煤礦瓦斯抽放存在的問題及處理措施

鄭迎春

中國平煤神馬集團能源化工研究院瓦斯所，河南 平頂山 467099

煤礦瓦斯抽放存在的問題及處理措施

鄭迎春

中國平煤神馬集團能源化工研究院瓦斯所，河南 平頂山 467099

在對煤礦瓦斯抽放技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀進行分析的同時，探討了當前煤礦瓦斯抽放工作中放存在的一些主要問題。以提高煤礦瓦斯抽放效果為目的，分別從技術(shù)和管理等方面提出了瓦斯抽放問題的處理策略，希望可以形成相對完善的煤礦瓦斯抽放管理技術(shù)體系。

瓦斯抽放；問題；處理措施

煤礦瓦斯抽放就是利用專門的大型設(shè)備將煤礦的煤層、巖層和采空區(qū)的可燃性氣體抽出的過程。目前，瓦斯抽放技術(shù)已經(jīng)在我國煤礦生產(chǎn)過程中得到了廣泛應(yīng)用，這不但減輕了煤礦大型通風設(shè)備的負擔，降低了煤礦安全事故發(fā)生的概率，同時還能把抽取獲得的瓦斯氣體作為工業(yè)生產(chǎn)燃料，具有一定的經(jīng)濟效益。但是當前在瓦斯抽放技術(shù)的應(yīng)用過程中還存在一些問題，需做要進一步分析探討，采取合適的處理措施，以保證瓦斯抽放的效果。

1 煤礦瓦斯抽放技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀概述

在煤礦的生產(chǎn)工作中，利用大型抽放設(shè)備將煤層、巖層和采空區(qū)中的可燃性氣體抽出后，并使用專業(yè)的運輸管道將這些可燃性氣體提供給廠礦和其他特定的用戶，可以顯著提高煤礦生產(chǎn)的安全性和企業(yè)的經(jīng)營效益。我國從20世紀40年代末就已引進了瓦斯抽放技術(shù)，并逐步在煤礦生產(chǎn)過程中得到了應(yīng)用，取得了良好的效果。改革開放后，我國在引進國外先進的瓦斯抽放技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身的實際應(yīng)用情況，采取創(chuàng)新的方式逐步發(fā)展并形成了完善的瓦斯抽放技術(shù)體系，獲得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

當前，瓦斯抽放工藝主要包括這樣三個階段，其一，在地面上設(shè)置大型的瓦斯抽放泵，利用抽放泵的管道與地下作業(yè)井中的抽放鉆孔連接起來；其二，啟動瓦斯抽放泵，通過產(chǎn)生負壓將瓦斯從井下抽出；其三，將抽取獲得的瓦斯裝入專用罐體中，利用輸送管道直接供給對應(yīng)的用戶。在瓦斯抽放過程中，根據(jù)瓦斯來源的不同可以使用四種方式：① 抽放開采的煤層中包含的瓦斯；② 抽放與采煤工作面相鄰的煤層中包含的瓦斯；③ 抽放巖層中包含的瓦斯；④ 抽放采空區(qū)中包含的瓦斯。

2 煤礦瓦斯抽放存在的主要問題

2.1 瓦斯抽放設(shè)備的問題

煤礦瓦斯抽放設(shè)備是瓦斯抽放作業(yè)過程中的主要工具，在運行過程中一旦出現(xiàn)故障將導致瓦斯氣體聚集，不但不能夠?qū)⑼咚箽怏w從煤層、巖層或者采空區(qū)中抽出，而且會導致危險事故發(fā)生。同時，必須保證使用的瓦斯抽放設(shè)備具有良好的防爆性與工作的可靠性，并不允許存在放電現(xiàn)象，以防在工作過程中引發(fā)明火，導致爆炸事故的發(fā)生。但是，我國現(xiàn)有煤礦企業(yè)使用的煤礦瓦斯抽放設(shè)備在這些方面依然存在一定程度上的不足，需要進行改善。

