矿井通风安全及瓦斯防治技术研究

摘要：在煤矿开采的过程中一旦出现煤与瓦斯突出的事故，将会给企业带来严重的影响。为了保障煤矿开采的安全性与可靠性，需要对煤与瓦斯突出事故发生的原因精细科学系统的研究分析，从而制定有效的防治控制对策。本文主要就煤矿瓦斯突出原因进行了分析，并从4个方面研究了煤矿矿井瓦斯防治技术。

关键词：瓦斯突出；通风安全；防治技术

通风安全管理和瓦斯防治技术一直是煤炭行业重点关注的对象，煤矿工作环境的通风和瓦斯治理直接关系到井下作业人员的生命安全及煤矿生产的可持续性。通风系统不仅能够为煤矿通风管道提供新鲜的空气，还有助于排除矿井内的有害气体，并降低爆炸和中毒风险，同时提高作业人员的工作效率，因此，有效的通风系统对于提高煤矿的安全性和生产效率至关重要。

一、通风安全管理及瓦斯防治的重要性

随着经济的发展，煤矿安全事故频发，不仅是由于领导层、基层员工安全意识薄弱所致，也是行业未将煤矿安全通风管理作为首要工作，缺乏完善的防范措施。在矿井安全生产中，煤矿通风管理系统占比较大，运行状态对矿井部门运行状态、行业发展影响较大。煤矿井下通风质量对井下工作人员生命健康影响大。煤矿井下生产空间封闭，氧气供给不稳定。当工作人员缺氧时，就会对生命健康造成威胁，因此，必须发挥通风系统作用，交换空气，提供充足氧气。井下还会产生大量毒害气体，矿井通风系统可以排出毒害气体，煤炭开发过程中，如果未及时扩散气体，就会造成工作人员中毒问题。毒害气体内含有易燃物质，因此存在爆炸隐患。在煤矿开采作业中，注重完善通风系统，确保井内与井外空气交换，降低煤矿事故发生概率，还可以保障工作人员生命安全。保障矿井通风环境，可以加强矿井生产能力。建立通风系统，为井下作业人员创造良好工作环境，降低井下危险，消除心理负担与压力，全面提升生产效率，还可以加强煤炭行业生产能力。在煤炭行业发展中，通风安全管理及瓦斯防治属于重要支撑，既可以确保煤矿生产稳定性，还可以保障人员生命健康，确保煤矿产业稳定发展。

二、煤矿瓦斯突出原因的分析

（1）石门开采造成的突出

在煤矿开采的过程中需要掘进设备对煤层进行深度的钻探，当掘进设备的前部为断层带时，一旦掘进设备穿过了断裂层之后，此时钻探工作面处于无支护的状态下，继续使用钻探设备进行施工作业，由于工作面的顶板岩层没有进行稳固的支护，在施工开采的过程中非常容易出现塌方事故。主要的原因是由于钻探设备在没有支护保护的环境下，在钻探过程中导致了煤层结构的应力发生了很大的变化，这时煤层当中的瓦斯压力会集中到应力薄弱的地区，随着钻探的不断深入，瓦斯的压力超出了煤层结 构的最大承受应力，就很容易出石门瓦斯突出的情况。

（2）煤层结构的不同

在煤矿出现突出事故之前，一般都会出现一定事故的征兆，这些征兆若是能及时的发现，就可以很好的预防瓦斯突出情况的发生，或者是通过科学合理的方式排除瓦斯突出的安全隐患。在煤层出现煤与瓦斯突出情况的时候，与煤层的瓦斯储存空间结 构也会存在一定的理解。在煤层开采的过程中由于一些浅层的煤矿资源已经被开采过，在进行深层煤矿开采的过程中煤层中的瓦斯储存区域会发生一定的变动。如原本透气性良好的煤层瓦斯区域，在开采的过程中煤层的透气性不断的下降，这样就会逐渐的增加煤层的瓦斯压力，随着煤层中瓦斯压力的不断提高，当煤层中瓦斯压力升高到临界值的时候，就非常容易发生煤与瓦斯突出的事故情况。

（3）地质环境与开采的因素

随着煤层掘进深度的不断增加，在深层矿井开采的过程中煤层的结构出现了很大的变化，并且深层煤矿在地质演变的过程中非常容易出现地质结构的断裂和扭曲，在深层矿井开采的过程在若是没有对深层矿井周边的地质结构进行详细的勘查，盲目的进行煤矿的开采，就会因为支护的不到位或者是开采的路线不合理，在开采的过程中都可能出现煤与瓦斯突出的事故情况。

三、煤矿矿井瓦斯防治技术

（1）防治技术引进

瓦斯防治是保护煤矿矿井安全的重要环节，目前防治技术更新换代速度快，虽然可用于瓦斯防治的技术多种多样，但是各类防治技术的适用条件不同，所以，安全管理人员应重视引进先进防治技术。第一，关注瓦斯防治技术领域最新研究成果，引进先进的防治设备，在井下安装高性能的瓦斯检测器，准确检测井下瓦斯浓度，同时完善瓦斯抽采系统，科学选择抽采设备类型，达到控制瓦斯浓度的目标，消除井下潜在安全隐患;第二，进入煤矿矿井开采环节前，调查开采区域的实际情况，制定可行的开采方案，基于拟定的煤矿开采方案，确定瓦斯防治措施，形成完整的瓦斯防治系统，提高瓦斯防治效果，确保安全管理人员在瓦斯浓度超标时也可冷静应对，将安全事故的不良影响降至最低; 第三，将智能化技术引入瓦斯防治，设计可检测瓦斯浓度的机器人，替代人工完成瓦斯浓度检测。因为这种检测方式检测结果准确性较高，一旦瓦斯浓度超过标准，能快速发出警报，引导井下作业人员撤离危险区域。

