鄭少英
【摘 要】隨著對瓦斯治理工作的重視及相關(guān)監(jiān)測技術(shù)手段的提高,我國的瓦斯事故和死亡人數(shù)呈現(xiàn)出整體降低的趨勢。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,對煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。
【關(guān)鍵詞】煤礦瓦斯;瓦斯防治;防治現(xiàn)狀;存在問題
煤礦瓦斯災害是我國煤礦的主要災害之一,嚴重制約我國煤礦的安全生產(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)生時間短、影響范圍大、破壞性強等特點,是我國煤礦瓦斯防治的重中之重。因此,有關(guān)煤礦瓦斯災害防治的研究,對煤炭資源的綠色、高效和安全開采具有重要意義。我國煤炭資源不僅儲量豐富,而且賦存條件復雜,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)的進行,礦井瓦斯涌出量越來越大,瓦斯治理問題越來越嚴峻。通過查閱煤炭安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局及相關(guān)統(tǒng)計文獻資料,對 2005-2016 年我國的瓦斯事故進行不完全統(tǒng)計,如圖 1 所示。
1 煤礦瓦斯防治技術(shù)的現(xiàn)狀
目前,我國主要從礦井瓦斯?jié)舛燃懊号c瓦斯突出等級判斷、礦井瓦斯涌出量預測、煤層瓦斯抽放和抽采、礦井瓦斯實時監(jiān)測和控制等技術(shù)和方法,對煤礦瓦斯事故進行預防和控制。
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行鉆孔,通過瓦斯專用運輸管道,將瓦斯運輸至地表進行儲存的一種煤層瓦斯利用技術(shù)。對煤層進行瓦斯抽采,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,緩解我國的天然氣能源供應緊張的問題。
20 世紀 50 年代,我國在撫順礦區(qū)進行瓦斯抽采技術(shù)實踐,對我國煤層氣利用技術(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,我國的瓦斯抽采技術(shù)先后經(jīng)歷了通過井下鉆孔對高透氣性煤層進行瓦斯預抽采、通過穿層鉆孔對鄰近煤層瓦斯進行卸壓抽采、通過煤層注水壓裂和大直徑鉆孔等方法對透氣性較差的煤層進行瓦斯強力抽采、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)應用于同一礦井的綜合瓦斯抽采四個階段。盡管我國的瓦斯抽采技術(shù)發(fā)展較快,但與國際先進采煤國家相比,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 礦井瓦斯實時監(jiān)測和控制技術(shù)
礦井瓦斯監(jiān)測和控制技術(shù)是指在煤礦井下主要巷道和瓦斯涌出集中地點布置瓦斯監(jiān)測設(shè)備,對井下瓦斯?jié)舛冗M行實時的聯(lián)網(wǎng)和監(jiān)測,當瓦斯?jié)舛瘸^預先設(shè)定值時,監(jiān)測系統(tǒng)可自動報警并在必要時切斷電源,保證含瓦斯礦井安全生產(chǎn)的技術(shù)。隨著我國精密機械制造水平、井下互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展,許多礦井已經(jīng)建成了比較先進和完整的瓦斯實時監(jiān)測系統(tǒng),但由于煤層賦存地質(zhì)條件的復雜性和管理的松散型,在預防和控制工作中,仍存在很多不足。
2 煤礦瓦斯防治存在的問題
我國煤礦安全生產(chǎn)中,瓦斯災害事故發(fā)生次數(shù)仍處于較高水平,隨著深部開采戰(zhàn)略的實施,瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出等事故仍頻繁發(fā)生,嚴重制約我國煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,也進一步說明我國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等預測誤差大
礦井或煤層開采前,對礦井或煤層的瓦斯含量和突出等級進行提前預測和判斷,對于后期瓦斯防治工作具有重要的指導意義。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,導致瓦斯含量和突出等級等預測誤差較大。首先,在預測過程中需要借助以往的數(shù)據(jù),然而這些數(shù)據(jù)本身就不準確,使用其進行預測,不可避免的進一步增大了誤差;其次,在數(shù)據(jù)收集過程中,由于人為失誤造成部分數(shù)據(jù)出錯或未收集到,導致預測結(jié)果的精確性和完整性降低,同樣導致預測誤差增大。
2.2 煤礦機械化生產(chǎn)水平較低,瓦斯防治技術(shù)和設(shè)備相對落后
我國煤礦開采經(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)測技術(shù)和設(shè)備的落后,導致井下瓦斯測定不準確,且不能及時預警將要發(fā)生的瓦斯事故,進一步提高了瓦斯防治工作的難度和瓦斯災害的危險性系數(shù)。
2.2 煤礦工人安全生產(chǎn)意識不強,入崗培訓力度不夠
盡管煤礦機械化水平不斷提高,但是煤礦從業(yè)人員的技術(shù)水平對煤炭企業(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)意識不強,入崗培訓力度不夠。
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各大礦區(qū)開展瓦斯治理研究工作,及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,不斷完善瓦斯防治體系、強化政策引導、加大安全投入、提升科技水平,這對進一步提高瓦斯治理工作和煤礦的安全生產(chǎn)具有顯著的實際意義。
3 結(jié)束語
煤礦瓦斯災害作為我國煤礦的主要災害之一,嚴重制約著我國煤礦的安全生產(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)不斷增加對煤礦安全生產(chǎn)的科研投入,通過分析我國瓦斯事故的特點、瓦斯防治技術(shù)的現(xiàn)狀及存在的問題,以加強煤礦瓦斯綜合治理、預防,控制煤礦瓦斯事故的發(fā)生,從而促進煤礦企業(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)