摘 要：我國(guó)的能源工業(yè)中，煤炭占我國(guó)一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的 70%左右，預(yù)計(jì)到 2050 年還將占 50%以上，煤炭在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)仍將是我國(guó)的主要能源。本文分析了煤礦瓦斯災(zāi)害頻發(fā)的原因，就煤礦瓦斯治理方面存在的一些問(wèn)題提出解決方法，并針對(duì)煤礦高瓦斯礦井瓦斯的防治措施提出個(gè)人的一些淺見(jiàn)，以供大家參考指正。

　　關(guān)鍵詞：煤礦;高瓦斯;防治;措施

　　引言

　　高瓦斯礦是指礦井相對(duì)瓦斯涌出量大于10立方米/噸或礦井絕對(duì)瓦斯涌出量大于40立方米/分的礦井。煤礦瓦斯是煤礦安全生產(chǎn)中的最大隱患，也是造成生產(chǎn)成本過(guò)高、采掘效率低下的主要因數(shù)之一。因此，探討瓦斯的各種防治措施，確保抽采達(dá)標(biāo)，把煤礦瓦斯先抽后采真正落到實(shí)處，降低采掘工作面及其回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛龋�是做好安全生產(chǎn)工作的重點(diǎn)之一。

　　1 煤礦瓦斯災(zāi)害頻發(fā)的原因

　　1.1 自然條件差，高瓦斯礦井多

　　大多數(shù)煤礦自然條件差，地質(zhì)條件復(fù)雜。我國(guó)煤礦均為有瓦斯涌出的礦井，全國(guó)煤礦年瓦斯涌出量在 100 億 m3以上。在統(tǒng)計(jì)的 635 處原國(guó)有重點(diǎn)煤礦中，高瓦斯和突出礦井有 280處，約占 44.1%。

　　1.2 生產(chǎn)裝備機(jī)械化程度低

　　目前，我國(guó)煤礦整體裝備水平相對(duì)落后。采掘機(jī)械化程度僅有 45 %左右，其中: 國(guó)有重點(diǎn)煤礦機(jī)械化程度為 82.72 % ，而數(shù)量眾多的鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦大多數(shù)還是采用原始、落后的開(kāi)采方式。統(tǒng)計(jì)顯示，目前全國(guó)煤礦死亡事故 70 %以上發(fā)生在機(jī)械化程度極低的鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦。

　　1.3 其他原因

　　與煤礦相關(guān)的基礎(chǔ)理論與生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)滯后;專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員嚴(yán)重短缺;瓦斯抽采利用的政策有待完善，經(jīng)濟(jì)效益很差和沒(méi)有激勵(lì)措施導(dǎo)致礦區(qū)對(duì)瓦斯抽采積極性不高;一些從業(yè)人員法制觀念淡薄，違法違規(guī)建設(shè)、開(kāi)采和作業(yè)還依然存在。

　　2 煤礦瓦斯的防治技術(shù)

　　2.1 煤礦瓦斯突出危險(xiǎn)性的預(yù)測(cè)

　　能否防治煤與瓦斯突出在很大程度上取決于預(yù)測(cè)的可靠性和準(zhǔn)確性。預(yù)測(cè)方法以地應(yīng)力、瓦斯和煤體結(jié)構(gòu)及力學(xué)特征為基礎(chǔ)，概括起來(lái)分為三個(gè)方面：區(qū)域預(yù)測(cè)、局部預(yù)測(cè)和日常預(yù)測(cè)。區(qū)域預(yù)測(cè)是確定突出礦井和非突出礦井、突出煤層和非突出煤層或突出的危險(xiǎn)區(qū)域;局部預(yù)測(cè)是確定突出區(qū)和非突出區(qū);日常預(yù)測(cè)是根據(jù)各種礦井動(dòng)力現(xiàn)象和突出歷史資料進(jìn)行突出帶和突出可能性的工作。目前我國(guó)大量使用的是鉆屑量 S、鉆孔瓦斯涌出初速度 q、瓦斯解吸指標(biāo) Δh2、瓦斯放散指數(shù)ΔP 等鉆孔靜態(tài)預(yù)測(cè)方法。

　　2.2 瓦斯的抽排技術(shù)

