王飛 侯超

摘 ?要：在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中，瓦斯防治一直是人們關(guān)注的重點內(nèi)容。瓦斯帶來的危害是非常嚴重的，具有極強的破壞力，對煤礦企業(yè)的工人和機械設(shè)備都有嚴重的安全危害。煤礦開采技術(shù)的快速發(fā)展，使煤礦企業(yè)的煤炭開采深度和面積越來越大，導致面臨瓦斯災害的風險也逐漸提升。為了確保煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，保證井下工人的安全，應當加強煤礦瓦斯抽采技術(shù)的優(yōu)化與創(chuàng)新，提升煤礦瓦斯抽采的效率和質(zhì)量，保證煤礦井下的瓦斯?jié)舛仍诎踩秶鷥?nèi)。文章簡要分析了煤礦瓦斯的危害，并分析了煤礦瓦斯防治中存在的問題，探究了煤礦瓦斯防治中抽采新技術(shù)的有效運用措施。

關(guān)鍵詞：煤礦;瓦斯防治;抽采新技術(shù);有效運用

中圖分類號：TD712文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）02-0152-02

Abstract： In the production of coal mining enterprises， gas prevention and control has always been the key content that people pay close attention to. The harm caused by gas is very serious， has a very strong destructive power， and does serious safety harm to the workers and machinery and equipment of coal mining enterprises. With the rapid development of coal mining technology， the coal mining depth and area of coal mining enterprises are getting larger and larger， resulting in a gradual increase in the risk of gas disasters. In order to ensure the safe production of coal mine enterprises and the safety of underground workers， we should strengthen the optimization and innovation of coal mine gas drainage technology， improve the efficiency and quality of coal mine gas extraction， and ensure that the underground gas concentration is within the safe range. This paper briefly analyzes the harm of coal mine gas， analyzes the problems existing in coal mine gas prevention and control， and probes into the effective application measures of new drainage technology in coal mine gas prevention and control.

Keywords： coal mine; gas prevention and control; new extraction technology; effective application

引言

煤礦企業(yè)做好瓦斯防治工作，創(chuàng)新瓦斯抽采技術(shù)，對于保障煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)、提升煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益、保護大氣生態(tài)環(huán)境等方面有著極其重要的作用。瓦斯安全問題一直是影響煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)的重要因素之一。研發(fā)瓦斯抽采新技術(shù)，對于降低井下瓦斯?jié)舛龋瑴p少瓦斯爆炸引發(fā)的安全生產(chǎn)事故有著積極作用。瓦斯是一種可利用的清潔能源，對瓦斯抽采技術(shù)的研究，不僅保障了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)安全，同時也提升了瓦斯的利用率，節(jié)約了大量自然能源。

1 煤礦瓦斯的危害

煤礦瓦斯的主要成分是甲烷，甲烷（CH4）難溶于水，是一種無色無味、易燃易爆氣體，極容易對煤礦生產(chǎn)帶來安全隱患。

1.1 瓦斯容易引起人員窒息

煤礦瓦斯是通過長時間發(fā)酵形成的，大量存在與地下煤礦的封閉環(huán)境中。如果在煤礦作業(yè)中將瓦斯的隔離巖石層破壞，將會導致大量的瓦斯灌入煤礦坑道中，此時煤礦地下的通風設(shè)備無法正常工作，會導致煤礦坑道中布滿瓦斯氣體，煤礦工人由于缺氧而出現(xiàn)窒息。如果工人無法呼吸到氧氣，則會在極短的時間內(nèi)出現(xiàn)腦死亡或者直接缺氧死亡。

1.2 瓦斯容易引起爆炸

瓦斯是以氣體的形式存在，如果瓦斯在空氣中的濃度在5%至16%之間就會引發(fā)瓦斯爆炸。當瓦斯?jié)舛鹊陀诨蚋哂谶@一濃度的話，瓦斯在遇到明火時不會發(fā)生爆炸，但是會出現(xiàn)劇烈的燃燒現(xiàn)象。煤礦出現(xiàn)瓦斯爆炸還可能與井下溫度、井下壓力以及井下的煤塵濃度等條件有關(guān)。一旦出現(xiàn)瓦斯爆炸，還會引起其他連鎖反應的爆炸。瓦斯爆炸的威力非常驚人，會在一定程度對礦井通道造成破壞，容易堵住礦井人員通道，甚至是通風通道，使作業(yè)設(shè)備被損毀，造成比較嚴重的經(jīng)濟損失和人員傷亡。

