煤礦瓦斯治理過程控制理論及應(yīng)用研究

張仲寶（六枝工礦(集團)恒達勘察設(shè)計有限公司　貴州省六盤水市　553400）

煤礦瓦斯治理過程控制理論及應(yīng)用研究

張仲寶
（六枝工礦(集團)恒達勘察設(shè)計有限公司貴州省六盤水市553400）

隨著社會經(jīng)濟的進步，我國煤礦業(yè)也取到了很大的發(fā)展，因此對于煤礦的安全治理也相應(yīng)的提出了更高的標準和要求。在實際的煤礦經(jīng)營中，瓦斯事故是比較常見且影響巨大的安全事故，不僅給煤礦企業(yè)造成較大的經(jīng)濟損失，同時也危及到礦井員工的生命安全。煤礦對瓦斯治理過程的控制是一項至關(guān)重要的內(nèi)容。基于此，本文結(jié)合理論與管理實踐，對煤礦瓦斯治理過程控制的相關(guān)理論及其應(yīng)用進行深入地研究，并指出治理控制過程中所存在的問題，最后提出幾點針對性的建議。

煤礦瓦斯；治理過程；控制理論

煤炭作為我國社會發(fā)展所需的重要能源之一，不僅對工業(yè)生產(chǎn)有積極作用，對于社會發(fā)展建設(shè)也有重要意義。所以煤礦的安全生產(chǎn)工作變得至關(guān)重要。瓦斯事故作為煤礦事故中影響巨大的一項事故類型，不僅對煤礦員工的生命安全有極大的威脅，同時對于社會可持續(xù)發(fā)展也有重要的影響。尤其是近年來，雖然我國加大了對煤礦的治理，但仍然無法避免瓦斯爆炸等事故的發(fā)生。隨著現(xiàn)階段煤礦開采規(guī)模的不斷擴大，瓦斯治理的難度也逐步增加，尋求加強治理的解決對策刻不容緩。

1　煤礦瓦斯治理過程控制相關(guān)理論分析

1.1煤礦瓦斯治理過程的內(nèi)涵

煤礦瓦斯事故主要有瓦斯爆炸、瓦斯突出、瓦斯燃燒以及瓦斯窒息等類型。瓦斯治理過程就是對這些事故進行跟蹤控制，防治這些事故發(fā)生。

從某一層面而言，瓦斯事故的治理過程是一項比較特殊的過程，不僅接受瓦斯賦存、煤層賦存以及地質(zhì)構(gòu)造等資料作為輸入內(nèi)容，同時也需要投入大量的管理人員、技術(shù)人員等人力資源以及通風(fēng)系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等物理資源[1]。通過瓦斯治理工程施工參數(shù)的跟蹤控制、瓦斯抽采和排放參數(shù)的跟蹤控制以及若干過程節(jié)點的控制防止瓦斯事故的發(fā)生。

1.2煤礦瓦斯治理過程控制的特點

（1）人工輔助的控制方式。當前的瓦斯治理中，自動化程度較低，因此大量的過程參數(shù)測量與記錄都需要依托人工操作來完成，其中控制方法等應(yīng)用也需要依靠人工實現(xiàn)[2]。

（2）多種控制方法相結(jié)合。在瓦斯治理過程中，其主要的控制方法有施工過程跟蹤控制法、瓦斯抽采與排放過程跟蹤控制法以及節(jié)點控制法。這幾種方法的原理、檢驗參數(shù)、制圖工具都不同，但是在實際的過程控制中，需要協(xié)作完成才能發(fā)揮較好的瓦斯治理控制效果。

（3）抽象的控制過程。在瓦斯治理過程控制中，同石油、化工、電子以及機械制造等工程控制研究不存在產(chǎn)品以及物料的出現(xiàn)，而是基于過程特征參數(shù)與模型來進行操作。

2　煤礦瓦斯治理過程控制中存在的問題

2.1復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致萬斯治理難度大

在煤礦開采中，通常需要面臨復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，因此很大程度上加大了煤礦的開采難度，進而加大了瓦斯事故產(chǎn)生的幾率。煤礦開采的深度不斷加大，那么面臨的地質(zhì)結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜，礦井下的瓦斯?jié)舛纫搽S著增加，瓦斯事故更加容易發(fā)生。因此，結(jié)合地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征來防治瓦斯事故是當前瓦斯治理過程控制的重要內(nèi)容[3]。

2.2瓦斯壓力加大了瓦斯事故發(fā)生的可能性

在煤礦開采的過程中，煤礦開采的深度加大會使瓦斯的壓力也會隨之增大。當前，對瓦斯事故治理采用較多的方法是抽樣控制法。但基于此種傳統(tǒng)的瓦斯治理控制方法已經(jīng)無法滿足當下煤礦的開采。因此要實現(xiàn)煤礦的安全開采，尋求積極的治理控制措施顯得至關(guān)重要。

