煤礦瓦斯防治技術(shù)研究

（陽(yáng)煤集團(tuán)新元公司 山西 045400）

我國(guó)在發(fā)展過(guò)程中所需要的主要能源就是煤炭。所以煤炭單位需要做的就是保證煤炭開采效率，提升煤炭產(chǎn)業(yè)的安全性，這樣一來(lái)便可以在一定程度上推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?，F(xiàn)在我國(guó)社會(huì)正處于一種轉(zhuǎn)型階段，所以各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展水平就呈現(xiàn)出了不均衡的狀態(tài)，而這與我國(guó)社會(huì)的高速發(fā)展就產(chǎn)生了較為明顯的沖突。經(jīng)調(diào)查結(jié)果可以顯示，我國(guó)最終近幾年所發(fā)生的煤礦事故數(shù)量已經(jīng)有所減少，但任何一種煤礦事故的發(fā)生都會(huì)對(duì)工作人員的生命安全及財(cái)產(chǎn)等造成較為嚴(yán)重的損害。再加上我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)在安全方面還有一系列問(wèn)題存在，所以煤礦單位一定要重視瓦斯防治技術(shù)的應(yīng)用。

1.瓦斯的影響

對(duì)于煤礦中所存在的瓦斯來(lái)說(shuō)，其最大的特點(diǎn)就是無(wú)色無(wú)味，同時(shí)也很容易造成爆炸事故產(chǎn)生。工作人員在對(duì)煤礦進(jìn)行開采的過(guò)程中，如果其無(wú)法對(duì)瓦斯這一安全隱患進(jìn)行有效解決，那么不僅會(huì)對(duì)煤礦企業(yè)本身的生產(chǎn)狀態(tài)造成影響，甚至還會(huì)引發(fā)一系列的安全事故。所以企業(yè)一定要針對(duì)煤礦瓦斯開展有效的防治工作。除此之外，煤礦的深度與瓦斯?jié)舛戎g存在較為密切的關(guān)系，隨著挖礦深度的不斷加深，瓦斯?jié)舛染蜁?huì)不斷提升，隨之煤礦開采工作中所存在的安全隱患也會(huì)越來(lái)越大。瓦斯的安全隱患主要存在于煤礦的背斜以及向斜等地方，我國(guó)某一瓦斯爆炸事故現(xiàn)場(chǎng)如圖1所示。

圖1 瓦斯爆炸事故現(xiàn)場(chǎng)

2.瓦斯引起的主要災(zāi)害類型

(1)煤與瓦斯突出

在煤礦的實(shí)際開采過(guò)程中，帶來(lái)?yè)p害程度最高的事故之一就是煤和瓦斯的突出問(wèn)題。因?yàn)楣ぷ魅藛T在開采煤礦時(shí)，會(huì)有較多縫隙產(chǎn)生。再加上各個(gè)煤層之間的地質(zhì)情況有所不同，所以就會(huì)造成煤和瓦斯突出的情況發(fā)生。當(dāng)?shù)貧ぐl(fā)生活動(dòng)時(shí)，瓦斯就會(huì)通過(guò)這些縫隙蔓延到空氣之中。如果工作人員沒(méi)有在第一時(shí)間對(duì)這些漏出的瓦斯氣體進(jìn)行有效治理，那么空氣中的瓦斯含量濃度就會(huì)逐漸上升，當(dāng)其達(dá)到一個(gè)臨界點(diǎn)之后，地應(yīng)力和煤層作用力就會(huì)越來(lái)越重，最終則會(huì)產(chǎn)生煤和瓦斯突出這一問(wèn)題。

(2)爆炸危害

瓦斯的濃度以及氧氣含量和火源等，是造成瓦斯出現(xiàn)爆炸的主要因素。在一般情況下，只要空氣中瓦斯的濃度達(dá)到7%左右，其就會(huì)有點(diǎn)火能量產(chǎn)生。而當(dāng)氧氣量高于12%時(shí)，瓦斯就會(huì)出現(xiàn)自然爆炸等情況，甲烷與空氣混合物爆炸具體界限圖如圖2所示。

圖2 甲烷與空氣混合物爆炸界限圖

如果瓦斯出現(xiàn)爆炸，那么其周圍環(huán)境的氣溫就會(huì)急速升高，甚至還會(huì)有較大能量的沖擊波產(chǎn)生。這樣一來(lái)不僅會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)器設(shè)備以及工作人員帶來(lái)較大程度的沖擊，嚴(yán)重情況下，還有可能會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的所用事物造成毀滅。