2.2 瓦斯抽放效果較差的問題

通常，隨著瓦斯抽放時間的延長，瓦斯抽放量占瓦斯涌出量的比例將逐步增大，在這種情況下合理延長抽放時間尤為必要。特別是對于透氣性系數(shù)相對較低的煤層，為了達到較為理想的抽放率，抽放預(yù)抽時間一般以長于7個月為好。但是，當前我國大部分煤礦的瓦斯抽放時間平均后達不到這個指標，抽放時間不足導致瓦斯抽放率不高，抽放效果較差，影響了瓦斯抽放作用的充分發(fā)揮。

2.3 瓦斯抽放系統(tǒng)安全性不高的問題

近些年來，我國發(fā)生了多起瓦斯爆炸事故，嚴重威脅到煤礦作業(yè)人員的生命財產(chǎn)安全。由此可見，瓦斯抽放作業(yè)過程中對抽放系統(tǒng)的安全性要求很高。因此在安裝抽放設(shè)備的過程中，要對影響瓦斯抽放系統(tǒng)的外界因素予以充分地考慮，盡量減少外界干擾因素對瓦斯抽放系統(tǒng)的影響。同時，瓦斯抽放過程中的報警系統(tǒng)更要靈敏準確，這樣才能確保瓦斯抽放過程的安全性。但是，由于受到地質(zhì)條件、技術(shù)手段等因素的制約，當前瓦斯抽放系統(tǒng)在整體安全性方面尚有欠缺，需要做進一步地完善。

2.4 管理缺位的問題

在瓦斯抽放工作中如果缺乏一個完善的、針對性強的抽放管理體系，這通常是導致瓦斯抽放作業(yè)效率較低的另外一個重要原因。從具體的應(yīng)用和作業(yè)過程來看，這方面的管理缺陷主要體現(xiàn)在以下三個方面：① 大多數(shù)煤礦企業(yè)并沒有設(shè)置由煤礦主要領(lǐng)導或者是專業(yè)技術(shù)人員統(tǒng)領(lǐng)瓦斯抽放隊伍，專業(yè)技術(shù)水準的不足直接影響了瓦斯抽放效果；② 在鉆孔施工過程中操作人員不能嚴格要求自己，缺乏縝密的管理制度和施工規(guī)則，影響了對抽放鉆孔長度的合理規(guī)劃；③ 抽放過程中專業(yè)的計量裝備和監(jiān)測設(shè)施較為落后，放水設(shè)備的安裝也不盡合理，后期對抽放系統(tǒng)的維護管理更加重視不足等等，這些管理上的因素都將成為生產(chǎn)安全的隱患。

3 煤礦瓦斯抽放問題治理措施

3.1 合理延長瓦斯抽放時間

在礦井采掘作業(yè)過程中，持續(xù)改善采掘平衡是延長瓦斯抽放時間的合理方式，同時還是提高瓦斯抽放效率的有效途徑。在我國，一般情況下煤礦在開始采掘作業(yè)時，都主要是針對突出煤層進行采掘，初期的采掘速度較快，當遇到突出較為嚴重的煤層時，其采掘速度就會明顯降低下來，這就使得煤礦采掘作業(yè)嚴重失衡，不能夠給瓦斯抽放預(yù)留足夠多的時間。因此，在煤礦采掘過程中保持采掘同步是瓦斯抽放時間得到保證的主要方式，在具體的實施過程中可以采取以下兩種方式，一是按照實際的煤層地質(zhì)條件和瓦斯含量與壓力情況，強化對瓦斯突出區(qū)域及其工作危險性的預(yù)測工作，利用提高預(yù)測準確率的方式來減少采掘過程中的突出問題，從而可以保證煤礦采掘工作的整體平衡，為瓦斯抽放作業(yè)爭取時間；二是針對突出煤層采取高效率的消除技術(shù)措施，縮短防突周期，促進煤炭采掘效率的提高。

