煤矿灾害治理范文

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篇1

1前言

随着煤矿开采强度的增加，煤矿安全问题也越来越突出。象瓦斯、煤尘爆炸;冲击地压、煤与瓦斯突出及并下火灾等。一旦发生，不但危及工人的健康与安全，甚至使矿井停产，严重的会摧毁矿井.因此，国内外都非常重视对其的研究和治理工作。而煤层注水是煤矿井下治理以上灾害的综合性理想措施，也是保证井下安全的有效途径。

2.　煤层注水钻孔布置及钻孔参数

2.1钻孔布置

根据煤层的渗透特性，煤层的厚度，工作面长度及巷道布置等.有单向(图l、图5)、双向(图2、图3、图4)及扇形钻孔布置(图3、图5)方式。单向钻孔布置就是在回风巷或进风巷中打钻孔的布置方式。双向钻孔布置就是在回风巷和进风巷中平均布置钻孔的方式。而扇形钻孔布置则是由于煤层厚度太大，在垂直于顶底板方向煤层的渗透性较差的情况下，在同一断面(为了打钻方便和阻止钻孔间的串水)布置多个孔的布置方式。在实际注水中，可根据具体条件进行选择。

2.1.2封孔

为了使钻孔中的压力水不至于从巷帮被压酥的大裂隙中跑掉，一般要求封孔深度要大于煤层由于矿山压力作用被压酥带的宽度。对于扇形钻孔布置，为了不使钻孔间相互串水，封孔深度一般在10~2肠rn之间，实践证明深封孔有利于提高煤层注水的效果，现在常用的封孔方式有封孔器和水泥砂浆两种。封孔器封孔效果不佳，且不宜实现长期间断性注水。水泥砂浆封孔效果好、可靠，是较理想的封孔方式。为了解决注水或瓦斯抽放等的封孔问题，在“七·五”期间我们研制了SLB型水泥砂浆封孔泵，用该泵封孔最大封孔深度>25m。封孔时，将适当配比的水泥砂浆〔水:水泥:砂子(一0.5:1:1〕装入泵中，将输出管头固定在有注水管(抽放瓦斯管)的钻孔口部，开泵时将水泥砂浆压入钻孔，实现水泥砂浆的深封孔。该封孔方法，一个班可封5~6个孔(>10111)且注水效果好，是较理想的封孔设备。

2.2煤层注水参数

2.2.1煤层注水渗流方程

对于薄及中厚煤层一般用一维渗透来描述

对于厚及特厚煤层，水在其中的渗透多用二维非线性渗流来描述，其方程为:

上述方程，一般用有限元方法求解，求解后结果与实际吻合较好。在此不详细讨论，下面叙述一种现场常用的方法。

2.2.2注水压力

煤层注水压力一般要求大于煤层中瓦斯(或其它气体)压力，又小于煤层被水压裂的压力，可由下式给出。

2.2.3注水t及注水流t

对于扇形钻孔或其它布置方式，钻孔注水量，用钻孔所湿润的煤量来计算。

Q=Kmq(5)

在静压注水中，注水流量随钻孔中注水阻力的变化而变化，是一不定值;在动压注水中，若泵的流量和同时注水孔数定后，单孔注水流量就是一确定值。根据国内外经验，若注水时间允许，应采用长时间小流量注水对煤层湿润的效果较理想。

3煤层注水对各种灾害的治理效果分析

煤层注水对防治冲击地压、防尘、防火降温和软化顶煤提高回采率等都起着很重要的作用。现分述如下。

3.1煤层注水防治冲击地压

煤层注水是一种防治冲击地压的非常有效的措施，它通过注水软化煤体，改变煤体的结构和物理力学性质，来改善煤层开采过程中能量释放的均匀性，瞬时性和稳定性，达到防治冲击地压的目的。

3.1.1某矿注水前后冲击性分析

煤体在受力时聚积弹性能并产生冲击式破坏的能力是煤岩介质的固有属性，称为冲击倾向。煤层产生冲击地压主要与煤层地质，顶底板条件，开采方法，煤的强度，弹性，内聚力内摩擦角等有关系。若煤的强度、弹性、内聚力、内摩擦角等较小，而破坏过程较缓慢，塑性大，其冲击倾向就小。而煤层注水湿润煤体后，就可以降低强度，内摩擦角等，使煤体显著塑化，从而降低其冲击倾向。表l为某矿注水前后各参数的值。

3.1.2效果分析

通过上述测试数据表明，煤的弹性模量降低44.8%，C(单轴抗压强度)、列内摩擦角)值分别降低11.2%和70.6%。煤层注水后既降低了煤体的应力集中程度，又扩大了煤壁前方应力降低区的宽度，从而增加了低抗破坏的侧向阻力，另外上覆岩层在未开采前与煤体是同一力学体系，两者相互制约又相互作用。上覆岩层应力分布特性对冲击地压起着非常重要的作用。煤层注水后，可使岩层中应力集中峰值向深部移动，分布范围加大，峰值降低，因此工作面附近一定范围内的应力下降，这种变化使顶板断裂位置向煤壁前方转移，降低了周期来压对工作面煤壁的影响，减少了顶板来压诱发冲击地压的可能性。此外，煤层注水软化煤体后，使煤体的能量释放速度显著下降，破坏形式趋于缓慢，显著改善了煤体破坏时能量释放的稳定性。

通过测试表明，煤体强度下降与注水时间呈负指数关系，因此采用长时间小流量注水，宜于降低煤体强度。

综上所述，煤层注水软化煤体，可以降低煤体的物理力学性质增大其塑性，减少或防止冲击地压的危害。

3.2煤层注水防尘

煤层注水防尘，是防治粉尘产生最有效的措施，它是通过钻孔并利用水的压力将水注入即将回采的煤层中，注入煤层中的水沿着煤的裂隙向被裂隙分割的煤块渗透并储存于裂隙与孔隙之中，增加煤体的水分，使煤体得到预先湿润，以减少采煤时产生浮游粉尘的能力。

3.2.1煤层注水水分增加效果

煤层注水降低粉尘浓度，主要与煤体的水分含量、注水后水分增量和湿润均匀程度有关系。某矿放顶煤工作面，采用单向钻孔布置方式，动、静压注水相结合，封孔用水泥砂浆封孔，工作面长160r，飞，钻孔长110nl，封孔深度6ln、煤层的孔隙率为10.36%，采用7GB一3.6/160型煤层注水泵，一台泵同时注三孔。该工作面煤层注水的效果非常理想。在原始水分为3.914%这样高的情况下，还平均使水分增加了1.202%，达5.116%，最高达7.72%。并且湿润较均匀，因而取得了较好的防尘效果。

3.2.2煤层注水对放顶煤工作面各主要尘源的降尘效果

在注水钻孔左右10nl范围内天天采样，以考察煤层注水对各主要尘源的降尘效果，其所测结果见表2所示。

由表2可知，该工作面煤层注水取得了很好的降尘效果。采煤机司机处，顺风、逆风割煤时的降尘率分别达83.%和69%;采煤机下风流10m处，顺风、逆风割煤降尘率分别为88%和85%;放煤工处为27%;放媒口下风流10nl处为31%。因此搞好煤层注水，对降低工作面粉尘浓度，减少其污染是非常重要的。

3.3煤层注水防火与降温

上述某矿在煤层注水中，加入了防火阻化剂，使发火周期由原来的3一6个月，增邢到5一8个月，工作面平均月推进在50m以上，5个月后推进了250rn以上，工作面远离发火源，使其没有足够的氧气供给而不能够充分憔烧发生火灾，解决了火害问题，注水后温度由原来的平均盯度左右，下降到平均25.3度，改善了劳动条件。

3、之淇层注水提高顶煤放煤效果

在放顶煤开采中，如果煤层比较硬，特别是顶煤较硬，在放煤时，会产生许多大块煤，易使放煤口堵塞，从而使回收率和产量降低。而煤层注水后能够有效地湿润和软化煤体，煤层注水前，煤层，注水后.其单向抗压强度，注水前为20MPa，注水后为8.SMPa。注水软化后的煤体大块少了，顶煤放出率由注水前的74.8%提高到86.3%，日产也由注水前2900t提高到4700t，工效提高了38.2%，机组故障和截齿损耗大幅度下降，工人的劳动强度也大大减轻。

4结论

通过以上分析得出以下结论:

(1)煤层注水是防治井下灾害的综合性措施。并且能够减少切割能量，提高工效和工作面产量与回采率，是非常有效的措施。

(2)煤层注水的钻孔布置和注水参数的合理确定，是影响煤层注水关键的因素(对于一定的煤层)。

(3)煤层注水能够改变煤体的结构和物理力学性质，降低煤体的强度，弹性模量，内聚力和摩擦角，改善煤体应力集中及支承压力和上覆岩层对煤体的影响，减少或防止了冲击地压的危害。

(4)煤层注水可使煤体水分增加，软化煤体，减少粉尘产生量。实践表明，煤层注水可使采煤司机及下风流10rn处降尘率达80%。

(5)煤层注水(加入阻化剂)可以使自然发火周期增大，避免火灾的危害，还可降低温度，改善劳动条件。

(6)煤层注水软化顶煤，可提高回采率，工效和产量，减少能耗，降低劳动强度。总之，煤层注水是防治井下灾害，保证矿井和工人安全的综合性措施，其推广应用可有效地降低煤矿井下采煤工作面的灾害事故，改善环境，提高工效，促进安全生产。

参考文献

1李玉生等:冲击地压机理探讨，《煤炭学报》，1984(2)

篇2

建立瓦斯安全管理机制是避免瓦斯爆炸事故发生的物质源，为了预防和控制瓦斯爆炸事故的发生，实现安全系统工程中的本质安全，做好瓦斯安全管理工作是控制瓦斯爆炸事故的重要前提。

首先，消除瓦斯爆炸的物质危险源。最大限度地抽放瓦斯，抽出开采煤层、邻近煤层和采空区等瓦斯源中的瓦斯，减少井下瓦斯涌出量，是提前预防和控制瓦斯事故的根本措施，可实现瓦斯环境中采煤本质上的安全。对于局部聚集的瓦斯，可采用隔离法、分支通风法、引风法等措施来隔离或者吹散巷道内聚集的瓦斯，保障生产安全。其次，建立健全可靠的通风系统。强化通风的安全管理，保证整个矿井和井下各个工作面上都有足够的风量，有效、稳定和连续不断，保持足够的风速，足以用来稀释工作面的瓦斯和驱散涌出的瓦斯，这是防止瓦斯聚积含量超限，避免瓦斯爆炸事故发生最根本和最有效的措施。因此，要求矿井必须拥有完善的通风系统，按要求为井下提供足够的风量。最后，建立矿井瓦斯监测系统。配置安全技术装备供瓦斯检测人员对整个矿井井下的瓦斯含量进行监测，每次监测都要如实地反映出现场的瓦斯变化情况，并将监测结果及时填写在记录本和瓦斯日报表上，通知现场工作人员。如果有瓦斯积聚超限的异常状况，应及时采取措施，使之达到安全要求，真正做到及时发现及时改变，杜绝瓦斯事故的发生。

建立火源安全管理机制。引爆火源的特征主要有电气火花、放炮火源、摩擦撞击、吸烟明火等，火源安全管理应包括明火、电火花、放炮火花等的管理。通过对引爆火源的安全管理，可从根本上阻断瓦斯爆炸所必需的温度条件，从而有利于控制瓦斯爆炸事故。加强矿井用电安全管理。矿工长期在低电压供电线路中所养成的带电接线、搭火、换灯泡等习惯，如果在井下高压电力作业中仍然如此则后果不堪设想。因此，用于井下的电气设备必须进行防爆检测，合格后才能使用；井下电缆接头不准留有明接头，对电缆经常检查，防止漏电，设置漏电保护器；矿灯必须经检验合格后方可使用，如在井下发生损坏，严禁在井下打开电池盒或自行修理。加强矿井用火安全管理，严禁在井下吸烟和生火取暖。瓦斯泵房及附近20　m以内不许存在明火。在井下不准进行电焊和气焊等焊接作业，如确实需要则必须严格执行报批手续。加强井下放炮的安全管理。井下作业时要对火药和雷管进行严格管理，实行审批使用程序。严禁简化放炮程序、放明炮及明电放炮、多母线放炮、违规填充炮泥、反向爆破、一次装药多次爆破、使用岩石炸药爆破等。加强摩擦撞击的安全管理，采煤机械截割部件上需加洒水喷雾降温设备，严禁在井下通风不良区域使用可产生火花的金属工具和机械设备。如果发生瓦斯事故，抢险救灾时须使用专用工具。