3.煤礦瓦斯的防治現(xiàn)狀

(1)防治意識(shí)和培訓(xùn)能力不足

對(duì)于從事瓦斯防治工作的員工來(lái)說(shuō)，其需要擁有較為專業(yè)的操作能力以及基本防范意識(shí)。但經(jīng)調(diào)查結(jié)果可以顯示，現(xiàn)在大部分工作人員并不具備較高的綜合素養(yǎng)，同時(shí)煤礦單位也不會(huì)主動(dòng)組織工作人員開展培訓(xùn)活動(dòng)。這些問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，大部分煤礦單位中的領(lǐng)導(dǎo)，在發(fā)展過(guò)程中會(huì)過(guò)于重視自身的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于安全生產(chǎn)方面基本上都秉承忽略性的態(tài)度。同時(shí)這些領(lǐng)導(dǎo)對(duì)于安全生產(chǎn)的重要意義也沒(méi)有較為深入的了解，導(dǎo)致安全防控工作的開展始終無(wú)法得到落實(shí)。第二，大部分煤礦單位所招聘的煤礦開采人員，其都屬于農(nóng)民工，并沒(méi)有較高的文化水平。所以這部分工作人員對(duì)于瓦斯防治工作的開展根本不會(huì)存在較高程度的重視，同時(shí)也不會(huì)主動(dòng)了解該工作的重要性。除此之外，一部分煤礦開采人員在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，還會(huì)對(duì)一些細(xì)節(jié)性的工作有所忽視，這樣一來(lái)也就導(dǎo)致瓦斯事故出現(xiàn)的概率有所上升。第三，大部分煤礦單位在對(duì)煤礦工人招聘完畢以后，其都不會(huì)對(duì)煤礦工人進(jìn)行系統(tǒng)性的培訓(xùn)，直接就組織煤礦工人到崗開展工作。這樣一來(lái)就會(huì)在很大程度上提升安全事故出現(xiàn)的概率。所以煤礦單位一定要重視培訓(xùn)活動(dòng)的開展，只有煤礦工人的綜合工作能力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以后，才可以派其到相應(yīng)崗位開展工作。

(2)瓦斯預(yù)測(cè)難度比較大

工作人員在對(duì)瓦斯效果以及瓦斯突出情況還有臨界值等進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，其都需要有較為精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)指標(biāo)存在。但對(duì)于煤礦的生產(chǎn)環(huán)境來(lái)說(shuō)，其復(fù)雜性較高，同時(shí)也較為惡劣。再加上工作人員本身的專業(yè)能力也存在差異，所以最終其所測(cè)量出的數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性就難以得到保障，而這也會(huì)導(dǎo)致煤礦開采后期的一系列工作無(wú)法順利進(jìn)行。

4.煤礦瓦斯防治技術(shù)措施

(1)瓦斯抽放技術(shù)

煤礦瓦斯防治人員在對(duì)該技術(shù)進(jìn)行使用的過(guò)程中，首先需要做的就是組織施工人員，針對(duì)煤層以及地面層開展鉆孔加工工作。這樣一來(lái)就可以使礦井中存在的瓦斯在最短的時(shí)間內(nèi)有所排放，盡可能的使礦井內(nèi)的瓦斯?jié)舛扔兴档?，以此?lái)減少瓦斯爆炸事故出現(xiàn)的概率。在大部分情況下，工作人員在此過(guò)程中還需要做到邊挖掘邊對(duì)瓦斯進(jìn)行抽放。因?yàn)椴煌簩拥氖蜁?huì)存在一定程度的差異，而煤層本身的堅(jiān)硬性會(huì)對(duì)鉆孔工作的開展造成影響。這樣工作人員就可以把一部分惰性氣體釋放在煤層之中，以此來(lái)使瓦斯的抽放效果得到保障。

(2)氣體水合治理瓦斯技術(shù)

工作人員在開展瓦斯防治工作的時(shí)候，經(jīng)常使用的就是氣體水合技術(shù)。概述的存在可以對(duì)空氣中的甲烷氣體進(jìn)行有效吸附。所以如果工作人員在對(duì)該技術(shù)進(jìn)行使用的過(guò)程中，可以在煤層注入高壓水，同時(shí)把活化劑加入到水中，那么甲烷氣體就可以轉(zhuǎn)化為水合物，這樣一來(lái)甲烷就可以以液體的形態(tài)留在煤層之中。針對(duì)實(shí)際操作流程來(lái)說(shuō)，瓦斯的整體轉(zhuǎn)變過(guò)程較慢，所以其可以在液體狀態(tài)下流出，這樣一來(lái)瓦斯爆炸事故發(fā)生的概率就會(huì)因此降低。

