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）.