建立瓦斯监测监控管理机制　。通过定点和不定点，24　小时不间断的监测手段，对瓦斯的状态形成一个可视网，出现异常能及时发现，迅速采取有效的措施，防止瓦斯灾害事故的发生。监测监控大体可分静态和动态两种。静态监测监控的重点是管好、用好现有安全监测监控，利用现有的科技手段，对风量、风速、瓦斯以及一氧化碳等有害气体进行监测和监控；利用瓦斯断电报警仪、三专两闭锁等设施解决瓦斯超限时的断电停机、瓦斯超限报警、停风就断电的问题。同时，监测人员通过监视屏幕，不间断监视瓦斯动态情况。动态监测监控的重点是光学瓦检仪、便警仪的管理和使用。瓦检人员按规定要求检查、测试瓦斯等气体。专职瓦检员、班组长、跟班干部、下井领导都应参与瓦斯检查，加强现场管理，关键是抓好包括静态设施设备在内的各类仪表、传感器的定期检查、校验工作，保证灵敏度、可靠性。安全监测监控还需要进一步改进，应把井下各类风门的开闭状态纳入监测监控管理，积极推广新工艺、新技术，依靠先进的监测监控搞好瓦斯的动态管理。

健全机构、建立培训机制。建设一支高素质的瓦斯管理队伍是搞好瓦斯管理工作的必要条件。　因此，建立一支技术过硬的职工和管理队伍应抓好以下方面：健全机构，从人员上要不断充实，目的是健全和加强管理；爱岗敬业、安全教育，提高每个职工的安全意识和岗位责任意识，　也是搞好思想建设的重点内容；加强业务技术培训，职工培训是队伍建设的基础，尤其是特殊岗位人员，如监测工、瓦检员、测风员等，对其进行业务技术培训，提高业务水平，坚持装备、管理、培训并重的原则，应该常抓不懈。总之，只要坚持“管理、装备、培训并重”原则，坚持“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针；优化矿井生产布局，合理组织生产，推广应用新技术、新工艺、新装备，加强瓦斯综合治理，一定能够科学、有效地防治各类瓦斯事故，确保矿井安全高效生产。

大胆探索

自然灾害是煤矿安全的大敌，而要提高矿井抗灾防灾能力，首先要解决矿井“一通三防”硬件设施的建设。1985年投产的山西乡宁焦煤集团台头前湾煤业有限公司，27年来，在防灾抗灾方面做了许多尝试和试探，也积累了许多有益的经验。山西乡宁焦煤集团台头前湾煤业有限公司，井田面积14.352平方公里，批准开采2#—10#煤层，现主采的是2#煤层，采煤方法为综合机械化开采。矿井通风方式为中央并列式，设计有2个进风井和1个回风井，总进风量为3288　m3/min，总排风量为3362m3/min。从原始设计上看，是科学的、合理的。由于近十多年来，周边小窑迅猛发展和矿自身的2#煤层已基本采完，现又面临许多新的问题。一方面是周边小窑众多，越层越界开采屡有发生，使得采区设计长度和工作面不断缩减；另一方面，由于2#煤层采空区不断增加，再之众多小窑采取的是自然通风的方式，进一步加剧了2#煤层的自燃，并通过采空区地缝间隙，直接影响着2#层的开采安全，也使得煤矿地质条件变得更加复杂。从2002年起，台头前湾矿对所有采区的工作面进行了全部勘查、测定，先后制定出10多个局部通风系统改造方案，在五个方面进行了大胆探索：坚决贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”的总原则。从2001年起，公司原煤产量逐年增加，从2000年前的30万吨，提高到2011年的90万吨，2012年，计划年产量90万吨，力争突破100万吨。2012年4月，公司对西山坪主扇进行了重新启用和运行鉴定，经反复测定和计算，可保证满足新采区安全生产需要。

加快实施对通风系统的改造。因矿井2109运输掘进巷与2109回风掘进巷共用一段回风巷集中回风的，但由于当时总回风巷断面设计小，且部分地面顶板又破碎，支护后必然产生较大阻力。而负责这个矿井的西山坪主扇，经改造后已达到额定最大的排风能力，仍不能满足开掘新工作面的要求。于是，在总工程师的带领下，矿技术人员经过反复比较，最后决定对回风大巷进行整修，扩大断面，减少通风阻力。这样既不影响生产，又解决了采区的供风问题。改造工作全部结束后，效果十分显著。排风量由2800　m3/min提高到3300　m3/min以上，为采区的扩大生产提供了有力保障。其次，矿对2109运输巷补掘了回风绕道，形成了独立的通风系统。

建立完善的监测体系。针对南翼采区上的小窑多、采空区多已自燃的特点，前湾矿对所有工作面都安装上瓦斯及一氧化碳自动监测报警系统，以达到对各工作面实行自动监测并保证全公司的安全生产。

篇3

引言

煤矿几乎在世界范围内都有分布，而我国在世界上已经成为了最大的出产煤炭的国家，每年的煤炭产量高达11.5×108吨，也就是说全世界四分之一的煤炭都是从我国地下挖出的。据相关数据显示，我国的能源结构中，煤炭主要占71%，油气占22%，其他能源占7%，这就使得依靠煤炭才能正常运行的生产生活活动除了要面对煤矿日益枯竭的事实，还要担忧整体环境的改变所带来的危害。我国煤炭开采的技术设备比较落后，煤炭企业管理和制度建立并不完善，这就导致在煤炭开采的过程中会引发大量的地质灾害，进而造成经济损失和人员伤亡。

1 煤矿地质灾害的种类及其危害

地质灾害的种类非常多，在我国因为煤炭开采所导致的地质灾害主要包括滑坡、坍塌、地面下城、瓦斯漏水或爆炸、煤矿所在区域的水土流失等问题，这不仅危害周围人民的生命财产安全，而且对环境也会造成很大程度的破坏。其中塌陷造成的危害程度最严重。根据数据显示，在我国重点煤矿中，出现坍塌的矿区面积占总矿区面积的十分之一。我国境内中山西省是煤炭生产大省，同时也是出现坍塌问题最为严重的区域，全省共计1560平方千米土地，采空区就已经高达208平方千米，占全省总面积的七分之一。我国全部采空区中已经有6000平方千米的区域已经遭受了煤矿引发的地质灾害，进而导致采空区上方的房屋、桥梁、山体出现断裂和坍塌。

根据相关统计数据显示，我国历年来由于煤矿开采导致的坍塌区域已经累计超过了4000平方千米，其中耕地面积就占了30%。此外，不断加快地水土流失速度，不仅破坏了土地资源，而且也会引发其他的环境问题。通常来说，我国煤矿富裕的地区也是水资源贫乏的地区，我国缺水的矿区占总矿区的71%，其中严重缺水的区域占40%。由于开采煤矿导致煤矿顶部的含水层慢慢变干，进而导致整个矿区的地下水位线下降，给矿区周围居民的生活带来很大的用水困扰。同时，因为地下煤层已经遭到了破坏，使得大量的地下水渗入到矿井之中，而矿井正含有大量的煤粉等污染物，通过水解反应，产生酸性物质，这些酸性物质渗入到地下水中，污染了地下水，严重危害到周围居民用水安全。

2 煤矿地质灾害的地球物理特征

对煤矿地质灾害的测量有很多方式方法， 当前最为常用的就是物探方法，这种方法主要依靠地下介质层之间电性、密度、弹性等方面的差异，来判断地下岩石层之间的变化，进而判断出可能出现的煤矿地质灾害。具体来说，在煤层没有被开采之前，整个地层是完整的，一定区域范围内的电性差异也不会很大，而每层和顶板、底板之间的差异也是一个比较稳定的值，具有比较好的弹性。但是在煤层被开采之后，煤层的完整性遭到破坏，空间上的连续性不存在了，采空区和坍塌物之间被空气所填充，那么在无水或者很少水的情况下，采空区的电阻率就会比周围的岩石要高，而当采空区中被水填充的话就会导致整个采空区的电阻率下降。一旦这种均衡性被打破，那么就会在三维空间中以某种形成的规律呈现出来，既可以表现出局部的，也可以表现出区域性的异常，则就为电法工作的开展提供了依据。在这个区域的反射波被中断以及频率特征发生变化都能够为开展地震勘探工作提供数据基础。

氡是一种无色，无嗅，无味的惰性气体，它具放射性，被认为是致癌物质，对长期工作在矿区的采矿人员带来很大的危害。在煤矿的采矿区域中，由于断裂缝隙的出现，就容易聚集大量的氡，所以在采矿区的上部测量氡的数值非常高，而且在坍塌区域，因为地面的塌陷使得地表和下面的地层之间相连，那么就会形成比较宽的裂缝，氡气体就会向地表方向游动，不过此时氡的保存条件并不好，所以氡的海量也就不高。在残留的煤柱区域，因为煤层的孔隙发育的并不好，所以上面的覆盖层就不会产生很大的破坏性，这就不利于氡的游动，所以地表只会残留低浓度的氡。也就是说我们可以通过氡的差异性来查看地下地质情况的变化，这也就能够看出煤矿地质灾害区域的范围、强度等方面。

3 应用物探方法勘查煤矿地质灾害

高密度电法是近年来发展起来的物探方法，广泛应用于灾害调查及工程勘察中。它是一种直流电阻率法，应用的地球物理前提是地下介质间的导电性差异，通过向大地供直流电，采用点阵式布电极，密集采样观测和研究电场的空间分布规律，和常规电阻率法一样，它通过A、B电级向地下供电流I，在M、N极间测量电位差u，从而求得该记录点的视电阻率值PS=KU/I，反演结果为二维视电阻率断面图。根据实测的视电阻率断面进行计算、处理、分析，从而获得地层中的电阻率分布情况，以此划分地层、圈闭异常、确定冒裂带等。通过研究高密度电法获得的数据资料，可以对灾害体的纵、横向发展的规模有更深入的了解。

瞬变电磁法是一种基于电磁感应原理的物探方法，利用不接地回线（大回线磁偶源）或接地线源（电偶源）向地下发送一次场，在一次场的间歇期间，测量地下介质的感应电磁场（二次场）电压随时间的变化。根据二次场衰减曲线的特征，就可以判断地下地质体的电性、性质、规模和产状等，间接解决如陷落柱、采空区、断层等地质问题.由于该方法是纯二次场观测，故与其他电性方法相比，具有体积效应影响小、对地形、地物条件要求小、抗干扰能力强有体积效应小、纵横向分辨率高、对低阻反应敏感等特点。同时，瞬变电磁勘探对地下良导电介质具有较强的响应能力，适用于进行煤层顶底板含（隔）水层划分、煤层陷落柱探测、断层及裂隙发育带导（含）水性评价等工作，是一种高效、快捷的物探方法。

采煤活动使得地下地质体的横向连续性遭到破坏，岩石中氡元素的运移和集聚作用发生异变，在地表面能测到氡值的异常。氡射气元素向采空区运移，在采空区积聚，在地表形成一个与采空区形态相应的氡异常区。因此，可以通过测量地表氡元素的浓度（实际上是测量氡衰变所释放的仅射线的强度）来准确圈定煤矿采空区的位置与范围。此外，根据氡气异常的峰值状态还可以确定岩溶陷落柱的位置和范围。由于地下的氡气通过构造、裂隙、地下水搬运由深部向地表迁移，测量氡气的浓度可间接反映地质体的裂隙系统的情况，并可分析其开启度、连通性及破碎程度，对预测滑坡能起到一定的指示作用。

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中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0039-01

