煤礦瓦斯防治技術(shù)的現(xiàn)狀與存在的問題

鄭少英

【摘 要】隨著對(duì)瓦斯治理工作的重視及相關(guān)監(jiān)測(cè)技術(shù)手段的提高，我國(guó)的瓦斯事故和死亡人數(shù)呈現(xiàn)出整體降低的趨勢(shì)。但是，2016 年的瓦斯事故起數(shù)仍為 40 起、瓦斯事故死亡人數(shù) 140 人，并且近幾年來事故起數(shù)和死亡人數(shù)減小的幅度越來越不明顯，煤礦瓦斯治理工作出現(xiàn)瓶頸。因此，煤礦瓦斯治理工作仍不容忽視，有效預(yù)防和控制煤礦井下瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出等瓦斯事故的發(fā)生，對(duì)煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】煤礦瓦斯；瓦斯防治；防治現(xiàn)狀；存在問題

煤礦瓦斯災(zāi)害是我國(guó)煤礦的主要災(zāi)害之一，嚴(yán)重制約我國(guó)煤礦的安全生產(chǎn)和煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。煤礦瓦斯災(zāi)害主要指瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出和瓦斯窒息等事故，其中，瓦斯爆炸由于發(fā)生時(shí)間短、影響范圍大、破壞性強(qiáng)等特點(diǎn)，是我國(guó)煤礦瓦斯防治的重中之重。因此，有關(guān)煤礦瓦斯災(zāi)害防治的研究，對(duì)煤炭資源的綠色、高效和安全開采具有重要意義。我國(guó)煤炭資源不僅儲(chǔ)量豐富，而且賦存條件復(fù)雜，瓦斯煤礦較多，且瓦斯含量豐富。另外，近幾年來隨著煤礦開采深度的不斷加深及大規(guī)模集約化生產(chǎn)的進(jìn)行，礦井瓦斯涌出量越來越大，瓦斯治理問題越來越嚴(yán)峻。通過查閱煤炭安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局及相關(guān)統(tǒng)計(jì)文獻(xiàn)資料，對(duì) 2005-2016 年我國(guó)的瓦斯事故進(jìn)行不完全統(tǒng)計(jì)，如圖 1 所示。

1 煤礦瓦斯防治技術(shù)的現(xiàn)狀

目前，我國(guó)主要從礦井瓦斯?jié)舛燃懊号c瓦斯突出等級(jí)判斷、礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)、煤層瓦斯抽放和抽采、礦井瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制等技術(shù)和方法，對(duì)煤礦瓦斯事故進(jìn)行預(yù)防和控制。

1.1 煤層瓦斯抽采技術(shù)

礦井瓦斯抽放技術(shù)主要是在地面向煤層瓦斯賦存區(qū)域放置管道或在井下進(jìn)行鉆孔，通過瓦斯專用運(yùn)輸管道，將瓦斯運(yùn)輸至地表進(jìn)行儲(chǔ)存的一種煤層瓦斯利用技術(shù)。對(duì)煤層進(jìn)行瓦斯抽采，既能防治井下瓦斯事故的發(fā)生，又能充分利用煤層瓦斯（煤層氣）資源，緩解我國(guó)的天然氣能源供應(yīng)緊張的問題。

20 世紀(jì) 50 年代，我國(guó)在撫順礦區(qū)進(jìn)行瓦斯抽采技術(shù)實(shí)踐，對(duì)我國(guó)煤層氣利用技術(shù)具有重要的里程碑意義。隨著煤炭工業(yè)及相關(guān)研究的不斷發(fā)展，我國(guó)的瓦斯抽采技術(shù)先后經(jīng)歷了通過井下鉆孔對(duì)高透氣性煤層進(jìn)行瓦斯預(yù)抽采、通過穿層鉆孔對(duì)鄰近煤層瓦斯進(jìn)行卸壓抽采、通過煤層注水壓裂和大直徑鉆孔等方法對(duì)透氣性較差的煤層進(jìn)行瓦斯強(qiáng)力抽采、通過巷道布置優(yōu)化的方法將采前瓦斯抽采和邊抽邊采等技術(shù)應(yīng)用于同一礦井的綜合瓦斯抽采四個(gè)階段。盡管我國(guó)的瓦斯抽采技術(shù)發(fā)展較快，但與國(guó)際先進(jìn)采煤國(guó)家相比，在瓦斯抽采技術(shù)、瓦斯抽采后的利用、瓦斯抽采過程的安全性等方面，仍存在較大差異。

1.2 礦井瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)