(3)加強(qiáng)礦井安全生產(chǎn)的綜合管理

現(xiàn)在大部分煤礦單位中的工作人員其并沒(méi)有較強(qiáng)的安全意識(shí)，對(duì)于安全風(fēng)險(xiǎn)也缺乏較強(qiáng)的辨別能力，而這就導(dǎo)致礦井的安全生產(chǎn)無(wú)法得到保障。基于此，煤礦公司首先要做的是結(jié)合煤礦工程的實(shí)際情況，制定針對(duì)性的瓦斯治理方案。同時(shí)其還要主動(dòng)對(duì)較為先進(jìn)的治理方式進(jìn)行引進(jìn)，以此來(lái)提升煤礦瓦斯防治工作的科學(xué)性。其次，對(duì)于任何一項(xiàng)工程來(lái)說(shuō)，保證其安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)就是工作人員首先要擁有安全的認(rèn)知。如果工作人員本身缺乏較強(qiáng)的自控能力，同時(shí)也沒(méi)有相應(yīng)的安全意識(shí)，那么其在實(shí)際工作過(guò)程中就會(huì)秉承敷衍性的態(tài)度，甚至根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)，出現(xiàn)違規(guī)操作的現(xiàn)象，這樣一來(lái)不僅會(huì)帶來(lái)安全隱患，甚至還會(huì)引發(fā)一系列安全事故。所以煤礦公司需要定期組織工作人員開展相關(guān)培訓(xùn)活動(dòng)。通過(guò)培訓(xùn)提升工作人員的安全意識(shí)以及對(duì)于緊急事物的應(yīng)對(duì)能力。同時(shí)在培訓(xùn)過(guò)程中，煤礦單位也可以對(duì)工作人員展開安全知識(shí)以及技能方面的考核?？己送戤呉院蠼Y(jié)合考核結(jié)果對(duì)成績(jī)優(yōu)秀的員工以適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)，以此來(lái)提升其參與培訓(xùn)的積極性。最后，煤礦單位還要制定清晰化的安全作業(yè)責(zé)任制度，避免有安全事故發(fā)生時(shí)會(huì)出現(xiàn)責(zé)任推脫等現(xiàn)象。

(4)加強(qiáng)瓦斯?jié)舛群突鹪礄z測(cè)

對(duì)于瓦斯爆炸來(lái)說(shuō)，有效預(yù)防其產(chǎn)生的主要方式就是增大對(duì)瓦斯含量以及火源的檢測(cè)力度。現(xiàn)在我國(guó)已經(jīng)基本迎來(lái)了科技化的時(shí)代，在此背景下礦井檢測(cè)技術(shù)就隨之得到了較大程度的提升。當(dāng)下工作人員可直接把相應(yīng)的傳感器以及報(bào)警器，放置在礦井中的關(guān)鍵部位。除此之外，我國(guó)還針對(duì)礦井推出了自動(dòng)監(jiān)控程序，當(dāng)煤礦生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)任何一項(xiàng)安全風(fēng)險(xiǎn)，比如瓦斯?jié)舛冗^(guò)高等，該程序就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，并通知工作人員開展處理工作。其中對(duì)于自動(dòng)化監(jiān)控程序來(lái)說(shuō)，其主要有以下幾種功能：第一，可以對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)性檢測(cè)。第二，可對(duì)工作空間的瓦斯含量進(jìn)行檢測(cè)。第三，可以有效監(jiān)測(cè)瓦斯的實(shí)際抽放情況。第四，可對(duì)礦井內(nèi)重要部位的風(fēng)量及風(fēng)速進(jìn)行監(jiān)測(cè)等。最后，煤礦單位還要全面提升工作人員的專業(yè)能力。而工作人員自身也要積極對(duì)該程序進(jìn)行更為深入的了解，保證自己可以熟練使用自動(dòng)化監(jiān)控程序，以便該程序可以在瓦斯?jié)舛燃盎鹪礄z測(cè)的工作中，發(fā)揮出自身最大的作用。

5.結(jié)束語(yǔ)

總之，在煤礦開采的過(guò)程中，為了減少安全事故的產(chǎn)生，煤礦單位一定要重視煤礦瓦斯防治工作的開展，主動(dòng)應(yīng)用科學(xué)先進(jìn)的煤礦瓦斯防治技術(shù)。在此過(guò)程中，煤礦單位先組織內(nèi)部員工進(jìn)行培訓(xùn)，使其可以學(xué)習(xí)更多并熟練的使用這些瓦斯防治技術(shù)。同時(shí)煤礦單位還要主動(dòng)引進(jìn)自動(dòng)化監(jiān)控程序，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)瓦斯?jié)舛鹊挠行z測(cè)，盡可能的避免瓦斯爆炸事故的產(chǎn)生。