引言

我国有着丰富的煤矿资源，但在对这些煤矿资源进行开发的过程中，却时常会面临着瓦斯问题，我国煤矿瓦斯事件发生十分频繁。瓦斯事件的频发，不仅仅给煤矿的正常开采造成了严重的阻碍，而且对于工作人员的生命安全也造成了巨大的威胁。所以必须要对瓦斯治理引起足够的重视。虽然煤矿瓦斯有着一定的危害性，但是如果通过一些科学技术进行处理，也可以对其加以利用，使其朝着有利于安全生产的方向转化。所以说在当前我国应当注重在煤矿瓦斯的治理和利用方面的科技创新，利用这些科技创新来减少瓦斯给我们带来的危害并对其加以有效的利用。

1 我国煤矿瓦斯治理发展情况简析

瓦斯一直以来都是阻碍煤矿开采工作的严重问题，为了使得煤矿开采能够安全的进行，相关的工作人员和学者也在对瓦斯的治理和利用进行着研究，减少煤矿瓦斯事故可以有效的保护井下工作人员的生命安全，同时将瓦斯从井底抽出之后还可以对其加以利用。自从改革开放以来，我国对于煤炭的需求量就越来越大，煤炭被广泛地应用于各个领域，比如说一些工厂，还有火车和发电等都离不开煤炭资源。煤炭一度成为了支撑我国经济发展的一个重要资源，所以我国煤矿的开采量也在逐年的增加，随着开采量的增大，瓦斯问题也逐渐的暴露了出来，受到了全社会的广泛关注。就近些年的情况而言，我国在煤矿瓦斯治理方面主要呈现出以下几个特征。首先是煤矿瓦斯事故的发生率仍然是居高不下，并且人们也没有有效的对煤矿开采过程中的瓦斯抽出并加以利用，所以我国煤矿瓦斯的利用率一直较低；其次就是随着我国煤矿开采规模的不断增大，煤矿瓦斯事故的发生率也较高，尤其是特大事故的发生，给煤矿资源的开采造成了极其严重的影响。所以说就现状而言，我国对于煤矿瓦斯的治理和利用工作都还没有做到位，在相应的技术方面与发达国家仍然存在着较大的差距，所以煤矿瓦斯的治理和利用仍然是我国煤矿开采工作中的一个重点。

2 制约我国煤矿业发展的主要约束条件

2.1 瓦斯事故频繁发生

正是因为我国的煤矿瓦斯治理和利用方面的技术较为落后，所以使得我国的瓦斯灾害频发，在每一年的煤矿事件中，大部分也都是因为瓦斯。之所以会出现瓦斯事故频发的问题，主要是由于我国在煤矿开采的过程中，过分的注重产量，而忽略了对于瓦斯的监控和预测，所以使得瓦斯问题较为突出。当前我国在煤矿开采过程中，对于瓦斯的采和抽是极不平衡的，在很多时候，为了煤矿的产量和开采进度，就不能够很好的满足“先抽后采”的方案，所以说使得煤矿的开采和瓦斯的抽取表现出极不平衡的状态，一方面，煤矿的开采量增大使得瓦斯越来越多；另一方面，煤矿开采速度过快，又导致了瓦斯不能够得到迅速的抽放，从而使得瓦斯抽放率不能够满足最基本的要求。这些因素都是瓦斯事故产生的重要原因。

2.2 生产条件不达标

由于我国对煤炭的需求量十分大，所以说在整个煤矿开采行业中，一度呈现出供不应求的状态。许多煤矿开采商也认准了这一商机，开始投资煤矿开采。但是他们在对煤矿进行开采的过程中，往往没有对瓦斯事故引起足够的重视，所以说也就没有做好相应的预防工作。而且他们在进行施工时，往往没有按照相关的要求来对瓦斯进行抽取，这些生产条件的不达标，也使得煤矿瓦斯事故频发。

3 我国煤矿瓦斯治理与利用的科技创新

国家对于煤矿安全生产的重视程度非常之高，所以说随着近些年来煤炭瓦斯事故的频发，国家也进一步的对煤矿开采进行了规范，并且通过法律的手段来规范生产，以在最大程度上减少瓦斯事故的发生。法律是减少瓦斯事故发生的第一道防线，通过对于相关法律的完善，可以有效的减少煤矿事故的发生。但是仅仅依靠法律手段还是不够的，还必须要结合煤矿瓦斯治理和利用的科技创新，只有这样才能够有效的控制煤矿瓦斯事故的发生。

3.1 煤矿勘探勘测技术的发展

近些年来，我国在煤矿灾害监控、预警方面取得了较为突出的成就，较之于以往，我国当前的煤矿灾害监控和预警技术水平有了大大的提高，一般而言，通过煤矿灾害和预警技术可以准确的对煤矿灾害进行预测。在煤矿灾害和预警方面，我国已经成功的开发出了一套煤矿灾害预警系统，而且通过多年的研究和调查，我国也已经拥有了自己的空间数据库，可以有效的对煤层瓦斯地质和煤矿各类灾害等进行准确的分析。灾害的预警是对其进行控制的第一步，做好了这一步，后续的煤矿灾害防治工作才能够更加有效的得以开展。

3.2 矿井瓦斯抽放和监控体系的发展

要对煤矿瓦斯进行有效的治理，并不是一朝一夕能够完成的，煤矿瓦斯的治理工作是一个系统的工程，要想对其进行有效的控制，必须充分考虑到各个方面因素的影响，诸如设备、技术和通风等。而设备和生产方式在煤矿开采和瓦斯治理方面都发挥着十分重要的作用，要想对瓦斯问题进行综合的治理，必须要研发出新的生产方式，采用更加安全可靠的施工设备，从而才能够安全的对煤矿进行开采。

3.3 大力提高瓦斯治理强度

为了使得煤矿瓦斯事故得到有效的控制，必须要煤矿开采过程中的各项技术进行完善，只有完善了相关的技术，才能够获得更为准确的数据，从而获得矿井中真实的瓦斯信息。同时，还必须要对煤矿瓦斯抽取的技术和装备进行进一步的革新，提高瓦斯的治理强度，使得瓦斯的治理能够与煤矿的开采协调进行。

参考文献

[1] 张文敏，姜丽丽.煤矿瓦斯治理的问题及解决技术探讨[J].科技与企业，2012，（11）：148.

[2] 王建军.浅谈煤矿瓦斯治理、利用及存在问题[J].煤，2011，20（4）：61-62.

篇5

中图分类号：TD713.3 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）06-0165-02

据相关资料统计，目前我国高瓦斯和瓦斯突发状况不断涌现，占全部矿井事件的1/2左右，且每年由于瓦斯事故造成的死亡人数占了全部煤矿事故总死亡人数的1/3左右。由此，探索煤矿瓦斯治理中的突发问题，防治瓦斯事故频发，成了煤矿研究者的重要工作之一。治理煤矿瓦斯事故是一项极其复杂而系统的工程，需要同各种自然灾害作斗争，需要相关研究者通过各方面的努力，进行全方位系统性的治理。此外，在治理过程中，要做到有重点、有策略，从根本上治理煤矿瓦斯问题，提高瓦斯治理工作的效率。

1 煤矿瓦斯治理过程中的突出问题

目前，我国加大了对煤矿瓦斯灾害治理方面的投入，也取得了一定的成效，但仍然没有遏制住特大瓦斯事故的爆发，煤矿瓦斯灾害治理工作依旧严峻，需要各方面相关人员进行不断的努力与研究。

①煤层瓦斯压力加大，突出强度增加，瓦斯灾害加剧。随着煤炭资源需求的加大和科学技术的革新，对煤矿开采的深度与强度也逐步提高，这大大增加了瓦斯的含量和压力，提高了煤矿开采过程中的危险系数，为开采工作者造成了巨大的安全隐患。且由于现阶段对瓦斯预防治理技术手段的缺乏，在面对瓦斯突发事故时，往往存在素手无策的情况，使瓦斯灾害频发，加剧了治理瓦斯灾害的难度。

②少数矿井缺乏完善的必要设施，为瓦斯灾害的发生提供了条件。目前，一些某些黑心企业家为尽快捞取油水，一味的增加新的煤矿开采区，而忽视了对通风、排水等设施的安装。在没有形成完备的采矿系统前，就盲目让其工人下井开采，导致各类瓦斯事故此起彼伏。这种现象在深层采矿区尤为明显。部分矿井虽然提高了深度，但没有改变传统的通风设施，依旧使用中央并列式、浅层风井回风等设施，根本无法达到实际所需要的风速，大大削弱了矿井通风系统的抗灾能力，为瓦斯灾害的发生提供了条件。

③尚未健全瓦斯抽放管理系统。由于各种原因，导致我国现阶段某些煤矿区瓦斯抽放系统管理不健全。管理系统没有真正落实到位，助长了一部分不法企业家的嚣张气焰，使得各种违法违规的采矿区屡见不鲜。同时，没有了相关部门的监管，使企业家和采矿人员降低了警惕心理，对瓦斯抽放工作没有形成足够的认识，也导致矿区内的各项安全防护措施无法真正落实，使得矿区生产无法得到安全的保障。

④缺乏灵活的瓦斯抽放形式。目前，我国各大煤矿开采区普遍采用单一的瓦斯抽放方法——井下抽放。这种抽放方式在无形中增加了采矿过程中的危险性，严重威胁着相关工人的生命安全。其次，瓦斯抽放设备也跟不上时代的发展。现阶段，陈旧的瓦斯抽放设备根本无法满足抽放的需要，大大降低了煤矿采矿的效率，提高了瓦斯灾害的发生率。此外，我国相关专家对瓦斯抽放形式的研究少之又少，使得瓦斯抽放形式缺乏灵活性，间接加剧了瓦斯治理工作的难度。

⑤没有形成完善的监测监控体系。某些煤矿虽然普遍建立了相关安全监控体系，但依旧存在不足：首先，矿井局域联网已经无法适应现在煤矿区的发展速度了，信息化管理和应急处理远远无法满足实际需求。其次，矿区严重缺乏高素质的现场监管与相关技术人员，使得煤矿瓦斯治理系统始终无法得到足够的维护，对矿区出现的突发状况也无法进行及时、有效的解决。最后，现阶段使用的安全监测设备过于简单，无法为大量的矿区提高所需的数据，严重违反了煤炭安全生产的相关法律法规。

⑥缺乏强有力的瓦斯利用政策。目前，国家对煤矿瓦斯治理的相关政策还停留在初级阶段，无法使相关人员树立正确的防范意识和安全理念，也没有建立系统的、完善的处罚措施，致使某些不法人员有机会钻法律的空子，打着开发能源的幌子，进行不法买卖，严重威胁着社会的治安和人民生活的稳定，完全不符合和谐社会的理念。

2 提高对瓦斯的利用

现阶段，我国对瓦斯的综合利用水平远远落后与国际水平，对瓦斯的利用方法也停留在传统形式上。据调查，目前我国瓦斯抽放利用率还不到25%，严重违背了节能节源社会的要求。为此，我国应该加大对提高瓦斯利用率的投入，培养相关领域的研究专家，不断探索新的瓦斯利用途径，真正落实节能节源的基本国策。

①灵活运用煤炭瓦斯。目前，我国煤炭瓦斯以单一的为居民提供能源为主，利用形式落后，利用手段陈旧。为此，应加大开发利用瓦斯，提高瓦斯在发电、化工、燃料等领域的利用价值，增加瓦斯的利用途径，扩大瓦斯的利用范围，灵活运用煤炭瓦斯。例如，将开采的瓦斯用于多孔介质的燃烧，用瓦斯爆炸迸发的能量用于发电，将瓦斯供气技术扩大到城镇居民用电范围等等。如此一来，瓦斯的利用效益将会得到显著的提高，社会的能源利用率也会得到明显的改善，有利于推进可持续发展社会的建设。

②加大对瓦斯相关技术的开发研究。我国矿井瓦斯抽放技术目前还无法提供稳定的抽放量和抽放浓度，对瓦斯的储存技术尚待完善，远距离输送瓦斯的成本较高。为此，相关技术人员应该加大对瓦斯浓缩工艺和储运手段的探究，为加大瓦斯的利用水平，提供可靠的理论基础，从而促进瓦斯利用率的提高，改善目前瓦斯利用不善的困境。