礦井瓦斯監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)是指在煤礦井下主要巷道和瓦斯涌出集中地點(diǎn)布置瓦斯監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)井下瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行實(shí)時(shí)的聯(lián)網(wǎng)和監(jiān)測(cè)，當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^預(yù)先設(shè)定值時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可自動(dòng)報(bào)警并在必要時(shí)切斷電源，保證含瓦斯礦井安全生產(chǎn)的技術(shù)。隨著我國(guó)精密機(jī)械制造水平、井下互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展，許多礦井已經(jīng)建成了比較先進(jìn)和完整的瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但由于煤層賦存地質(zhì)條件的復(fù)雜性和管理的松散型，在預(yù)防和控制工作中，仍存在很多不足。

2 煤礦瓦斯防治存在的問題

我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)中，瓦斯災(zāi)害事故發(fā)生次數(shù)仍處于較高水平，隨著深部開采戰(zhàn)略的實(shí)施，瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出等事故仍頻繁發(fā)生，嚴(yán)重制約我國(guó)煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也進(jìn)一步說明我國(guó)煤礦的瓦斯防治仍存在較多問題。

2.1 煤層瓦斯賦存數(shù)據(jù)收集不足，瓦斯含量和突出等級(jí)等預(yù)測(cè)誤差大

礦井或煤層開采前，對(duì)礦井或煤層的瓦斯含量和突出等級(jí)進(jìn)行提前預(yù)測(cè)和判斷，對(duì)于后期瓦斯防治工作具有重要的指導(dǎo)意義。但目前由于技術(shù)手段的限制，煤層瓦斯數(shù)據(jù)的完整收集存在一定的困難，導(dǎo)致瓦斯含量和突出等級(jí)等預(yù)測(cè)誤差較大。首先，在預(yù)測(cè)過程中需要借助以往的數(shù)據(jù)，然而這些數(shù)據(jù)本身就不準(zhǔn)確，使用其進(jìn)行預(yù)測(cè)，不可避免的進(jìn)一步增大了誤差；其次，在數(shù)據(jù)收集過程中，由于人為失誤造成部分?jǐn)?shù)據(jù)出錯(cuò)或未收集到，導(dǎo)致預(yù)測(cè)結(jié)果的精確性和完整性降低，同樣導(dǎo)致預(yù)測(cè)誤差增大。

2.2 煤礦機(jī)械化生產(chǎn)水平較低，瓦斯防治技術(shù)和設(shè)備相對(duì)落后

我國(guó)煤礦開采經(jīng)歷了炮采、普采、高檔普采和綜采等階段，由于生產(chǎn)成本和煤層賦存條件的限制，許多礦井機(jī)械化程度較低，間接影響了井下的瓦斯防治工作。另外，瓦斯監(jiān)測(cè)技術(shù)和設(shè)備的落后，導(dǎo)致井下瓦斯測(cè)定不準(zhǔn)確，且不能及時(shí)預(yù)警將要發(fā)生的瓦斯事故，進(jìn)一步提高了瓦斯防治工作的難度和瓦斯災(zāi)害的危險(xiǎn)性系數(shù)。

2.2 煤礦工人安全生產(chǎn)意識(shí)不強(qiáng)，入崗培訓(xùn)力度不夠

盡管煤礦機(jī)械化水平不斷提高，但是煤礦從業(yè)人員的技術(shù)水平對(duì)煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。然而，目前煤礦從業(yè)人員，尤其中小型礦井的瓦斯防治工作人員安全生產(chǎn)意識(shí)不強(qiáng)，入崗培訓(xùn)力度不夠。

另外，煤炭管理部門要通過法律法規(guī)等，支持相關(guān)煤炭院校和科研單位在全國(guó)各大礦區(qū)開展瓦斯治理研究工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，不斷完善瓦斯防治體系、強(qiáng)化政策引導(dǎo)、加大安全投入、提升科技水平，這對(duì)進(jìn)一步提高瓦斯治理工作和煤礦的安全生產(chǎn)具有顯著的實(shí)際意義。

3 結(jié)束語

煤礦瓦斯災(zāi)害作為我國(guó)煤礦的主要災(zāi)害之一，嚴(yán)重制約著我國(guó)煤礦的安全生產(chǎn)和煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著煤炭工業(yè)的不斷發(fā)展和科技水平的不斷提高，煤炭管理部門和煤礦企業(yè)不斷增加對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的科研投入，通過分析我國(guó)瓦斯事故的特點(diǎn)、瓦斯防治技術(shù)的現(xiàn)狀及存在的問題，以加強(qiáng)煤礦瓦斯綜合治理、預(yù)防，控制煤礦瓦斯事故的發(fā)生，從而促進(jìn)煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。

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（作者單位：平頂山天安煤業(yè)股份四礦）