（2）瓦斯抽放

煤矿开采区域煤层气与煤炭同时存在，传统瓦斯防治技术仅能保护煤炭资源，煤层气未得到充分利用，该技术虽能保护人身安全，但会降低煤矿采矿量，使煤层气资源浪费。针对这种情况，在瓦斯防治技术应用过程中，要实施三级联动抽采，改变瓦斯抽采方式。该抽采方式中，以地面钻井、长钻孔为主要抽采渠道，辅以采空区抽取，将抽取的瓦斯输送至泵站，提取煤层气作为支持矿区其他设施运转的能源，减少矿区生产消耗的能源，保护矿区周边的生态环境。这种瓦斯防治技术的应用能使抽取的煤层气得到充分利用，供给矿区设备运行使用，同时使用该能源不会产生污染物，既提高生活质量，又不会造成矿区周边自然环境污染。三级联动抽采技术的运用，不仅可控制井下瓦斯浓度，还能够增强煤层透气性，降低抽采井下瓦斯浓度，快速将井下瓦斯浓度下降至安全标准，煤炭开采速度加快，开采量提升，煤层气得以充分开发，瓦斯抽取频率提高，奠定了安全开采的基础。

（3）完善防治体系

现代社会煤矿矿井开采环境复杂，安全管理难度大，要求瓦斯防治技术具有较强的实用性。为避免多种安全事故同时发生，造成人员伤亡，并产生不良的社会影响，应建立复合防治体系，保障工作人员安全，减少煤矿损失。应用瓦斯防治技术的同时，还要随时检测矿井周边岩层，分析岩层承受的应力，判定应力是否在承受范围内，如岩层承受应力超过承受范围，应采取措施减少压力，以免瓦斯抽取过程中出现矿井坍塌。针对深度超过800m的矿井，回采过程中容易发生安全事故，要采用多种技术，检测矿井围岩状态，检测中如发现围岩应力分布异常，应通过爆破等方式，减轻矿井 围岩承受的压力，保证矿井内部环境稳定，为瓦斯防治技术的应用创造基础条件，显著提升防治技术应用效果，使矿区内多种安全事故同时发生的概率下降，确保矿井开采作业顺利完成。

（4）加强人员培训

工作人员的素质决定了防治技术的应用效果，引入先进的瓦斯防治技术，要求工作人员具有较高的技术水平，煤矿要重视人员培训，使其熟练掌握瓦斯防治技术的应用要点，灵活运用所学知识解决矿井开采过程中遇到的问题。不仅如此，还需要加强思想教育，提升相关人员安全意识，正确认知瓦斯防治的重要性，明确工作职责，积极参与矿井开采作业，检测作业期间井下瓦斯浓度的变化趋势，依据实际情况，科学运用防治技术。同时完善培训制度，为工作人员提供系统化的学习机会，养成良好的学习习惯，主动学习瓦斯防治知识，不断提升综合素质，能够针对矿井现场情况，制定切实可行的瓦斯防治方案，化解瓦斯浓度超标引发的危机。健全考核机制，确定考核标准，检查技术人员的技术掌握情况，基于考核标准确定奖惩措施，对在瓦斯防治工作中表现优异人员予以奖励，调动工作热情，使其能够针对矿井现场的环境变化灵活调整瓦斯防治措施，控制瓦斯浓度，保证作业现场环境安全。

四、结语

综上所述，煤矿应当高度重视通风安全及瓦斯防治工作，降低安全事故发生概率，不断提升煤炭资源开采量，保障工作人员安全。注重煤矿通风安全管理，瓦斯防治技术防范措施，以此降低煤矿安全事故发生概率，从根本上促进煤炭行业发展。

参考文献：

[1]杨凯敏. 高瓦斯煤矿通风技术探究 [J]. 能源与节能， 2024， （07）： 147-150.

[2]畅毅科. 基于“一通三防”的煤炭通风瓦斯治理策略研究 [J]. 矿业装备， 2024， （04）： 79-81.

[3]张彦宽，高相开，王运朋. 高瓦斯矿井通风技术要点分析 [J]. 工程技术研究， 2023， 8 （24）： 83-85.

[4]张兴兵. 矿井通风在矿井安全生产中的重要性 [J]. 能源与节能， 2022， （01）： 159-160.

[5]王祝平. 煤矿矿井通风瓦斯防治措施分析 [J]. 能源与节能， 2021， （03）： 99-100.

[6]李仁晋. 研究通风安全的制约因素及防范措施 [J]. 当代化工研究， 2020， （18）： 21-22.

作者简介：金国志（1986年-）男，汉族，河南省鹿邑县人，学历本科，单位：现陕西彬长矿业集团有限公司安全监督管理部业务主管。