③制定可行的瓦斯推广计划。在提高瓦斯抽放技术、储运手段的同时，相关人员也要做好瓦斯市场推广工作。合理利用瓦斯抽放新技术、新装备，努力用最短的时间研制出最佳的瓦斯抽放工艺，提高瓦斯的浓度和抽放量的稳定性，并制定切实可行的方案，将开采的瓦斯有效的应用于市场，为人民的生活、工作提高便利，促进人民生活质量的提高，促进经济的高速发展。

3 煤矿瓦斯灾害的预防措施

煤矿瓦斯事故一旦爆发，就会造成极大的破坏性和危害性，将对相关工作人员和附近居民的生命财产造成严重的威胁。且由此排出的二氧化碳等气体，给周边甚至全球环境造成了严重的影响。为此，我们应该深入研究归纳煤矿瓦斯的特有的规律，尽量减少煤矿瓦斯事故的频发，在总结借鉴外国成功治理煤矿瓦斯灾害案件的基础上，结合我国具体的实际情况，研制出科学的、可行的预防措施，减少我国瓦斯事故的伤亡人数，提高瓦斯开采的安全指数。

①坚持“先抽后采”的基本原则。在瓦斯治理过程中，各个相关工作人员必须严格坚持“先抽后采”的基本原则，在进行采区工作部署和回采前，要善于利用所有有利条件，运用矿井瓦斯专用的抽放系统，将采空区内的瓦斯进行充分抽出，再将抽取的瓦斯加以合理利用或直接排入大气、回风系统中，减少矿井生产过程中瓦斯对相关工作进程和安全性的影响，保证操作人员的生命财产安全。“先抽后采”技术的运用，大大降低了煤层等区域中的瓦斯含量，也减小了相关区域的瓦斯压力，在减弱向开采空间蹦出瓦斯的瓦斯源压强的同时，也降低了瓦斯突发状况的产生，从而有效遏制了因开采空间瓦斯压力过大而造成瓦斯突发的事故，降低了开采过程的危险性。事实证明，“先抽后采”措施是预防瓦斯灾害频发的重要手段之一，是治理瓦斯灾害的关键举措，能够从根本上消除瓦斯突发事件的产生，从根本上保障人民的生命财产安全。

②建立健全相关监测监控体系。健全的、科学的监测监控体系，可以为煤矿瓦斯的治理提供基本的保障，从而增强开采工人的安全性，减少瓦斯突发事故的发生。监测监控体系能够在所控区域瓦斯浓度达到某个临界点时，及时发出报警信号，并切断所控区域全部设备的电源，让操作人员被迫停止生产，从而达到安全生产的标准。同时，监测监控体系的建立健全，还是预防瓦斯事故突发的重要防线，是对目前瓦斯监管制度的关键补充，为矿井监管实现信息化提高重要的基础。此外，相关的监测监控仪器还能将生产过程中重要的监察数据完整的保留存档，为成功治理煤矿瓦斯灾害提供了重要的分析数据，促进灾害治理调查工作的顺利展开，是制定相关煤矿瓦斯治理手册的一手资料，从而为完善瓦斯相关工作的日常管理、维护提供了重要的借鉴范本，有助于处理日后相关治理案件。

③树立“以风定产”的生产理念。“以风定产”是预防瓦斯灾害最根本的管理方法，是消除井下瓦斯积聚的重要前提基础和基本措施。在进行煤矿瓦斯实际生产工作时，相关操作人员必须认真观察开采区实际的供风情况，依据风量、风速的大小制定合理的生产策略。同时，技术人员还应该对矿井实际的煤矿开采量进行严格的控制监管，尽一切可能降低采矿区瓦斯的涌出量，从而减少瓦斯的危害性，实现安全生产的目标。如果相关操作人员没有严格按照“以风定产”的生产理念进行开采，一旦实际通风量无法配合生产能力，矿井中的瓦斯含量积聚到一定浓度，极易造成安全隐患。此时，如果企业不及时增加风量供应，极易出现特大的瓦斯爆炸事故。但盲目的增加风量则会紊乱正常的矿井通风系统，大大降低矿井对灾害的抵抗能力。因此，为了保证企业达到安全生产的目标，提高企业的生产效益，企业各层人员必须坚定不移地树立“以风定产”的生产理念，检查在最安全的状态下进行生产，提高对煤矿瓦斯灾害的预防意识，把相关人员的生命财产安全置于一切工作的首要位置，努力减少煤矿瓦斯灾害事故的发生。

4 结 语

随着煤矿瓦斯开采量的增加，一系列的问题也应运而生。目前，如何提高瓦斯利用率，切实做好煤矿瓦斯灾害的预防工作，已成为了相关技术人员、操作人员、管理人员亟待处理的问题。相关人员必须从思想的层面加大对瓦斯灾害预防工作的重视程度，不断总结相关经验，从根本上减少瓦斯灾害事故。

参考文献：

[1] 龚敏，王华，文斌.岩石深孔爆破对邻近煤层的动应力作用[J].爆炸与冲击，2012，（2）.

[2] 颜士华.煤矿瓦斯治理技术的利用分析[J].科技传播，2011，（3）.

篇6

瓦斯灾害是煤矿井工矿的主要灾害，今年来，经过治理，瓦斯灾害得到了有效控制，但形势依然严峻，其仍然是煤矿安全生产的大敌。治理瓦斯灾害，防范瓦斯事故，始终是煤矿安全和全国安全生产工作的重中之重。依靠传统的加大通风量、优化巷道布置体系的方法， 不能从根本上解决瓦斯灾害问题。怎样才能够经济有效的治理瓦斯灾害，成为煤矿工作者的一个重要课题。

1 煤矿瓦斯治理过程中控制方面出现的问题

尽管各种新能源的开发和利用日渐成熟，但是煤炭资源在我国的能源架构中仍然处于主置。尽管我国的煤炭资源位列世界第三，但我国负载的地形地貌给煤炭的开采带来了不少的难度。相当数量的煤矿地质松软，不够稳定，易发生地形灾害。一些煤体甚至产生了的大范围的破碎现象，加上煤层的透气性差。这些都给瓦斯治理的过程控制带来了不小的挑战。直接抽采瓦斯的效果往往不尽如人意，易留下安全隐患。尤其是某些埋藏较深的煤矿，需要建构很深的开采矿井，瓦斯治理更加困难。瓦斯压力、应力和含量随着开采深度的增加而增加，且具有相对更低的渗透性。仅仅采用普通的瓦斯抽采处理，效果差，抽采率不高，远远达不到煤矿安全生产的标准要求。这也是煤矿出现瓦斯灾害的重要原因。另外，井下煤矿的开采与瓦斯的抽取工序必须保持一致。既要保证煤矿开采的工作效率，又要保证瓦斯抽采的效果，二者相互协调，做到煤矿生产效率和生产安全的和谐统一。受到煤矿生产技术手段和瓦斯治理控制方法的限制，煤矿开采和瓦斯抽采不够协调的现象时有发生，这也是许多瓦斯事故的重要诱因。

2 煤矿瓦斯治理过程的实践控制方法

2.1 跟踪控制方法

瓦斯治理过程系统包括若干过程环节和若干节点，跟踪控制的过程可分为施工参数跟踪控制、瓦斯抽采和排放参数跟踪控制、采掘工作面跟踪控制3类。穿层钻孔结合顺层钻孔预抽煤层瓦斯技术所需要的跟踪控制过程依次包括如下6个方面：1）穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯工程施工过程。需要跟踪控制底板岩巷、钻场和穿层钻孔的施工参数，与设计参数比较，确保施工状态稳定，发现异常及时预警。2）穿层钻孔抽采煤巷条带瓦斯过程。需要跟踪控制瓦斯抽采和排放参数，维持其稳定状态，发现异常波动时进行预警。3）煤巷掘进过程。需要跟踪瓦斯抽采和排放参数，以及煤巷掘进工作面突出危险性预测或效果检验指标参数，维持其稳定状态，发现异常波动时进行预警。4）顺层钻孔施工过程。需要跟踪顺层钻孔的施工参数，与设计参数比较，确保施工状态稳定，发现异常及时预警。5）顺层钻孔抽采回采区域瓦斯过程。同穿层钻孔抽采煤巷条带瓦斯过程。6）工作面回采过程。需要跟踪瓦斯抽采和排放参数，以及回采工作面突出危险性预测或效果检验指标参数，维持其稳定状态，发现异常波动时进行预警。

2.2 节点控制方法

节点在过程系统中是一个时间点概念，同时也是一个里程碑事件，它连接着若干过程环节，是它们之间过渡的纽带。通过对节点的控制，人们可以将过程系统的总目标分解并分配到具体的过程环节上，实现对每一个过程的阶段性评价，进而达到过程系统的总目标。一个较大的工程过程系统通常包含很多个节点，每一个节点控制都分析和评价上一过程环节是否达到了预期的目标，只有达到预期目标才能通过，否则必须补充一定的措施，直至通过。节点控制的内容和控制方法十分广泛，过程系统不同或过程系统的控制目标不同时，它们都不相同。煤矿瓦斯治理过程系统控制的最终目标是消除煤与瓦斯突出危险性，避免瓦斯灾害的发生，其控制内容主要包括区域突出危险性预测、瓦斯治理工程涉及方案审核、瓦斯治理工程施工质量验收、区域瓦斯治理效果检验和安全采掘条件审核。煤矿瓦斯治理过程中，节点包括五种类型：（1）区域突出危险性预测；（2）瓦斯治理工程设计方案审核；（3）瓦斯治理工程的施工质量验收；（4）区域瓦斯治理措施的效果检验；（5）安全采掘条件审核。

在瓦斯治理过程系统中，五种类型的节点按如上顺序依次进行，每一个节点控制都是对其前一个过程环节的阶段性评价。其中，瓦斯治理工程的施工质量验收节点由于施工时间跨度长，一般不在所有工程施工完毕后再进行，例如，底板岩巷穿层钻孔的质量验收可以在每一个钻场的钻孔施工完毕后进行，同时不影响其它钻场和钻孔的施工作业；其余四类节点则再上一个过程环节结束后进行，其节点控制的结论直接决定是否能继续下一个过程环节。从这一点来看，节点又可以分为如下两种：（1）非关键节点：该节点控制的结论不影响过程的继续运行；（2）关键节点：该节点控制的结论直接决定过程能否继续运行。

因此，瓦斯治理工程的施工质量验收节点为非关键节点，区域突出危险性预测节点、瓦斯治理工程设计方案审核节点、区域瓦斯治理的效果检验节点和安全采掘条件审核节点为关键节点。需要说明的是，无论非关键节点还是关键节点，都是瓦斯治理过程所必须经历的，不能因非关键节点不影响过程继续进行省略，它的严格控制同样是消除瓦斯事故隐患的必要手段。

3 结语

煤矿瓦斯治理必须坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。为进一步提高煤矿瓦斯治理水平，加强煤矿瓦斯治理的过程管理，本文在区域防突措施的基础上，结合瓦斯治理过程控制理论，以煤矿瓦斯治理过程智能化支撑系统为手段，通过对瓦斯治理过程的跟踪控制与节点控制，确保瓦斯治理过程规范、质量合格、措施有效、管理到位，以消除煤层的突出危险性及安全生产隐患，最终实现瓦斯治理过程的规范化和程序化。

参考文献：

篇7

中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0046-02

煤矿地质灾害是导致煤矿安全事故的主要原因，对地质灾害的成因及特征分析对煤矿地质灾害的防治具有积极的作用，现阶段，煤矿企业的工作人员必须将地质灾害的防治工作作为各项工作的重点，对施工过程中的开采行为进行反思，为施工安全着想，对地质灾害进行预防和治理，避免施工中出现安全事故。

1、煤矿地质灾害的特征分析

1.1 山体滑坡

开采过程中没有及时对坡体的应力进行分析，与原有的应力进行必要的对比，煤矿开采时产生的大量煤矸石堆砌后破坏了坡体原有的应力，打破了应力平衡，造成煤矿坍塌、山体滑坡。我国每年因山体滑坡而遭受的经济损失达到数亿元，造成的人身安全事故更为严重，例如重庆某煤矿煤矸石倒坍，大量煤矸石沿着坡面推移500m，把14户住房夷为平地，导致3人死亡、18人失踪、24人掩埋、1人生还的严重后果[1]。