1.3 瓦斯容易引起火災

煤礦企業(yè)如果對瓦斯管理不嚴格，會使瓦斯氣體排放不及時，甚至由于違規(guī)作業(yè)，導致在煤礦開采途中遇到比較嚴重的瓦斯泄露。瓦斯?jié)舛仍?%至8%左右時，此時如果瓦斯遇到明火，最容易被引燃。當濃度升高時，會引發(fā)連鎖的燃燒加爆炸反應，導致在煤礦井下出現(xiàn)嚴重的火災事故。如果地下礦井內(nèi)瓦斯分布范圍比較廣，會引發(fā)面積更大的火災事故?；馂臅o井下的煤礦工人帶來比較嚴重的安全危險。

1.4 瓦斯容易引起溫室效應

有研究表明，瓦斯對大氣環(huán)境的負面影響要遠高于二氧化碳，過多的瓦斯排放會加劇溫室效應。現(xiàn)階段煤炭產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，煤炭企業(yè)沒有對瓦斯經(jīng)過處理就直接排放到大氣中，使大量的煤礦瓦斯流入到空氣中，使大氣環(huán)境被破壞，從而出現(xiàn)比較嚴重的大氣污染問題。

2 煤礦瓦斯防治中存在的問題

2.1 對煤礦井下煤層瓦斯數(shù)據(jù)分析不完整

在煤礦企業(yè)生產(chǎn)前，必須要專門對開采區(qū)域內(nèi)的瓦斯氣體數(shù)量進行計算，掌握地質(zhì)層中的瓦斯基本情況，從而確保煤礦井下的安全生產(chǎn)。但現(xiàn)階段，煤炭企業(yè)對于開采區(qū)域地下瓦斯數(shù)據(jù)掌握不是十分完整，技術(shù)手段不夠先進，容易導致對煤礦井下瓦斯氣體數(shù)量計算不足，給日后的井下生產(chǎn)帶來安全隱患;煤炭企業(yè)在對井下煤層瓦斯數(shù)據(jù)進行分析時，經(jīng)常會參考以前的收集數(shù)據(jù)，這樣使數(shù)據(jù)收集受到干擾，容易導致數(shù)據(jù)出現(xiàn)不準確等問題;在數(shù)據(jù)記錄時，由于工作人員麻痹大意，導致數(shù)據(jù)收集不完整或記錄有誤，也會導致井下煤層瓦斯數(shù)據(jù)分析不完整，無法保證煤礦井下的安全生產(chǎn)。

2.2 煤礦瓦斯防治技術(shù)不高

煤礦企業(yè)規(guī)模較小，不如大規(guī)模煤炭生產(chǎn)企業(yè)資金雄厚，煤礦企業(yè)的機械化生產(chǎn)能力較低，井下瓦斯防治技術(shù)不高。對于新型煤礦井下瓦斯防治技術(shù)不夠了解，沒有引進新型、高效的井下瓦斯抽采技術(shù)，相關(guān)的瓦斯抽采設(shè)備、通風設(shè)備性能也不強，導致瓦斯預防工作效果不佳。另外，煤礦井下瓦斯?jié)舛葯z測設(shè)備和泄露流量設(shè)備以及壓力檢測設(shè)備也不夠先進，導致對瓦斯泄露數(shù)據(jù)分析不準確，無法及時對危險泄露情況進行報警，使煤礦井下生產(chǎn)面臨比較嚴重的安全隱患。

2.3 煤礦企業(yè)井下生產(chǎn)工人安全意識不高

煤礦的井下生產(chǎn)工人安全意識對于煤礦瓦斯的防治質(zhì)量有重要影響。煤礦企業(yè)缺少對煤炭工人的安全生產(chǎn)教育，日常培訓教育課程效果不明顯，會使生產(chǎn)工人對瓦斯的危險性認知程度不足，對出現(xiàn)瓦斯泄露等情況時，應急處置措施不夠嚴謹，導致煤礦井下生產(chǎn)面臨比較嚴重的安全風險。煤礦工人在下井前，忽視對煤礦瓦斯的抽采，使井下瓦斯?jié)舛冗^高，人員下井后會出現(xiàn)比較嚴重的缺氧情況，甚至造成窒息。

3 煤礦瓦斯防治中抽采新技術(shù)的有效運用措施

3.1 煤礦多區(qū)共同抽采技術(shù)

多區(qū)共同抽采技術(shù)應用比較廣泛，尤其對于一些規(guī)模較大的煤炭生產(chǎn)企業(yè)應用較為明顯。運用煤礦井下多區(qū)共同抽采技術(shù)，需要在地面和地下共同進行抽采，這樣能為瓦斯的抽采，帶來比較明顯的效果。實現(xiàn)了在生產(chǎn)煤炭過程中，完成了對瓦斯氣體的抽采。煤礦多區(qū)共同抽采技術(shù)明顯提升了瓦斯的抽采效率和抽采質(zhì)量，符合煤礦生產(chǎn)企業(yè)“先抽后采”的基本要求，使煤礦井下瓦斯的后采和煤炭生產(chǎn)緊密結(jié)合，使抽采工作能夠穩(wěn)定進行。煤礦瓦斯多區(qū)共同抽采一般包括規(guī)劃抽采區(qū)、準備抽采區(qū)和生產(chǎn)抽采區(qū)，這一抽采技術(shù)實現(xiàn)了地面抽采和井下抽采有效聯(lián)動，良好的解決了瓦斯抽采時間和開采續(xù)接等問題。