3.2 改善瓦斯抽放設(shè)備的應(yīng)用效率

在瓦斯抽放設(shè)備的選型過程中，應(yīng)該選擇信譽好的供應(yīng)商，并確保其工作參數(shù)和設(shè)備質(zhì)量可以滿足煤礦瓦斯氣體的抽放需要。同時，煤礦瓦斯抽放設(shè)備自身必須具有足夠的安全性，不得存在放電問題，以免引發(fā)爆炸等危險事故。另外，瓦斯抽放設(shè)備必須具有足夠長的使用壽命，盡量避免更換瓦斯抽放設(shè)備，以免給瓦斯抽放工作帶來影響。并且，煤礦瓦斯抽放設(shè)備必須設(shè)置防回火、防回氣以及抑爆等設(shè)備，保證瓦斯抽放工作有條不紊地進行，改善設(shè)備的工作效率。

3.3 保證瓦斯抽放設(shè)備的安裝質(zhì)量

在安裝瓦斯抽放設(shè)備之前，必須充分調(diào)查和分析煤礦周圍的環(huán)境，對井下瓦斯氣體的濃度和瓦斯氣體的總含量進行準確預(yù)測，為瓦斯設(shè)備在型號、數(shù)量上的選擇提供科學依據(jù)，為保證瓦斯的抽放效果提供保障。在設(shè)備安裝時還要重視瓦斯抽放泵房位置的選擇，要盡量使泵房位置遠離煤礦井口，以保證瓦斯抽放設(shè)備的工作效果，讓抽取的瓦斯氣體及時排放出去，避免瓦斯氣體的積聚。值得注意的是，瓦斯泵房的選址還必須遠離建筑物和人員密集的區(qū)域，避開明火對瓦斯泵房的影響，減少瓦斯氣體可能對周邊人員造成的影響。

3.4 提高瓦斯抽放人員的質(zhì)量意識

為了提高瓦斯抽放人員的質(zhì)量意識，首先要建立專業(yè)的瓦斯抽放質(zhì)量管理隊伍，該隊伍主要包括相應(yīng)的計算人員和管理人員；其次要制定并完善對應(yīng)的質(zhì)量管理制度，在具體的實施過程中可以借助網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)對瓦斯抽放系統(tǒng)的設(shè)計、施工、作業(yè)等多個環(huán)節(jié)和階段進行系統(tǒng)化的監(jiān)督和管理，以保證瓦斯抽放系統(tǒng)的整體運行質(zhì)量；最后還要采取專業(yè)學習、技術(shù)交流、領(lǐng)導督辦等方法提高瓦斯抽放專業(yè)人員的質(zhì)量意識，從根本上使瓦斯抽放質(zhì)量得到保障。

3.5 加強對瓦斯抽放設(shè)備及人員的管理

瓦斯抽放設(shè)備的管理主要包括對抽放設(shè)備的維護和保養(yǎng)以及日常的安全檢查，當然也不能忽視對操作人員的嚴格要求，所以在管理過程中在做好設(shè)備的維修、保養(yǎng)、安檢的同時更應(yīng)該加強對維護人員的監(jiān)督與管理，這是保證瓦斯抽放設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，能有效減少瓦斯抽放隱患的出現(xiàn)概率。在實際工作中，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患，在及時進行處理的同時還要第一時間上報領(lǐng)導，以免隱患擴大，不得有絲毫的麻痹大意和僥幸心理。在日常的設(shè)備管理中，瓦斯泵房必須設(shè)置24小時的值班崗位，并隨時觀察抽放設(shè)備的運行情況，監(jiān)視設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。此外，煤礦井下的其他設(shè)備也必須做好相應(yīng)的輔助工作，比如照明設(shè)備，要杜絕火花、高溫等現(xiàn)象的出現(xiàn)，防止危險事故的發(fā)生。

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