1.2 地面沉降

地下煤矿被大量开采后，地下几乎成为中空的结构，导致地面沉降或塌陷现象，导致这种灾害的原因是开采作业破坏了地应力平衡，影响了地质结构，地应力再次分布时使矿井地下围岩层或周围地表开裂移动，最终导致岩石破碎。

若在煤矿开采的过程中，没有及时排除采空区的地下水，那么地下水格局将受到破坏，水土结构发生变化，出现大范围的漏斗现象与地表凹陷现象。地面一旦坍塌或沉降，将会出现非常严重的后果，地质灾害的破坏力也会加强，采矿区出现重叠[2]。

1.3 瓦斯突出

在煤矿开采之前，瓦斯以游离的状态吸附在煤炭表面或煤层的缝隙之间，达到相对稳定的状态，煤炭开采之后，开采区和周围地方的地应力受到影响，瓦斯储气封闭系统的平衡能力被破坏，瓦斯的相对稳定状态也被破坏，吸附在煤层之间的瓦斯释放出来，在自然环境或人为因素的作用下，常常发生爆炸，引发火灾、中毒等严重灾害。

1.4 矿井突水

在煤矿开采过程中，常发生矿井突水事故，矿井突水是由于地下水的整体结构被破坏，地质结构的稳定性受到影响造成的，这一现象势必会阻碍矿井内的正常生产。水势猛、涌水量大是矿井突水的主要特点，造成的损失也较大。目前，矿井突水事故已成为矿井安全的重要威胁因素。

1.5 矿井闭坑

地质灾害具有不可预见的特点，矿区灾害的防治措施具有较短的时效性，所以在矿井闭坑后会遗留安全隐患。

地质灾害是山体崩塌，露天开采后，往往出现高边坡，在自然环境的影响下，会出现山体滑坡或山体崩塌。

地质灾害是山体开裂、崩塌或地面裂缝，这些地质灾害在常见于开采较浅的地区，地面受到开采的影响形成一定程度的破坏，在自然环境的影响下，往往会出现泥石流、坍塌、山体滑坡等地质灾害，这些地质灾害有一个共同的特点，即具有明显的滞后性，也就是说这些地质灾害不会发生在开采过程中，而是出现在开采之后的一段时间，灾害发生的诱导因素是外界环境的直接影响[3]。

2、煤矿地质灾害的防止措施

2.1 科学管理生产过程

煤矿地质灾害有其本身的特性，通过对煤矿地质灾害的分析探讨，发现煤矿地质灾害没有绝对的偶然性和规律性，从施工安全出发，为了避免地质灾害引发安全事故，煤矿企业的管理人员必须在煤矿开采前制定相应的生产方案，加强安全生产规章的宣传力度，禁止开采过程中的乱挖乱采。随着煤矿产业的发展和进步，煤矿地质灾害成为有关部门重点关注的内容，煤炭生产企业也开设了安全管理课程，制定了较为完善的安全管理机制，以期提高安全管理水平，做好地质灾害的预防措施，减少安全事故的发生。

2.2 采空区地质调研和应急预案

结合地质灾害的相关特点，可以发现很多地质灾害是由于地质结构的不定向变化造成的。因此在煤矿的开采之前必须做好采矿区的地质调研工作，了解目标区域的地质构造和活动现象，及时找出安全隐患，做好应急预案，最大程度低防患于未然，降低地质灾害的发生频率[4]。

除了做好地质调研工作外，还要做好工程测量工作煤矿测量工作能为煤矿开采提供更精确的施工数据，提供更好的服务。测量工作主要是对每款给所处区域进行测绘和勘探，在进行测量工作的过程中，现对基本的地质参数进行测量，保证施工的精确度，另外必须对可能出现地质灾害的区域进行反复的测量，通过理论数据的对比，实施必要的防范措施，在煤矿开采的过程中不断纠正施工人员的开采方法，及时做好指导监督工作。

2.3 科学开采，制定防治计划

煤矿地质灾害与煤矿的开采方式密切相关，在大多数煤矿企业中，开采工艺缺乏科学系统的指导，依然沿用传统的开采方式，忽视了环境问题和地质灾害问题的控制和掌握，导致在煤矿开采过程中地质灾害频发，煤矿企业的经济利益会受到一定的损害。因此一些煤矿企业的高层管理人员对开采方式和管理方式进行了改革。

煤矿开采作业必须秉持科学发展的观念，对传统的开采方式进行必要的反思，结合现代科学技术对其进行完善。将科学合理的管理策略应用到当今的煤矿管理工作中去，制定出严格的管理制度，对开采方式进行规范，避免盲目开采给生态环境带来的破坏，导致地质结构失衡。应该预先对安全隐患制定必要的防治计划。必须深刻地认识到，煤矿开采给环境带来的破坏，为了降低对自然环境的危害，在煤矿开采之前，必须预测到开采将要带来的后果，制定出防治灾害、恢复自然的计划方案。

2.4 防止瓦斯超标

在煤矿生产中，矿井中的气体大多是烷烃，甲烷占大部分比重，还有少量的乙烷、丙烷、丁烷、硫化氢和氮气等气体，以上气体在遇明火时就可发生爆炸，或者当氧气浓度达到10%，瓦斯浓度在5%-16%之间就会发生爆炸，严重威胁着矿工的生命安全，将此类气体爆炸的危险统称为瓦斯问题，由于关系到工人的生命安全和生产效率，所以瓦斯问题一直都是煤矿开采过程中重点关注的对象，为了降低瓦斯对煤矿开采过程造成的影响，保障施工人员的安全，煤矿企业应从三个方面考虑。

第一要注重开采过程中瓦斯的抽取，瓦斯抽取是煤矿安全生产过程中的重要工作。随着科学技术的不断进步，应善于结合现代电子传感器技术，建立完善的瓦斯抽取系统，另外，在煤矿开采之前进行瓦斯的抽取工作，做好防范措施，保证瓦斯的排放质量。

第二要做好瓦斯超标的防治工作，瓦斯超标的防治必须先建立完善的预警体系，设定瓦斯应急处理机制。在传统的瓦斯检测中常以装有金丝雀的鸟笼放入矿井，一旦瓦斯浓度过高，金丝雀就会昏厥，金丝雀昏厥时的瓦斯浓度还不致对人体造成危害，采用这种方法可以提前撤出矿井，停止生产，待瓦斯浓度降低后再开始工作。随着现代科学技术的进步，必须积极借助现代科技手段进行监测，采用合理可靠的电子报警系统，及时预警，一旦出现瓦斯超标，系统给予准确的报警信号。另外，煤矿企业还必须制定出有效的应急措施，当瓦斯超标时可以在第一时间进行治理，避免瓦斯事故的产生，值得注意的是，在瓦斯治理的过程中，必须控制明火和电火的使用，避免瓦斯爆炸[5]。

第三要不断提高工人的预警及采取措施的能力。瓦斯超标严重威胁着工人的生命安全和煤矿企业的的生产效率，在借助现代先进的科学技术进行及时预警的同时，最重要的是要求煤矿开采工人具备较高的综合素质，煤矿企业可以定期进行技能培训，进行必要的危险救援演练，提高工人应对危险情况的能力。

2.5 加强生态治理，提升矿区环境

结合我国的煤炭开采现状来看，大部分矿区已经打破了原有的地质平衡和生态平衡，导致地质灾害频频出现。针对这种状况，煤矿企业必须对现有的工作内容进行调整，加强对矿区周边生态环境的重视，以科学有效的方法加强生态治理，提升矿区环境。生态治理涉及的内容较多，结合现阶段煤矿企业的发展，矿区的生态治理主要包括周边植被的恢复和地下采空区域的回填，降低环境污染的同时避免地质结构受到严重的破坏从而引发坍塌等事故，降低煤矿地质灾害的发生率。

结语

煤矿开采的过程中不仅为环境的治理带来了一定的压力，还严重影响了地质结构的稳定性，致使煤矿地质灾害频频发生，阻碍了国内煤矿产业的发展，为能源的利用带来了影响。在煤矿开采过程中，必须秉持可持续发展的观念，结合地质灾害的特征和诱发原因，对开采方式进行必要的反思，制定科学地质灾害的预防措施，寻找解决地质灾害的方法，维护矿区周边生态环境的同时，提高煤矿的开采质量，为工业生产提供更多的能源。

参考文献

[1] 杨洋.探讨煤矿地质灾害特点与对策[J].辽宁工程大学学报，自然科学版，2014，15（14）：154.

[2] 左子木.煤矿地质灾害及其防治措施分析[J].中国科学.技术科学，2015，26（6）：157，158.

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采 地质灾害 治理

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-350-1

1采煤引发地质灾害问题

三街煤矿处于构造剥蚀中高山地貌区，山势陡峻，地形切割强烈，冲沟发育，沟谷多呈“V”字型，地形破碎，土地较贫瘠，受采煤的影响，使原本脆弱的生态环境日趋恶化。土地退化、荒芜、房屋裂缝、水源干枯等环境地质问题日益突出，居民的基本生存条件受到严重威胁。煤炭的开采造成了矿山地质环境不同程度的破坏，采空区面积扩展，煤矸石堆积量增大；采空区塌陷引发大量地面裂缝、公路及便道路基陷落变形，诱发滑坡、泥石流等地质灾害；特别是矿山多年井下开采，致使矿区内地下水位下降，泉水、沟水断流、干涸，致使矿区内人畜饮用水及农灌水困难等一系列地质灾害和地质环境问题相继发生和出现。

1.1采空区塌陷

1.2滑坡

影响矿区地质环境的滑坡主要有7个，以小型为主，个别中型。主要危害是直接危及4户村民、农田200多亩、县乡公路、矿区公路自然生态环境。

1.3潜在不稳定边坡

矿区发育两个潜在不稳定边坡，两边坡后部紧邻滑坡，坡面较陡，土体松软，岩体质量较差，边坡变形破坏或滑动后，易诱使后部坡体随之变形破坏，严重影响后部滑坡的稳定，最终导致整个坡体的滑动破坏。边坡本身的变形或滑动主要危害对象是下方县乡公路，同时影响矿山生产、对地质环境造成破坏、对周边村民生产生活造成影响。

1.4煤矸石堆放的潜在危害

2治理与恢复方案

2.1人畜饮水工程

2.2采空区治理

对三街煤矿采空区治理，目的是抑制和缓解采空区地表的开裂、塌陷及影响范围扩大，并不能从完全削除采空区塌陷对地质环境和生态环境的影响破坏。采取的治理措施有：采用井下废石和矸石及矸石场堆采取干式充填系统充填采空区，矸石量基本满足工程的需求，不足时从地表采掘碎块石进行充填；充填材料采用机械运输，运输系统充分利用矿山生产运输系统，不足时由矿山配备；地表裂缝采用筑填粘土进行封堵；塌陷影响比较严重的塌陷区进行土地复垦。

2.3煤矸石堆放场的治理

2.4地质灾害

对矿区的滑坡及潜在不稳定边坡进行专项治理工程勘察、设计、施工。

2.5污水处理及利用

矿山井下抽排水及矸石淋滤水易对周边土地及生态环境造成污染。各矿区硐外原有污水处理池处理能力不足，需在每个矿区增设日处理污水100―400m3的污水处理场五座，将矿井污水、矸石场污水集中处理后作综合利用，主要用于农田灌溉，以弥补矿山疏干引起的农灌水源不足。

通过上述治理工程，有效抑制地质灾害的发展，基本消除其危害性，对已破坏的地质环境进行恢复保护，对已破坏的工程设施进行加固；通过采取工程措施，基本解决因地下水位下降引起的学校师生及部分村寨人畜饮用水困难问题；通过采取工程措施，基本恢复治理区地质环境，有效抑制治理区地质环境的恶化，有效保护治理区及其周边生态环境。