3.2 鉆割一體化增透卸壓抽采技術(shù)

煤礦瓦斯的抽采難度比較高，傳統(tǒng)的抽采技術(shù)效率比較低，抽采量比較小，抽采設(shè)備建設(shè)比較復雜，已經(jīng)無法適應現(xiàn)階段的瓦斯抽采要求。鉆割一體化增透卸壓抽采技術(shù)的有效運用，極大提升了瓦斯的抽采效率，擴大了抽采面積，從而提升了瓦斯的抽采效果。在實際的抽采過程中，鉆機鉆入井下，同時使用風力清除或者水排的方式，將鉆桿清理干凈。當完成鉆孔施工時需要將鉆頭退出。然后需要制備切割所用的高壓磨料，制備好高壓磨料后開啟高壓水泵，在清水與高壓磨料的作用下完成對地質(zhì)的切割。這一切割方法需要先進行直向切割，再完成側(cè)向切割，同時要控制好高壓水泵上的切割材料閥門，隨時控制切割方向和切割進度，最終完成鉆割一體化增透卸壓抽采技術(shù)。

3.3 水力導噴增流提透技術(shù)

這一瓦斯抽采技術(shù)主要的設(shè)備有固定套管、連接法蘭、導噴三通、煤、水、瓦斯分離器、瓦斯抽采連接管等基礎(chǔ)設(shè)備。這一技術(shù)需要先用合金鉆頭鉆出長度約2m，孔洞直徑大約15cm的鉆孔，同時將固定套管用水泥固定在巖石層，然后用連接法蘭將導噴三通與固定套管相連接，然后將鉆桿深入鉆孔，之后將鉆桿外部進行密封。完成上述工序后，要將鉆頭鉆入地質(zhì)層，然后將導噴三通與煤、水、瓦斯分離器進行連接，確認安裝完畢后，開啟鉆機，只需要鉆機保持工作，鉆頭不需要前進。這樣能將煤、水、瓦斯三者進行良好的分離，將瓦斯通過抽采套管排出井外，這樣能有效避免瓦斯出現(xiàn)泄漏，降低了井下通道內(nèi)瓦斯?jié)舛?，有效避免了出現(xiàn)瓦斯爆炸等情況。

3.4 沿空留巷煤與瓦斯共采技術(shù)

當采礦T型作業(yè)面不斷向前推進時，需要及時對兩邊的作業(yè)面進行隔離，將井下未采礦區(qū)域與已經(jīng)采完區(qū)域相隔離。然后在采空區(qū)域埋設(shè)一條瓦斯抽采管，將瓦斯由通道向外排放，這樣能在采煤的同時，實現(xiàn)瓦斯的抽采，明顯改善了T型作業(yè)區(qū)域周圍附近瓦斯氣體的含量，同時降低了煤礦采集區(qū)域的瓦斯?jié)舛?，也降低了煤礦石層中瓦斯氣體的壓力，也提升了瓦斯的抽采效率，保證了煤礦井下的安全生產(chǎn)，避免由于瓦斯壓力過大或濃度過大導致出現(xiàn)煤礦井下安全生產(chǎn)事故。

4 結(jié)束語

煤礦企業(yè)的瓦斯防治技術(shù)對于煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)有著非常重要的作用，對于保護井下生產(chǎn)工人、生產(chǎn)設(shè)備有著重要影響。煤礦企業(yè)應當不斷改進現(xiàn)有技術(shù)，積極探究新的瓦斯抽采技術(shù)，根據(jù)現(xiàn)階段煤炭企業(yè)的實際情況和煤礦瓦斯防治條件，創(chuàng)新瓦斯抽采新技術(shù)。煤礦企業(yè)應當將瓦斯防治作為企業(yè)生產(chǎn)管理的重點工作內(nèi)容，選擇最佳的防治技術(shù)和抽采技術(shù)，提高瓦斯的防治效果和抽采效率，保證煤礦企業(yè)井下工作的安全和煤礦井下通道以及采礦設(shè)備的安全。從而提高瓦斯的安全利用率，保證煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，從而提升煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益和市場價值，促進煤礦企業(yè)的良好發(fā)展。

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