　　(1)煤層瓦斯采前預(yù)抽。井下鉆孔瓦斯抽放技術(shù)是在井下的巷道中設(shè)置鉆場(chǎng)，順煤層或穿煤層進(jìn)行鉆進(jìn)抽取瓦斯，目前國(guó)內(nèi)煤礦使用的主要方法有定向鉆井抽取瓦斯法、穿層鉆孔預(yù)抽放技術(shù)、巷道預(yù)抽本煤層瓦斯、順層密集長(zhǎng)鉆孔抽放本煤層瓦斯、石門(mén)網(wǎng)格式鉆孔集中預(yù)抽法、區(qū)域性網(wǎng)格式鉆孔預(yù)抽瓦斯法、區(qū)域煤層鉆孔抽采瓦斯技術(shù)、原始煤層強(qiáng)化抽采瓦斯技術(shù)等。

　　(2)卸壓鄰近層瓦斯邊采邊抽。20 世紀(jì) 60 年代以后，鄰近層卸壓瓦斯抽放技術(shù)在我國(guó)得到了推廣應(yīng)用，主要有網(wǎng)格式穿層鉆孔抽放本煤層瓦斯法、頂板走向長(zhǎng)鉆孔抽放鄰近煤層瓦斯法、定向鉆井抽取瓦斯法、順層密集長(zhǎng)鉆孔抽放本煤層瓦斯法及區(qū)域煤層鉆孔抽采瓦斯技術(shù)、全方位立體抽采卸壓瓦斯技術(shù)體系以及集成地面鉆孔抽采采動(dòng)區(qū)、采空區(qū)卸壓瓦斯技術(shù)、穿層鉆孔、順層鉆孔預(yù)抽技術(shù)，采空區(qū)埋管抽采瓦斯技術(shù)，瓦斯抽采專(zhuān)用巷道抽采本層及鄰近層卸壓瓦斯等技術(shù)，形成了井下與地面結(jié)合，本煤層與鄰近層結(jié)合的全方位立體抽采卸壓瓦斯技術(shù)體系。此項(xiàng)成果經(jīng)專(zhuān)家鑒定“總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，部分成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”。最有效的卸壓抽瓦斯方法是開(kāi)采保護(hù)層等。

　　(3)采空區(qū)瓦斯先采后抽。采空區(qū)涌出的瓦斯，在礦井瓦斯來(lái)源中占有相當(dāng)?shù)谋壤�，�?duì)這部分瓦斯如果只靠通風(fēng)的辦法解決，顯然增加了通風(fēng)負(fù)擔(dān)，也不經(jīng)濟(jì)。對(duì)開(kāi)采層采空區(qū)抽放方法有[2]：密閉抽放法、插(埋)管抽放法、向冒落拱上方打鉆抽放法、在基本頂巖石中打水平鉆孔抽放法、高位鉆孔抽放法、高抽巷抽放法、直接向采空區(qū)打鉆抽放法、頂板尾巷抽放法、工作面尾巷抽放法等。

　　2.3 綜合瓦斯抽放

　　為了解決高產(chǎn)高效工作面多瓦斯涌出源、高瓦斯涌出量的問(wèn)題，必須結(jié)合礦井地質(zhì)開(kāi)采條件，實(shí)施綜合抽放瓦斯，即把開(kāi)采煤層瓦斯采前預(yù)抽、卸壓鄰近層瓦斯邊采邊抽及采空區(qū)瓦斯采后抽等多種方法綜合使用，在空間上及時(shí)間上為瓦斯抽放創(chuàng)造更多有利條件，在工藝及方式方面，將鉆孔抽放及巷道抽放、井下抽放與地面鉆孔抽放、常規(guī)抽放與強(qiáng)化抽瓦斯、垂直短鉆孔抽放與水平長(zhǎng)鉆孔抽瓦斯等相結(jié)合的技術(shù)措施。采用綜合抽瓦斯方法后可最大限度地利用時(shí)間及空間增加瓦斯抽放量、提高瓦斯抽放率、盡可能多地降低成本，緩解掘、抽、采的接替緊張狀態(tài)。是當(dāng)前高產(chǎn)高效礦井抽瓦斯技術(shù)的發(fā)展方向，也是關(guān)于治理瓦斯“密鉆孔、嚴(yán)封閉、綜合抽”技術(shù)方針的重要方面，更是礦井防止瓦斯事故的可靠的安全保障措施。如采用頂板走向鉆孔抽放技術(shù)。

　　頂板走向鉆孔抽放式通過(guò)從上風(fēng)巷沿走向在煤層頂板向采空區(qū)上方施工鉆孔抽放頂板裂隙空間積存的高濃度瓦斯。此法是采空區(qū)流場(chǎng)上部增加匯點(diǎn)以期瓦斯通過(guò)匯點(diǎn)流出，一方面切斷上鄰近層瓦斯向工作面涌出通道，另一方面拉動(dòng)采空區(qū)下部瓦斯使其改變運(yùn)移方向，減少向采煤面的涌入量。頂板鉆孔的最佳層位在裂隙帶下部，距上風(fēng)巷平距15-20m左右。