3地质灾害的预防

煤炭开采所引发的地质灾害直接危害了矿区居民的生命和财产的安全，地质灾害的产生和延续，使人们无法安居乐业，治理灾害的工程量巨大，耗资不菲，工期较长。在煤炭开采之前对可能引发的地质灾害进行预测是十分重要的环节，对于有可能产生的灾害应遵循“以防为主，避让和治理相结合”的方针。在煤炭开采过程中，对于可能产生地面蹋陷及地裂缝等地质灾害的煤矿，可采取特殊的开采方法和顶板管理措施，以防止或减少地面塌陷地地裂缝等地质灾害的产生，对塌陷的地表随时进行综合治理，以恢复和进一步改善矿区环境质量。

4 结束语

综上所述，煤炭开采会引发很多的地质灾害，严重影响了矿区所在地的环境和生活，我们应该积极采取措施，做好预防和治理。近年来，我国矿山环境保护法不断完善，煤炭开采技术日益进步，由于煤炭开采而引发的地质灾害将会逐渐减少，随着科技的进步，煤矸石亦可完全利用为充填开采或可再生资源，减少污染，促进我国煤矿事业的可持续发展。促进资源与环境的可持续发展。

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我国是一个煤炭资源相对丰富，石油与天然气等资源相对贫乏的国家，对于煤炭能源的消费已经占到了总消费量的70%以上。专家预计即使在2050年，煤炭能源的消费量的比重仍会维持在50%以上。随着我国工业化程度的不断增强，对于煤炭资源的需求也在逐年上升。目前，我国的煤矿地质环境污染问题已经日益严重，从而引发了一系列的环境问题、社会问题，对煤矿地质环境进行综合治理已经到了迫在眉睫的程度，这就需要我们深入分析煤矿地质环境问题产生的根源，进而寻找切实可行的治理方案。

一、煤矿地质问题的现状

随着我国对煤炭资源开发的力度不断加大，煤矿地质环境问题已然日益突出。相关统计显示，全国因开采而引起的地面塌陷已经达到了1159km2，目前，国有煤矿矸石山有1500多座，其堆积量已经达到了30×108t，占地面积达到了5000km2。煤矿行业排出的废气占全国工业废气排放量的5.7%。虽然我国已经加大了对地质环境保护的重视程度，完善了相关法律制度，但收效甚微，煤矿地质环境恶化状况并没有得到根本的性的改善。

二、煤矿生产引发地质问题分析

如果煤矿企业在从事煤炭生产的过程中，没有进行合理规划，或者开发的过程中不科学、不合理，无视国家、地方政府、行业等方面的相关制度，肆意进行开采，必然会导致一系列地质环境问题，比如资源破坏、环境污染、矿山地质灾害等一系列问题。

煤矿生产引发资源破坏主要是由于在对煤矿进行开采的过程中，发生岩移，或者在对矿井进行抽排水操作时，改变了地表水、地下水的循环与储存状态，进而使煤矿区域内的地下水水位下降、地表水流失。这不但会破坏区域内的煤炭资源，同时会导致煤层自燃、水土流失、地表下陷。煤矿生产引发的环境污染是指因从事煤矿生产而引发煤层、煤矸石等地质体之中的有毒有害物质发生了扩散，从而对煤矿四周的空气、水体以及土壤造成了污染，在一些矿井的周围也可能会由于辐射、振动而形成污染。煤矿生产引发的矿山地质灾害可以分为地表地质灾害与井下地质灾害两个方面。地表地质灾害是由于对煤矿进行开采时，发生了岩移而诱发了山体滑坡、崩塌、泥石流等灾害。井下地质灾害是指在对煤矿进行开采时，由压力而引起的冒顶、瓦斯突出、矿井突水等一系列问题，井下地质灾害对采矿工人的生命安全构成了严重的威胁。

煤矿生产所引发的地质环境问题带有很强的隐藏性，而且破坏性也是惊人的，对煤矿员工、当地居民均会产生严重影响，因此，必须要引起我们的注意，加强煤矿地质环境的综合预防与治理工作。

三、加强煤矿地质环境综合治理的建议

想要做好煤矿地质环境综合治理工作，首先要摆正自己的思想观念，提高对地质环境综合治理的认识，以防治结合为指导思想，及时、全面、具体的展开煤矿的地质环境的调研工作，然后运用先进的管理与技术手段展开治理活动。现阶段，我国的地质环境治理仍然处于被动局面，而且无论在调研管理，还是在治理方面都远远落后于西方发达国家。想要扭转这种局面，就必须转变思维观念，增加资金投入，逐步完善与地质环境相关的指标体系、技术规范，比如滑坡、坍塌、泥石流等技术标准，不断推进地质环境保护的合理化、规范化、制度化。

（一）提高地质调研工作的质量

对矿区可以发生的地质灾害工作进行深入分析，特别要注意一些因采动、煤矸石堆放而引发的地表塌陷、山体滑坡、泥石流等地质灾害展开全面调研、预测、评估与预报，对这些灾害所形成的条件、原因、分布的规律、危害的程度以及影响的范围进行归纳总结，同时对容易发生灾害的区域进行连续监测。

对煤矿区的瓦斯地质进行调研，特别注意煤层之中瓦斯的来源、储存及其分布特征，及时评价瓦斯涌出的特征与涌出量，从而把握瓦斯抽放的地质条件与改良方法。对煤矿区的水文地质展开调研，理顺煤矿井下地下水的分布情况，同时注意地下水与地表水的流通渠道，从而确定水体受污染的原因、渠道。对煤矿区的水质与岩土进行分析调查，从而把握水体污染、土壤污染以及煤炭生产过程中有毒有害物质迁移的规律，为控制土壤污染、水土流失以及其他环境治理提供依据。

（二）逐步完善生态补偿机制

我国政府要积极推进公共财政体系建设，增强各地区之间的财政转移与支付的力度，保证现有资源能够实现有偿使用；制定排污收费制度，加强监管，保证制度的贯彻落实；根据当地的实现情况，制定矿产资源补偿费与水资源费征收的条款，启动自然环境治理资金备用库；充分利用市场经济的优势，探索生态补偿的市场化运行机制；在现有的法律规定的基础上，结合煤矿自身的一些特点，建立与我国国情相符的法律制度体系与技术标准体系，并且积极推进这一体系的覆盖面积；政府职能部门定期举行听证会、论证会，听取专家、学者以及社会公众的意见，集思广益，积极探索煤矿地质环境综合治理的新方法。

（三）建立健全技术保障机制

合理规划煤矿资源的开采以及基础地质调查工作，认真、细致的对矿区内可能发生的地质灾害进行分析总结，进而把握煤矿地质环境变化的趋势。我们知道，煤矿的地质环境监测工作是安全生产的重要保证，因此，必须要投入资金，引起必要的监测设备、监测仪器，对煤矿进行全面监测、随时监测，然后对监测所形成的数据资料进行深入分析，寻找煤矿地质环境变化的一些规律，进而有效预测煤矿地质环境的变化趋势，运用防治结合的方法，保证员工以及周边地区居民的生命、财产的安全。如果遇到实际技术困难的情况，主管部门要组织工程技术人员进行技术攻关，再组织培训教育，将这些技术传播给一线技术人员，如果遇到典型情况，可以组织专业进行现场指导，确保技术保障机制的有效运行。

（四）拓宽融资渠道

煤矿地质环境的治理是一项周期长、投资大、涉及面广的系统工程，所以我们要积极拓宽融资渠道，采取多种融资方式。比如对于一些由国家控股的企业，其资金应该由政府与企业来共同承担；建于新建或是正在建设的煤矿企业，则需要由企业自行承担相关责任；同时地方政府还要从地方经济的发展现状与特点出发，制定一些有利于投资的优惠政策，从而吸引社会资金，再按制度与比例来享受收益分配。

四、总结

综上所述，煤矿地质环境的综合治理不但与员工的安全生产有关，与企业的可持续发展有关，同时也影响着我国的国民经济发展。因此，我们必须从煤矿所在地的地质地貌、煤矿企业的实际生产等方面出发，采取切实可行的措施，加强煤矿地质环境的综合治理。

参考文献：

[1]原沁波.矿山开采对地质环境的影响及防治对策研究[J].科技情报开发与经济.2011（09）

[2]邱燕，甄洪.煤矿地质环境问题及保护措施[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2010（08）

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中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0277-01

煤矿是推动我国经济发展的基础性能源，因此，煤炭工业关系着我国的经济命脉。我国煤炭的总产量约占世界煤矿总产量的37%，然而我国煤矿的死亡人数以占据世界煤矿死亡人数的70%，稳稳高居世界煤矿死亡人数的首位。虽然，近些年来我国煤矿事故发生的次数以及死亡人数有下降的趋势，但是发生事故的总体次数还是非常高的。这严重的限制了煤炭行业的可持续发展能力。跟各种各样的煤矿安全事故的类型对较。瓦斯事故对人员的伤害最强，被称为煤矿内煤矿工人的“第一杀手”。所以，我国应将煤矿瓦斯的安全治理和利用放到我国经济发展的重要位置。

1.我国煤矿瓦斯治理与利用的实况

大幅的降低我国煤矿瓦斯发生事故的几率，努力提高煤矿瓦斯采集和利用的数量，这是关乎我国国民生计的重要工程。这些年来，随着国家与企业越来越重视对煤矿安全科技的投入研究，充分发挥煤矿安全科技在煤矿安全生产中的作用，大力的推动了煤矿行业的安全高效的发展。2015年的煤炭产量，比2014年的煤炭生产总量增加了7.7%，出现的煤炭总事故次数下降了20.1%，死亡的人数也下降了15.2%[1]。全国平均瓦斯抽采率达21.1%，平均瓦斯抽采利用率接近32%。

然而我国的煤矿安全状况以及煤矿瓦斯抽采利用这些方面，都与国际上比较先进的采煤国家有相当大的差距。比如，美国的煤矿事故，造成的人员死亡的人数年仅三十人左右，抽采的瓦斯浓度基本超过了35%，瓦斯的抽采率能达到46.5%，并且抽采出来的瓦斯都能获得利用。依据我国制定的关于煤炭瓦斯的开发规划，到“十三五”末，煤矿瓦斯抽采量要达到75亿立方米，同时，瓦斯抽采率要达到35%。

2.我国煤矿瓦斯的治理及利用技术的突破

落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006――2020）》，在有关的计划下，综合国内具有优势的科技资源进行了基础的研究，使得煤矿的安全科学技术，获得了巨大的跨越式发展。并且由此获得了重大的成果[2]。

2.1依靠国家力量，突破煤矿瓦斯治理和利用的共性关键技术

2.1.1对煤矿灾害的监控和预警的技术的提高

依据我国的煤矿地质条件，我国已经开发出了专门适用于我国煤矿生产与管理条件的煤矿灾害预警的系统。同时，研制开发了煤矿大型空间数据库，煤矿安全管理等多达上百种的软件子系统，促进了我国煤矿灾害的监控和预警技术的重要的飞跃。该系统适用于示范矿井的重大瓦斯灾害、火灾和水灾预测预警监控以及矿井顶板、通风和供电系统安全状态连续监测于一体的集成系统，实现了对矿井动态安全信息的连续采集、在线辨识、智能分析和灾害预警，提高了煤矿安全生产重大灾害预警能力。当前，我国生产的煤矿灾害预警系统，已经在淮北矿区、松藻矿区等地进行最后阶段的试验应用，离大型化的商业软件应用已为时不远。

2.1.2低透气性的钻孔技术和装备跨上了更高的台阶

对于所面临的低透气性，突出的煤层和顺层钻孔与钻进技术方面的难题，以钻进方式、角度、方式等角度进行深入的钻研，我国研制出了可以应用于突出和松软煤层，能达到150米至200米的最新型的螺旋钻机[3]。在对较高瓦斯压力以及地应力的突出的煤层顺层进行钻孔时，钻孔的真实深度达到了168米，打破了历史的最高纪录，同时，钻孔的成功率也得到了较大的提高，达到了70%以上，打破了以往的记录。当前，这种低透气性的螺旋钻机在煤和瓦斯突出问题较为严重的煤矿区得到了较广泛的应用。

2.1.3加强瓦斯治理，提高抽采利用率，同时提高煤矿瓦斯抽采技术

根据“中国煤层气勘探开发配套技术研究”项目，进行无烟煤煤层气田开采的技术工艺的研发，建立井下煤层气大规模的开发以及采煤一体化技术的体系[4]。以此，实现煤气与煤层的“煤、气共采”，从而实现我国煤炭瓦斯的综合性治理与煤层气开发利用的一体化。

