采效果也大打折扣。有的煤炭资源埋藏很深，在进行开采时候要挖的更深，这就给瓦斯治理加大了难度。近年来，煤矿开采深度越来越大，导致瓦斯的压力、含量等都在增加，而其渗透性相对较低，只是选择常规方法进行治理不能达到要求，这也是导致煤矿瓦斯事故发生的最关键成因。在煤矿开采时候要保证有相应的抽取工序，将两者相互协调，才能对安全生产进行保障，同时还能让生产效率不受到影响。下面对瓦斯事故发生的原因进行分析。

1、瓦斯压力对事故的影响。瓦斯压力就是指煤炭中气体的压力，由于地质情况不同，不同的煤层瓦斯压力也有很大差别。在进行煤矿开采的时候，煤矿开采深度越深，瓦斯的压力也会随之加大，如果出现控制上的疏漏就很容易发生瓦斯事故。就目前的开采工艺来说，在对瓦斯事故进行治理的时候，抽样控制法是最为常用的处理方法。这种方法较为传统，对目前煤炭开采工程来说不能满足其要求，所以对瓦斯治理的成果产生严重影响。

2、各种因素的控制对瓦斯事故的影响。通过相关资料显示得到，造成瓦斯事故的原因是多种多样的，所以对瓦斯事故的风险控制进行加强是非常有必要的。对开采的技术进行合理控制就能有效价低瓦斯事故发生的几率。但是在实际生产中，很多煤矿企业为了创造利润最大化，在进行煤矿开采时候为了节约成本，没有在瓦斯控制上投入应有的人力物力，这就很容易在开采中发生卡钻的状况，增加了安全事故发生的概率，对开矿人员的人身安全产生了很大的威胁。

3、地质结构对瓦斯事故的影响。在进行煤炭开采工作时候，不可避免的要面对各种复杂的地质条件，这就给煤矿开采工作在一定程度上增加了难度，导致瓦斯事故发生的概率增大。随着矿井的深度不断增加，这就必然导致地质结构的复杂程度也随之增加，在矿井下的瓦斯浓度也越来越高，导致事故发生率大幅提升。所以，为了让采矿工作安全顺利进行，就要对地质特征进行相应的研究，对瓦斯开展专项治理，从而控制瓦斯事故发生。

二、煤矿瓦斯治理中的控制策略探究

1、加强瓦斯气体监控。矿井必须装备完善可靠的瓦斯监控装置，包括矿井监控系统及各类传感器、断电器、风电闭锁、瓦斯电闭锁、便携式甲烷报警仪、两用仪等。所有采掘工作面及规程要求的其他地点按要求安装各类传感器，加强矿井安全监控系统的管理和维护。根据《煤矿安全规程》和其他有关规定，配齐通防仪器仪表，确保便携式甲烷监测报警仪、红外测温仪、CO监测仪等仪器仪表的正常使用。严格执行巡检、值班制度，管理人员按要求参加培训，持证上岗，熟练操作相关设备。

2、高抽巷抽采。将高抽巷布置上覆岩层裂隙带内，岩层受开采扰动影响断裂、垮落，裂隙充分发育，为瓦斯流动提供通道，是布置高位抽排巷的最佳位置。向上进行穿层钻孔，实现高抽巷的“一巷多用”，有效抽采了裂隙带内的瓦斯，可以避免工作面上隅角瓦斯浓度超限。否则，引起甲烷传感器报警，影响生产。采空区瓦斯抽放就是在采空区顶板施工钻孔进行抽放，通常布置在顶板裂隙带内，利用瓦斯抽放时上邻近层瓦斯向工作面涌进，将其抽采，可以有效降低采空区向工作面的瓦斯涌出量。

3、地面钻井抽放技术。在煤层受到开采扰动后，井下应力稳定区域内残存的保护煤柱、丢煤及其围岩中聚集了大量的瓦斯，通过地面钻井对这一区域的瓦斯进行抽采，可以有效缓解这部分瓦斯的威胁。目前，山西已有许多矿区进行了地面钻井抽放的研究，实现了煤与瓦斯协调开采的开发模式。通过地面钻井抽采、井下顺层和穿层钻孔结合抽采、本煤层与邻近煤层空间联合抽采，在时间上有机结合采前预抽、边采边抽与采空区抽采，形成瓦斯时空治理模式，实现矿井安全-高效-绿色开采。

4、保护层开采技术。在近距离煤层群中保护层开采技术较为适合。在完成保护层开采后，伴随保护层的收缩变形，煤的力学强度发生变化，进而使瓦斯压力发生了改变，煤层透气性也随之变化，使邻近突出危险煤层的突出危险性降低。

5、控制瓦斯的燃烧和爆炸条件。经过研究得知，矿井中瓦斯浓度在7～8%时，瓦斯最容易燃烧并发生爆炸。瓦斯的引火温度650～750℃之间。当空气中的氧气含量不超过12%时，瓦斯并不会发生爆炸。瓦斯引燃引爆的三个因素就是：氧气浓度、引燃温度和瓦斯浓度。因此，在瓦斯综合治理过程中要注意以上几个方面的控制。对于引火的控制可以对煤矿生产人员进行安全知识培训，并严格进行制度化管理，保证相关的工作人员具备安全生产管理所必须的知识，特别是井下工作人员，一定要按照相应的规范标准进行工作，避免出现明火使矿井发生瓦斯安全事故。对于瓦斯浓度的控制，煤炭企业应按照相应的安全生产标准，对生产设备进行定期的维修和检查，尤其是对矿井中的通风系统，要保证通风系统正常工作，降低巷道内瓦斯的浓度。同时，煤炭企业还应设置专业对瓦斯异常区域进行检查，方便管理人员和技术人员能够及时发展瓦斯問题并尽量的处理，防止瓦斯浓度过高产生安全事故。此外，对通风区域的风向也应派人观察，防止风向的变化使矿井内的瓦斯气体无法排出。

结束语

对于煤矿企业来说，对瓦斯的治理工作非常重要，它严重影响着安全生产。安全是生产的前提，只有保障安全生产才能顺利进行，由于煤矿事故强大的破坏性，对其治理就更为重要，加强通风管理、加大安全建设力度都能够有效控制瓦斯事故的发生。

参考文献

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