　　(1)采用高抽巷治理技術(shù)。高抽巷是指在煤層頂板沿走向施工抽放的專(zhuān)用巷道，其作用和巷道層位選擇跟頂板走向鉆孔基本原理一致(兩種方法可選一種)。一般布置在煤頂法距10-15m，距上風(fēng)巷內(nèi)平距不超過(guò)20m。

　　(2)采用瓦斯富集區(qū)域強(qiáng)化預(yù)抽放方法。地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域是瓦斯富集區(qū)域，在地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域打鉆孔超前釋放本煤層瓦斯，減少工作面采煤時(shí)瓦斯涌出。

　　(3)采用上隅角插管抽放方法。利用低負(fù)壓、大流量瓦斯抽放系統(tǒng)，在回風(fēng)巷敷設(shè)抽放瓦斯支管，在隅角黃泥垛前連接2-4根分支管，將其伸入黃泥垛里不同的位置(瓦斯大的地方)，對(duì)上隅角瓦斯實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)抽放，截?cái)嗖煽諈^(qū)瓦斯涌出。

　　(4)采用尾巷排放技術(shù)。進(jìn)行巷幫充填形成尾巷之后，工作面通風(fēng)方式由“U”型通風(fēng)轉(zhuǎn)變成一進(jìn)兩回的“Y”型，采空區(qū)漏風(fēng)方向發(fā)生變化，是采空區(qū)頂部裂隙中積存的瓦斯涌向尾巷，從而減少或避免采空區(qū)瓦斯向回采空間涌出。

　　2.4 提高抽放效果的方法

　　鉆孔抽放煤層瓦斯效果差主要表現(xiàn)在煤層瓦斯抽放率低，因此提高鉆孔抽放煤層瓦斯效果的技術(shù)途徑主要是從兩個(gè)方面著手考慮：

　　(1)改進(jìn)鉆孔抽放工藝參數(shù)：增加布孔密度，確定合理鉆孔間距;改進(jìn)布孔方式，合理確定鉆孔位置;增加鉆孔深度;提高抽放負(fù)壓。

　　(2)提高煤層透氣性：在進(jìn)行瓦斯抽放時(shí)，煤層透氣性系數(shù)是衡量瓦斯在煤層內(nèi)流動(dòng)難易程度的重要參數(shù)。未卸壓煤層的抽放效果主要取決于透氣性系數(shù)。為了增加煤層的透氣性系數(shù)，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了大量煤層卸壓研究，有水力壓裂法、水力割縫法、深孔預(yù)裂爆破、交叉布孔法、用物理化學(xué)方法處理煤層等。

　　3 存在的問(wèn)題

　　(1)煤礦安全技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，煤與瓦斯突出準(zhǔn)確預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)、瓦斯煤塵爆炸動(dòng)態(tài)預(yù)警等技術(shù)急需解決的難題的突破都需要理論支持;

　　(2)生產(chǎn)設(shè)備、基礎(chǔ)理論及生產(chǎn)技術(shù)水平相對(duì)于礦井不斷向深處延伸所遇到的困難滯后;

　　(3)大部分礦井沒(méi)有實(shí)現(xiàn)“一井多用”(采前預(yù)抽，采動(dòng)區(qū)后抽，采空區(qū)再抽等);

　　(4)專(zhuān)業(yè)人員缺乏，從業(yè)人員法制觀念淡薄。

　　4 結(jié) 論

　　(1)瓦斯防治是煤礦安全工作的重中之重，必須采取有利措施，有效防治煤礦重特大瓦斯事故的發(fā)生，以確保煤礦的安全生產(chǎn)。

　　(2)近年來(lái)，我們雖然積累了許多瓦斯防治經(jīng)驗(yàn)，瓦斯防治的基礎(chǔ)理論也取得了重大突破，但是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)對(duì)能源特別是煤炭需求急速增長(zhǎng)，礦井生產(chǎn)水平逐年延伸，各種地質(zhì)條件不斷復(fù)雜化，已有瓦斯防治技術(shù)將面臨嚴(yán)峻考驗(yàn);煤炭工業(yè)基礎(chǔ)理論滯后和從事與煤炭技術(shù)相關(guān)的創(chuàng)新型人才嚴(yán)重匱乏有直接關(guān)系，這就需要出臺(tái)相關(guān)政策予以扶持和激勵(lì)，以便有大量人才涌出。

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