2.2大力提升新设备与技术的适应度，推动煤矿瓦斯治理与利用的共同创新

凭借“煤矿瓦斯治理技术集成与示范”的国家项目，优先选择一些较为先进与适用度较高，较为成熟的技术和装备，进行新设备与技术的适应度的深入钻研，从而推动煤矿瓦斯新设备与技术的成熟与完善，以使新设备与技术进行集合创新。

2.3 优化检测煤层瓦斯基础参数技术

当前，矿井中的瓦斯压力的测定存在较多问题，比如在瓦斯压力的测定时，气密性不达标、操作繁杂。因此，需要致力于研究与优化瓦斯压力和透气性等所需要用到的参数的测定仪器。将数据的测定的准确性以及自动化的程度提升到较高的水平。

3.持续科技创新策略探究

3.1 持续对科技的投入，同时加强瓦斯治理科技的持续创新能力

由于我国煤矿在地质与煤矿开采的工艺过程存在较大的难度，所以，我国的煤矿瓦斯治理，以及瓦斯治理科技的创新的任务非常艰难，所需要花费的时间也较长[5]。我国煤矿在地质与煤矿开采的工艺过程存在的难度主要有以下几个方面：第一，我国的煤矿环境较为复杂，面临较大的自然条件限制，使得治理难度较大；第二，我国的井工生产的煤炭产量占我国煤炭开发总量的绝大多数，然而我国煤矿的井下生产系统都呈网状布置，且为半封闭的结构，灾难一经发生，就容易导致其它灾害的伴生。第三，随着煤炭资源的日趋衰竭，煤炭资源的开采深度越来越深，开采的难度也越来越大，对瓦斯灾害防治的难度也相应加大。因此，必须持续加大科技的投入，同时加强瓦斯治理科技的持续创新能力。

3.2 加大煤矿瓦斯治理与利用资金补贴

参考国外煤矿瓦斯治理与利用的先进经验，推动煤矿瓦斯治理与利用的长期的奖励与扶植制度的建立。进一步实施对煤矿的安全费用的收取与利用，以及煤矿内瓦斯的抽采和使用的补助措施[6]。减免对先进技术与设备研发的税务，加大力度落实对煤矿瓦斯发电与上网的补助。

3.3 健全煤矿瓦斯治理与利用的资金投入机制，加大扶植力度

我国对于煤矿瓦斯治理与利用仍处在一个较为落后的阶段，严重缺乏国家的资金与政策扶植。来自中央财政的资金需要着重用于核心技术和共性技术的研究，以及运用与转化；来自地方财政的资金需用于产业化的运用以起示范作用；同时，各煤矿企业也需要加大对科技的投入资金，促进新技术的实际运用与再创新。

4. 结语

作为推动我国经济发展的基础性能源，煤炭工业关及我国的经济命脉。然而，我国煤矿的死亡人数以及发生事故的总体次数还是非常高的。因此，大幅的降低我国煤矿瓦斯发生事故的几率，努力提高煤矿瓦斯采集和利用的数量，这是关乎我国国民生计的重要工程。我国需要加强瓦斯的治理，提高抽采的利用率，同时提高煤矿瓦斯抽采的技术，持续对科技的投入，同时加强瓦斯治理科技的持续创新能力，政府也应加大煤矿瓦斯治理与利用的政策扶植，同时，健全煤矿瓦斯治理与利用的资金投入机制，加大扶植力度。以此，才能全面推动我国的煤矿瓦斯治理与利用水平更上一层楼，使煤矿的安全生产的形势得到全面的好转。

参考文献

[1] 刘见中.我国煤矿瓦斯治理和利用的科技创新[J].矿业安全与环保，2009，03：59-62.

[2] 喻祥.浅谈我国煤矿瓦斯治理和利用的科技创新[J].广东科技，2011，16：90-91.

[3] 赵若鹏.浅谈国内煤矿瓦斯治理技术的现状[J].技术与市场，2015，07：192-194.

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中图分类号TD82 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）52-0043-01

1 我国煤矿科技生产水平的现状

自改革开放以来，我国的煤矿科技生产取得了很大的成就。在国家的倡导下，相继建立了一批批专业的煤矿安全技术工程研究所、实验室与煤矿技术研发基地。使我国的煤炭行业初步形成了一支具有一定规模和科研水平的煤矿科技生产队伍，促进了我国煤炭行业在安全高新技术与基础研发水平的提高，科技研发能力也得到了较大的提升。值得提出的是，虽然我国煤矿安全生产科技工作已经取得了较大的成绩，但与国外先进的煤矿生产水平相比较，水平仍然较低，尚不能为煤矿安全生产提供强有力的支撑和保障，主要表现在以下几个方面：

1）整体水平低，创新能力差

主要表现在长期以来有关煤炭安全生产的一些关键性的诸多问题依然没有被解决解决，例如在煤矿生产中对造成煤矿灾害的识别能力、对煤矿安全生产的监测预警能力、防治与控制能力低；矿井防灾抗灾、事故抢险救灾、安全生产管理、事故鉴定分析水平低：煤矿安全科技贡献率低、自主创新能力弱、大多停留在人工作业阶段，安全生产的科研储备匮乏。

2）煤矿科技研究投入少

近年来我国煤矿安全科技的投入明显逐渐下降，主要是因为政府机构改革的实施，导致行业性科技攻关与原煤炭基金被取消，因此才会出现这种状况。同时煤矿企业本身一直是低价位运行，效益低，属于负重爬坡，所以无法估计安全科技的投入，长久以来就束缚了我国煤矿安全科技的发展。

3）理论与实践脱节

由于没有形成煤矿安全生产工作规章指导体系，所以对煤矿主要灾难产生的原因机理缺乏深入系统的研究，从而造成了实施的技术措施针对性、可靠性和配套性不突出，无法从根本上杜绝煤矿灾害的发生。如煤与瓦斯突出的机理研究仍停留在假设层面上，尚没有成熟的理论来指导煤与瓦斯突出防治技术的开发与研究，这样就造成了该事件在煤矿生产中时有发生。同时，安全生产专项整治和采矿秩序整治及隐患排查治理不落实、不彻底，走过场、留死角。随着社会的发展生产技术条件也在不断的改进，煤矿安全生产也在逐步向深部延伸，在这期刊诸如延期突出、矿震、热害、高地应力等灾害也就显得更为严重，但是对于这些问题的出现并没有对这些问题进行深入研究，故无法找到完全有效的治理方案与措施。

4）技术装备落后

就我国目前的煤矿技术的装备而言，仍然相对落后，无法适应危险源监控、预警、灾害防治和事故应急救援等方面的要求，特别是一些落后的省、地区。如某省某县的一些小铁矿，无正规设计，生产设施十分简陋，安全设施很不完善，主扇风机做摆设，斜井无一坡三档。同时，技术装备的适应性与可靠性都相对薄弱，对新出现的事故灾害缺乏控制，不能及时预防控制。另外，煤矿技术中还普遍存在着设备老化的问题，已经无法满足日益发展的煤矿安全生产的需求，如不及时更换将加剧问题的沉淀与积累。

2 加强煤矿科技生产的建议

2.1 加强基础理论研究

首先要以煤矿瓦斯、水害、火灾、煤尘、顶板等事故因素为重点研究对象，进行系统的研究，从而为煤矿安全生产管理、安全工程技术和灾害治理等方面提供详细的指导方针。同时还要系统的学习，安全生产社会学基础；安全生产科学基本理论；煤矿重大灾害事故致因机理及动力学演化过程；煤矿事故发生机理及动力学演化过程；煤矿安全经济及安全管理理论；煤矿安全生产长效机制理论等专业理论指导丛书。

2.2 加大事故隐患治理技术的认识

对事故隐患治理技术的认识主要可以从以下3个方面入手：

首先是对事故的隐患诊断与治理。这就需要我们深入研究与此相关的关于监测、控制和管理为一体的煤矿瓦斯安全监控与联网技术；研究预防煤与瓦斯突出，煤矿瓦斯抽采与利用、工艺和装备技术；研究智能传感器、数据的远距离传输和智能处理技术；研究移动设备的自我监测、诊断和控制技术；研究全方位无障碍危险源探测监测、精确定位和信息获取技术等等。

其次是重大危险源辨识评价与监控。研究各类危险点、危险源的辨识、风险评价和危险性分析先进技术；开发煤矿事故隐患诊断、鉴别、分级技术；研究煤矿重要设备的失效模式、失效准则、剩余寿命预测等的关键技术，提高对煤矿灾害和危险源辨识的科学性，为重大危险源与事故的监测、预警和防范奠定基础。

最后是灾害与事故监测与预警。在这方面则要重点研究分析瓦斯、煤尘爆炸动态监测、预警技术；煤与瓦斯突出、冲击地压、矿震等煤矿突发性动力灾害预测技术；采掘工作面、采空区自然火灾连续监测与控制技术；矿井水害的预警技术，提高对煤矿灾害事故的监测与预警能力。

2.3 重点开展科技项目作业

这就要求煤矿中的领导与管理机构要审时度势，及时就煤矿安全生产中所经常出现的矿井瓦斯、突水、动力性等灾害要进行重点研究与分析，并争取找出切实相关的解决办法来解决煤矿安全生产中所潜在着的危险源。同时，还应该不断加强对煤矿事故的应急救援、灾害事故智能诊断等措施。以此来增加处理应急事故的处理能力。

2.4加强煤矿科技队伍建设

科技是社会发展的第一生产力，只有不断提高煤矿生产的科技水平才能不断提高煤矿的安全生产与生产效率。这就要求要在煤矿队伍结构中要切实加强科技队伍的建设，通过招聘与单位内部结对培养的形式有计划的实现煤矿安全生产科技创新人才的培养，来全面提高煤矿生产队伍的综合素质，保障煤矿的安全高效、生产。

参考文献

[1]徐志先.实用煤矿安全系统工程[M].北京：煤炭管理干部学院出版社，1988.

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中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0077-01

绪论

中国煤炭资源储量丰富，目前煤炭在一次能源消耗中所占比重最大，但每层赋存条件复杂、安全形势严峻，矿井灾害一直是影响煤矿安全生产的重要因素之一，国内各大科研机构围绕中国煤炭存在的各种灾害进行聊深入研究并取得了一系列成果[1-4]，对矿井重大灾害的预防和治理起到了重要作用。但是我国煤矿灾害防治领域还存在诸多关键技术难题尚未解决[5]，事故总量和伤亡人数仍然偏高，安全生产形势依然严峻。

1.瓦斯灾害防治技术难题

1.1瓦斯灾害治理的理论和技术基础难题

目前，我国煤矿对瓦斯灾害治理的基础理论研究薄弱，对瓦斯灾害发生机理、灾害的演化过程尚不能全面认识，从而影响了瓦斯灾害防治关键技术的进展。对于煤与瓦斯突出机理的认识未能突破，影响煤与瓦斯突出预测预报技术发展，尤其是影响临界值的确定。需要攻克的主要难题有以下两项。

（1）瓦斯运移、抽放作用规律和瓦斯煤尘爆炸机理。对瓦斯赋存、运移和涌出规律的系统研究；对不同开采条件和瓦斯抽放条件下瓦斯涌出规律和分布特征、地应力和瓦斯运移场的耦合关系的认识；对煤矿生产环境下瓦斯煤尘爆炸特性及其演化传播规律、瓦斯煤尘连续爆炸发生的条件和传播特性的深入研究等。

（2）煤与瓦斯突出机理与防突技术基础。目前，我国煤矿地质构造对灾害的控制机理和规律尚不能认识、仍停留在“假说”阶段。虽然我国也曾做过一系列的研究，但是对机理的研究多是零星展开的，缺乏系统性。

1.2煤层瓦斯含量测定技术难题

我国已经成功开发出了地质勘探期间煤层瓦斯含量、煤层瓦斯涌出量的预测方法和装置。虽然这些技术已经在煤矿是用了几十年并经过多次改进，但是其精确度仍是一个十分突出的问题，其测定值普遍低于实际值，以致使有的煤矿在建井期间就不得不进行安全补套设计，及造成了大量资金的浪费且带来系统性的事故隐患。