2.3多種因素控制不利導(dǎo)致瓦斯事故增多

根據(jù)研究資料表明，導(dǎo)致瓦斯事故發(fā)生的原因是多種多樣的，因此加強對瓦斯事故風(fēng)險源的控制是十分必要的。比如，加強對開采技術(shù)的控制是防止瓦斯事故增加的重要措施之一。在煤礦開采中，不少企業(yè)為了獲得更大的經(jīng)濟利潤空間，通常采用降低瓦斯控制力度的方法來實現(xiàn)成本的節(jié)約與控制，反而導(dǎo)致開采中發(fā)生“卡鉆”等現(xiàn)象，進而加大了煤礦開采的安全隱患。因此，加大開采技術(shù)的控制，也是煤礦瓦斯治理控制過程中的一項重要內(nèi)容[4]。

3　加強煤礦瓦斯治理過程控制的措施

3.1加強煤礦瓦斯治理過程控制理論知識的應(yīng)用

理論是指導(dǎo)實踐的基礎(chǔ)，因此在瓦斯治理過程中加強各種理論知識的靈活應(yīng)用是十分必要的。在實際的瓦斯治理過程控制中，應(yīng)積極采用過程系統(tǒng)特征進行各項參數(shù)分析，包括煤層賦存、空間位置、地質(zhì)構(gòu)造以及瓦斯參數(shù)與賦存等情況的描述。尤其是瓦斯抽采濃度、流量、溫度以及負壓等情況應(yīng)具體掌握與分析。除此之外，靈活應(yīng)用治理過程中的跟蹤控制理論，對穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯工程施工過程、穿層鉆孔抽采煤巷條帶瓦斯過程、煤巷掘進過程、順層鉆孔施工過程、順層鉆孔抽采回采區(qū)域瓦斯過程以及工作面回采過程進行跟蹤控制，確保煤礦生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定。同時，還應(yīng)注重節(jié)點控制理論的應(yīng)用，節(jié)點在瓦斯治理過程系統(tǒng)中為時間點概念，結(jié)合治理目標，節(jié)點控制主要包含以下幾個方面的內(nèi)容：設(shè)計方案、危險預(yù)測、質(zhì)量驗收、采掘條件審核以及防治效果的驗證等。總而言之，加強專業(yè)理論知識的靈活應(yīng)用是提高瓦斯治理過程控制效率的重要途徑[5]。

3.2提高煤礦安全開采的控制力度

①為有效防止瓦斯事故的發(fā)生，應(yīng)加大礦井通風(fēng)。通風(fēng)直接影響到瓦斯的濃度，因此建立科學(xué)的通風(fēng)系統(tǒng)，保證礦井的通風(fēng)效果，對于控制瓦斯事故的發(fā)生有積極的作用[6]。②加大安全治理的力度。一方面，要加大員工的安全生產(chǎn)意識。在開采過程中，不僅要掌握瓦斯治理的相關(guān)知識，同時還要懂得如何防治瓦斯事故，以此保證開采的安全、順利。另一方面，加大制度管理。在煤礦生產(chǎn)中使各項工作都有章可循、有法可依，是保障生產(chǎn)工藝正常進行的必要前提，同時也是減少瓦斯事故發(fā)生的重要方法。

3.3加強煤礦的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

有效控制瓦斯事故的影響范圍對于煤礦企業(yè)的發(fā)展十分必要，降低瓦斯事故影響的程度也是非常關(guān)鍵的。因此，在實際的瓦斯治理過程中，要加強各項基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。比如，在通風(fēng)口設(shè)置安全防爆門，并且安裝隔爆裝置，讓每個員工配備相關(guān)的自救以及救援器材等，以此保證瓦斯治理過程的萬無一失。

4　結(jié)束語

在煤礦的安全治理中，高效的瓦斯治理是煤礦安全生產(chǎn)的前提。因此對瓦斯治理過程的控制，不僅需要加強安全意識，而且還要不斷地改進煤礦瓦斯治理的控制方法。使煤礦生產(chǎn)處于相對安全與穩(wěn)定的環(huán)境中，降低瓦斯事故發(fā)生的幾率，保障煤礦健康長遠的發(fā)展。本文從理論與應(yīng)用的角度對瓦斯治理進行了深入的分析，對于維護社會的穩(wěn)定以及促進煤礦企業(yè)的和諧發(fā)展有非?，F(xiàn)實的意義。

[1]鄒照勝，李龍飛，程金曉.煤礦瓦斯治理過程控制方法探討[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2015（11）：99～100.

[2]高毅.煤礦瓦斯治理過程控制方法研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012（32）：59～59..

[3]于志強.淺談煤礦瓦斯治理過程控制方法[J].技術(shù)與市場，2014（09）：307～308.

[4]程遠平，王海鋒，侯少杰.煤礦瓦斯治理過程控制方法研究[J].中國煤炭，2010（08）：15～19.

[5]田如成，龍傲雪.巖層控制理論在煤礦瓦斯災(zāi)害治理中的應(yīng)用[J].中州煤炭，2010（08）：103～105.

[6]毛振丙.煤礦瓦斯治理中的過程控制策略探索[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2015（13）：237～238.

TD712

A

1673-0038（2015）51-0196-02

2015-12-4

張仲寶（1976-），男，山東人，助理工程師，本科，從事瓦斯治理工作。