煤矿生产中瓦斯治理技术措施解析

【摘 要】矿井瓦斯是煤矿生产过程中，从煤、岩内涌出来的以甲烷为主的各种有害气体的总称。瓦斯在适当的浓度能燃烧和爆炸，会造成人员伤亡，严重时摧毁井巷设施，中断生产，有时还会引起煤尘爆炸，给矿井造成灾难。文章结合工作实际，从矿井瓦斯综合治理措施、技术创新、多措并举、制度保障、以人为本理念等方面阐述了矿井瓦斯防突与治理技术方法，对于矿井安全生产与可持续发展具有重要的现实意义。

【关键词】矿井安全；煤矿生产；瓦斯治理；措施

1 影响煤层瓦斯含量的因素

煤的瓦斯含量是指单位体积或重量的煤在自然状态下所含有的瓦斯量（标准状态下的瓦斯体积），是计算瓦斯蕴藏量、预测瓦斯涌出量的重要依据。影响煤层瓦斯含量的主要因素有煤层的埋藏深度、煤层与围岩的透气性、煤层倾角和露头、地质构造、煤的吸附特性、水文地质条件等。

2 矿井瓦斯的抽放与涌出量

矿井瓦斯涌出是指在矿井建设和生产过程中从煤与岩石内涌出的瓦斯，其涌出的严重与否，则由瓦斯涌出量来表示。在研究瓦斯来源和瓦斯涌出量时，既要考虑矿井地质条件，也要分析采矿技术条件。当用通风方法不能使工作地点涌出的瓦斯稀释到《煤矿安全规程》规定的最高允许浓度时，就必须预先抽放瓦斯。瓦斯抽放已成为降低工作面瓦斯涌出量和防止突出的主要措施。

3 煤矿瓦斯事故原因分析

3.1瓦斯爆炸的三要素

瓦斯爆炸的条件是一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气，这三个要素缺一不可。当一定体积的空气中瓦斯浓度达到5%～16%时，就可以产生爆炸，而当浓度高于5%时，瓦斯的爆炸可能性逐渐增加，当浓度介于9.0%～9.5%时，瓦斯和氧气充分混合，会产生最强的爆炸威力。空气中的氧气浓度降低时，瓦斯爆炸界限随之缩小，当氧气浓度减少到12%以下时，瓦斯混合气体即失去爆炸性。这一性质对井下密闭的火区有很大影响，在密闭的火区内往往积存大量瓦斯，且有火源存在，但因氧气的浓度低，并不会发生爆炸。瓦斯的引火温度，即点燃瓦斯的最低温度。一般认为，瓦斯的引火温度为650～750℃，受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素影响而变化。当瓦斯浓度在7%～8%时，最易引燃。当混合气体的压力增高时，引燃温度即降低，在引火温度相同时，火源面积越大、点火时间越长，越易引燃瓦斯。

3.2安全装备配备不足

部分矿井虽安装了瓦斯监控系统，但因传感器数量不足、安装位置不正确、线路存在故障、显示器不显示数据等问题，不能有效发挥其应有的作用。某些矿井为了提高产量，调高瓦斯探头下限，甚至使用损坏的瓦斯监测设备等，类似的违规操作就容易造成严重的瓦斯事故。

3.3通风效果不好

通风系统不合理，存在风流短路、多次串联和循环风，造成供风地点风量不足，而引起瓦斯积聚； 局部通风机安装位置不当，风筒未延伸到供风地点或脱落，引起供风地点有效风量不足而造成瓦斯积聚；掘进工作面擅自停电停风而引起瓦斯积聚； 盲巷的瓦斯积聚等； 都容易引起瓦斯事故。

4 瓦斯爆炸事故的危害

瓦斯爆炸产生高温高压火源、冲击波，造成人员伤亡，破坏矿井设施及设备，产生有毒有害气体。在密闭的空间里，甲烷爆炸时温度可达2150～2650℃，这样高的温度会产生很高的压力，如果产生二次爆炸，爆炸将会更猛。甲烷爆炸后产生大量有毒有害气体，空气中的氧含量大大减少，倘若有煤尘参与爆炸，则生成的一氧化碳更多。在瓦斯爆炸所造成的伤亡事故中，一氧化碳中毒者往往占有很大的比重。

5 防治瓦斯事故的技术措施

5.1建立合理的通风系统

通风是排放瓦斯最主要的手段，做好通风管理工作是防治煤矿瓦斯事故的关键。因此，所有矿井都必须建立安全可靠的、独立的通风系统。建立合理的通风系统，能够保证井下所有工作地点有足够多的风量将涌出的瓦斯及时冲淡，并排放出井外，避免瓦斯积聚。使用局部通风机要做到选型合理、安装到位、配置完好，使掘进工作面保持足够、稳定的风量，严防风筒破损、断开等原因产生漏风和循环风。控制风流的风门、风桥、风墙、风窗等通风设施质量必须可靠，出现漏风、损坏时要及时修复。对采区工作面必须保证生产所需风量，并有一定备用系数。因检修、停电等原因造成主要通风机或局部通风机停止运行，在恢复通风前，要执行《煤矿安全规程》相关规定检查瓦斯并采取安全措施。建立合理的通风系统是防止瓦斯事故最有效、最基本的方法。

5.2井下火源防治

火源是引起矿井瓦斯爆炸的一个基本条件，对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都要有相应的防治措施。除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现。如放炮时必须进行“一炮三检”，掘进工作面采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外要加强明火的管理，严格动火制度，消除引爆瓦斯的火源。

5.3建立瓦斯监控系统，加强瓦斯日常管理

建立瓦斯监控系统，对有效控制瓦斯的浓度具有重要作用。瓦斯监控系统能够实现全天24h连续监测瓦斯，及时掌握瓦斯浓度的变化。在井下安装瓦斯监控仪器，对井下主要巷道瓦斯的异常情况实行连续监控，能够预防瓦斯事故。瓦斯日常管理就是建立瓦斯巡回检查制度，瓦检员要跟班检查通风情况和测量瓦斯浓度，当发现局部瓦斯积聚时，要采取措施及时处理，严禁空班漏检情况发生。对于突出矿井，还应做好瓦斯突出预测工作。

5.4开展瓦斯事故应急演习

演练对预防瓦斯事故具有非常重要的意义。煤矿企业应当在“防救结合，预防为主”的方针指导下，认真编制瓦斯爆炸事故专项应急预案，并进行演习。通过预案的演习，不但能够使矿工掌握各种应急技能，提高应急救援人员的应变能力，而且还能够在演习的过程中发现瓦斯事故防治措施的不足，并完善措施，杜绝瓦斯事故的发生。

结束语

瓦斯治理是一项复杂的系统工程，必须有强的责任心、精益求精的业务知识和一支过硬的团队，才能做好瓦斯治理工作。严格执行瓦斯治理“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针，了解瓦斯的涌出规律，采取积极的安全措施治理瓦斯，为矿井安全生产创造条件。

参考文献：

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[2]严琳.我国煤矿瓦斯事故浅析[J].安全，2007

[3]张法英.我国煤矿瓦斯事故的防治[J].科技资讯，2008