1.3瓦斯抽放技术难题

（1）构造煤的探测和区划研究。为提高瓦斯抽放率，急需探明原地构造煤分布区及其厚度，探测清楚原地构造煤瓦斯含量和突出区，还需要解决在高应力、高压力、高瓦斯构造煤区使用的钻进设备和抽放技术难题。

（2）松软低透气性煤层的本煤层瓦斯抽放技术。其核心就是要解决松软煤层的顺层钻进施工问题。

（3）高抽巷瓦斯抽放技术。在采煤工作面上方裂隙带布置瓦斯抽放巷道是当前十分有效的抽放技术，但施工量大，经济成本比较高，为克服其缺点，用水平定向长钻孔代替高抽巷的研究，至今已研究出了施工钻孔长度达600米到800米的强力钻机和钻孔工艺，需要继续研究能施工1000米的钻孔的钻机、钻具和钻进工艺，同时，还需要研究钻孔测斜、纠偏的技术和装备。

（4）改善煤层渗透性的技术。多数高瓦斯矿井的渗透率较低，严重制约了瓦斯抽放技术的发展。

（5）采动区瓦斯抽放控制煤层自燃发火关键技术。利用采动卸压而提高瓦斯抽放效果是煤矿很有前景的抽放方法，但是抽放同时极易带入空气从而导致自燃发生，因此，需要加大力度对采动区瓦斯抽放控制煤层自燃的研究。

（6）瓦斯抽放浓度控制技术。抽放瓦斯时，控制抽出瓦斯的浓度对瓦斯抽放效果和安全利用是十分重要的，但目前仍没有成功的技术和方法。

（7）瓦斯抽放标准。急需解决的一个技术标准问题就是煤层瓦斯抽到什么程度即瓦斯含量和瓦斯涌出量降到什么标准，就认为达到了“先抽”的标准和达到这一标准的技术和方法。

2.煤矿安全监测监控技术存在的问题

2.1瓦斯传感器技术

目前，国外应用于煤矿的瓦斯检测原理主要为热催化、热导、光干涉和红外，而我国主要为热催化、热导、光干涉，以热催化和光干涉为主。红外气体测量原理在煤矿瓦斯监测方面我国虽几年前就已展开但是最终因为其采用电机机械调制，仪器功耗大、稳定性差、造价高而不能广泛推广。半导体激光吸收光谱技术用于煤矿瓦斯检测是国际方面的最新研究动向，而我国最需要做的就是对现有的热催化瓦斯敏感元件的技术指标进行提升和改进。

2.2监测监控系统

（1）监控系统传输网络体系结构需升级换代，安全和生产动态信息的传输缺乏稳定、快速、可靠的通讯平台。在地面，采用工业以太网络、现场总线组建监控系统的技术已经很成熟，而我国煤矿监控系统仍然采用主从式窄带通讯体系结构、时分制通讯和低速总线巡检等传统方式，周期长，传输速度慢、故障率高，灾害隐患信息容易漏报、误报，时效性也差。

（2）目前的煤矿安全监控系统主要功能是监测，控制功能单一，根本无法做灾害或事故的预警。利用监控系统对矿井重大灾害预测预报的实用性和准确性不高，不能有效指导安全生产，只是对采掘工作面和其他传感器设置地点的瓦斯浓度或其他参数的简单监测，不能根据变化趋势和整个矿井的信息进行专家诊断，形成对灾害的有效预警。

（3）现有的监控系统还存在报警后的处理预案不完善，现场维护力量薄弱、设备无故障工作时间短、抗干扰能力不强等。

3.矿井火灾防治技术存在问题

虽然在煤矿火灾防治理论和技术领域通过近几十年的攻关研究逐步形成了以预测预报、火灾监测、火灾预防和火灾治理技术、装备和材料为一体的综合防灭火技术体系，但还是远远不能满足目前我国矿山火灾防治的要求，主要表现在以下几方面：

（1）基础理论研究方面不够深入，不能揭示矿井火灾灾害的深层次理论问题。

（2）在防灭火材料研究方面不够成熟、缺乏针对性。

（3）防治工艺技术的创新性不强，特别是在关键性技术的研究和应用方面缺乏专用设备，导致防灭火等现场工作难以迅速展开。

（4）整体技术的继承性不高，不能实现智能控制。

（5）矸石山的危害防治技术。

4总结

以上问题，是我国煤矿灾害防治方面急需解决的难点问题，需要从实用技术推广和集成，关键技术突破及基础理论研究三方面着手。具体应整合安全科技资源，形成产学研相结合的安全创新体系，建立以煤炭科学研究总院为主体的国家煤矿安全关键技术转换平台，建立以煤炭企业为主体的成果推广应用和再创新平台，建立以高效为骨干的基础研究平台，国家也应继续支持煤矿安全技术研究中心的扩建。

参考文献

[1] 王显政，杨富，朱凤山，等.煤矿安全新技术[M].北京： 煤炭工业出版社， 2002.

[2] 宋元文.煤矿灾害防治技术[M].兰州： 甘肃科学技术出版社， 2007.

[3] 黄俊，牛艳萍，芦山.影响煤矿安全的因素与防治对策[J].洁净煤技术，2007，13（ 3） ： 94-96.

[4] 卢鉴章，刘见中.煤矿灾害防治技术现状与发展[J].煤炭科学技术，2006，34（5）：1-5.

篇13

中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）15-0019-01

一、煤矿瓦斯治理

煤矿瓦斯事故是制约煤炭产业安全和可持续发展的突出问题，也影响到区域的安全性和稳定性，因而煤矿瓦斯治理的重要性显得极为突出。随着煤矿开采深度的不断增加，煤层气的压力也越来越大，进而导致煤矿瓦斯治理和控制更加困难。同时煤矿生产中存在的一些问题，比如煤矿地质构造复杂，开采难度大，生产体系和保障体系不健全，安全投入不足，管理人才缺乏以及管理制度不健全等问题，严重制约着煤矿的安全生产。当然，煤矿瓦斯事故是可以预防和控制的，对于煤矿瓦斯治理的可行性，为切实做好瓦斯综合治理，根据对煤矿安全生产条件及危害的分析，需要严格执行安全第一、预防为主、安全生产、综合治理的原则，遵循先抽后生产的控制政策，建立稳定可靠的矿井通风系统，科学合理开发系统抽气，牢牢抓住矿井通风系统，排水和排气，现场监测管理等工作，提高预防和控制煤矿瓦斯灾害的能力。

从煤矿企业可持续发展的角度来看，瓦斯事故会对企业造成的严重影响，因此，应该认识到煤矿瓦斯治理的必要性和重要性，必须实施区域防突措施，以区域防突措施进行预抽煤层瓦斯时，还应预测局部状况，否则应采取局部综合防突措施，通常情况下，在煤矿瓦斯治理过程中，治理的最终目的是消除煤矿瓦斯，阻止瓦斯突出事故和爆炸事故的发生，进而维护矿工的生命安全和财产安全，这就需要坚持标本兼治，注重根本的原则，采用区域和局部综合预防措施和系统技术，突出危险性预测，采取瓦斯危害防治措施，做好安全防护措施等。

二、煤矿瓦斯治理过程中存在的问题

在我国煤炭是国民经济发展的基础，但随着煤矿开采深度的不断发展，煤矿瓦斯积累造成的事故频发，矿井瓦斯问题严重威胁到人员生命安全，同时经济的快速增长加剧了煤炭工业的发展，也使人们更加重视煤矿瓦斯管理，以确保煤炭工作稳定和安全发展。但是在煤矿瓦斯治理过程仍然存在一些问题，主要有以下几方面：

（一）煤矿瓦斯治理重视不够

虽然不断宣传和推广煤矿安全生产，预防为主，安全第一的思想，但大多数现有的煤矿安全生产对煤矿瓦斯治理不够重视，甚至对煤矿安全性重视程度不足。一些煤矿过于注重生产效益和经济利益，而忽视对煤矿安全的重视，随着深度的增加，其开采难度和瓦斯含量也逐渐增大，忽视了通风系统的完善和深入，此外，一些煤炭企业在煤矿安全生产不能将所有的管理标准具体实施和落实，没有长远管理规划。

（二）煤矿瓦斯治理体系不完善

随着开采深度和开采强度的增加，煤矿瓦斯含量和压力是越来越多大，煤矿瓦斯含量超标数增加，预防难度加大。一些矿井内的通风系统不完善，设备不合理的问题尚未完全解决。各种实施矿井瓦斯抽放管理体系不完善，对瓦斯抽放的重要性认识不足，重生产，轻安全的思想，阻碍了烟气治理新技术的应用。同时，煤矿瓦斯抽放方法过于单一，且瓦斯抽放设备落后，天然气利用率低。

（三）煤矿瓦斯预防检测不到位

在实际管理过程中，煤矿瓦斯治理监控制度和预防措施不完善，煤矿瓦斯的检测信息管理和应急管理措施落后，这在很大程度上阻碍了煤矿瓦斯灾害防治工作的进一步加强，同时瓦斯治理不是一个简单的项目，而是一套完整的系统工程，当前一些煤矿对煤矿瓦斯治理的预防和检测工作不到位，缺乏预测合理的部署以及防突措施，所以煤矿瓦斯突出问题的预防需要继续深入研究，采用新方法和新途径，不断预防煤矿瓦斯突出事故的发生。

三、加强煤矿瓦斯治理的措施

（一）有效利用瓦斯抽放技术

有效利用煤矿瓦斯抽放技术，正确理解提取序列，合理降低因为煤矿瓦斯提取时间减少而带来的管理难度，要根据当地的地质情况的地壳结构，因地制宜针对不同的地质，采取不同的抽取策略。在复杂的地质条件变化下，合理采用煤矿瓦斯治理抽取技术对井下瓦斯进行抽放，降低瓦斯事故的发生，保证煤矿安全生产，同时要不断创新煤矿瓦斯治理技术，瓦斯抽放技术对煤矿瓦斯治理有着显著效果，能有效解决低浓度瓦斯爆炸问题。随着现在我国煤矿瓦斯治理技术的不断提高，有选择实施多种治理技术，因此，在选择煤矿瓦斯治理方法时，可以按照不同地区地形采取不同的技术选择，合理做好煤矿瓦斯的控制，以保证井下人员的生命安全。

（二）加强煤矿瓦斯监管人员安全培训

每个煤矿企业员工要充分认识煤矿瓦斯治理安全培训的重要性，认识到煤矿瓦斯治理与员工的安全有着直接的联系，关系到安全生产和企业的发展前景。煤矿瓦斯治理不能流于形式，所以煤矿企业要牢牢把握安全培训，综合科学合理进行规划，形成了一套完善的煤矿瓦斯治理安全培训规章制度，制定相应的安全培训计划，并根据不同类型确定科学合理的安全培训内容，在安全培训的实践过程中，必须坚持理论联系实际，集中和分散对煤炭企业员工进行安全培训，切实提高他们的安全技能和安全意识。

（三）加强加强煤矿瓦斯危险性预测

根据煤层瓦斯压力测定，参照瓦斯含量及其他相关参数，建立动态矿井瓦斯基本信息数据库，对煤矿瓦斯分布进行合理的地质编图，在作业矿井内积极开展煤矿瓦斯检查工作，科学合理的建立适合实际矿区的瓦斯突出预测指标体系。此外，还要建立和完善煤矿通风系统，提高通风系统是矿井实现安全生产的先决条件，能够保证足够的新鲜空气，将瓦斯事故可以消灭在萌芽状态。

四、结语

总而言之，煤矿瓦斯治理是一项综合性强，多方向的系统工程，本文主要从提高煤矿瓦斯管理和治理的角度进行了分析和研究，在煤矿瓦斯治理过程中，必须采取预抽煤层瓦斯技术，提高煤矿安全生产力度，积极建立和完善地下开采措施及瓦斯治理标准，加大对工作人员的操作安全技术培训，提高安全技能以及结合多种技术措施，提高煤矿瓦斯治理能力，才能最大限度地实现对煤矿瓦斯的治理和促进煤矿的合理开发和可持续发展。

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