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煤矿瓦斯治理与防突问题对策探析

作者

李楠

开滦股份范各庄矿业分公司 063100

瓦斯灾害是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一,具有突发性强、破坏性大的特点,随着煤矿开采深度增加,瓦斯压力和含量不断上升,瓦斯治理与防突问题日益突出,而有效的瓦斯治理和防突措施是预防瓦斯事故、保障矿工生命安全的关键[1]。本文旨在通过分析瓦斯事故成因,系统梳理瓦斯治理及防突问题的应对策略,为煤矿安全生产提供理论依据和技术指导

一、煤矿瓦斯事故的发生原因

地质条件因素:煤矿地质构造复杂,煤层瓦斯含量高、压力大,透气性差,容易形成瓦斯积聚;断层、褶曲等地质构造带往往成为瓦斯突出危险区。

开采技术因素:开采方法不当,如采掘顺序不合理、工作面布置不科学等,容易造成瓦斯异常涌出;通风系统不完善、风量不足会导致瓦斯积聚[2]。

管理因素:安全管理制度不健全,瓦斯检查制度执行不力,防突措施落实不到位,人员培训不足等管理缺陷是导致瓦斯事故的重要原因。

监测预警因素:瓦斯监测系统不完善,预警机制不健全,不能及时发现瓦斯异常情况,延误了事故预防和处理的时机。

人为因素:作业人员安全意识淡薄,违章指挥、违章操作,忽视瓦斯管理规定,直接导致瓦斯事故发生。

二、煤矿瓦斯治理及防突问题的应对策略

(一)完善瓦斯抽采技术体系

构建科学合理的瓦斯抽采技术体系是煤矿瓦斯治理的基础环节,地面钻井抽采技术适用于煤层透气性较好的区域,通过在煤层上方施工垂直钻孔,利用负压抽采游离瓦斯,井下穿层钻孔抽采适用于多煤层赋存条件,钻孔穿透多个煤层实现联合抽采,顺层钻孔抽采则沿着煤层走向布置钻孔,特别适用于单一厚煤层的瓦斯治理。在实际应用中,需要根据煤层赋存状态、瓦斯压力和含量等参数,选择一种或多种抽采方法组合使用,将地面抽采与井下抽采有机结合,形成立体化抽采网络,能够有效提高瓦斯抽采效率,同时需要定期评估抽采效果,根据抽采数据动态调整抽采参数,确保达到预期的抽采效果。

(二)优化通风系统设计

科学合理的通风系统设计是控制工作面瓦斯浓度的关键手段,通风网络设计需要考虑矿井开拓部署、采区划分和工作面布置等因素,确保风流路径最短、阻力最小;在风量分配上,必须满足工作面生产时的最大需风量,特别要保证采掘工作面的供风充足,通风设施管理需要重点关注风门、风桥、密闭等关键部位,定期检查维护,减少不必要的漏风,对于高瓦斯矿井,应当建立专用回风巷,实行分区通风,避免串联通风带来的安全隐患,在长距离掘进工作面,需要采用局部通风机配合风筒进行通风,确保掘进头部的通风质量。

(三)强化防突技术措施

煤与瓦斯突出防治需要采取区域性措施和局部措施相结合的综合防治策略,区域性防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两种主要方式,开采保护层是利用下部煤层的开采卸压作用,降低上部煤层的瓦斯压力和地应力;预抽煤层瓦斯则是通过大范围钻孔预抽,降低煤层瓦斯含量和压力;局部防突措施主要在工作面实施,包括超前钻孔排放瓦斯、水力冲孔卸压、深孔松动爆破等技术手段,这些措施通过人工干预改变煤体应力状态和瓦斯运移条件,降低突出危险性,在实施过程中,需要根据煤层赋存条件和瓦斯参数,选择适合的防突措施组合,并严格按照相关规程操作[3]。

(四)建立完善的监测预警系统

瓦斯监测预警系统是预防瓦斯事故的重要技术保障,监测网络应当覆盖所有采掘工作面、回风巷道和可能积聚瓦斯的场所,实时监测瓦斯浓度、风速、风压等关键参数,传感器布置要科学合理,重点区域适当加密,确保监测数据准确可靠,监测系统需要具备数据采集、传输、存储和分析功能,能够自动生成瓦斯变化曲线和趋势分析,预警模型需要结合矿井地质条件、开采工艺和瓦斯涌出规律,设置合理的预警阈值和分级预警机制,当监测数据异常时,系统应当立即发出警报,并自动启动应急预案[4]。同时要建立人工巡检制度,与自动监测系统互为补充,形成立体化的监测预警体系。

(五)健全安全管理体系

完善的瓦斯安全管理体系是各项技术措施有效实施的组织保障,管理制度需要明确瓦斯检查的频次、地点、内容和责任人,规定瓦斯超限时的处理程序和应急预案;操作规程应当细化各类作业的瓦斯防控要求,特别是对爆破、电气设备使用等高风险作业要制定专门的安全措施;在责任落实方面,需要建立从矿长到一线工人的全员安全生产责任制,将瓦斯管理责任分解到每个岗位;培训教育要注重实效性,通过理论教学、实操演练和案例分析等多种方式,提升从业人员的风险辨识能力和应急处置技能;定期组织专家对瓦斯治理效果进行评估,分析存在的问题和不足,及时优化调整防治方案,同时要建立激励机制,将瓦斯防治成效与绩效考核挂钩,调动全员参与安全管理的积极性[5]。

三、小结

煤矿瓦斯治理与防突工作是煤矿安全生产的重中之重,需要采取系统化、全方位的应对策略,地质条件复杂性和开采深度增加使瓦斯治理面临更大挑战,必须建立科学完善的防治体系。在技术层面,要构建地面与井下协同的立体抽采网络,实现瓦斯资源化利用;优化通风系统设计,确保工作面风量充足、风流稳定;实施区域性与局部防突措施相结合的综合防治方案。在管理层面,需健全以风险预控为核心的制度体系,强化责任落实和过程管控,通过建立多参数实时监测预警系统,形成“人防 + 技防”的双重保障机制 [6]。瓦斯防治成效取决于技术措施的精准实施与管理制度的有力执行,二者缺一不可,因此,建议煤矿企业根据自身地质条件和开采特点,因地制宜地选择防治方案,并持续开展效果评估和动态优化。同时要重视人才培养和科技创新,不断提升瓦斯防治技术水平,从根本上消除瓦斯事故隐患,为煤矿安全生产提供坚实保障。

参考文献:

[1] 刘祥源 , 穆鑫 , 文天龙 . 遵义市煤矿瓦斯综合治理现状及防范措施 [J]. 内蒙古煤炭经济 ,2024,(16):103-105.

[2] 管德应 . 煤矿瓦斯治理及防突对策分析 [J]. 能源与节能 ,2024,(06):209-211.

[3] 马跃华 . 煤矿瓦斯治理及防突问题应对策略探讨 [J]. 西部探矿工程 ,2024,36(03):40-42.

[4] 余林 . 煤矿瓦斯治理及防突对策研究 [J]. 内蒙古煤炭经济 ,2023,(13):46-48.D

[5] 闫超 . 探析煤矿瓦斯治理及防突问题应对措施 [J]. 内蒙古煤炭经济 ,2023,(02):157-159.

[6] 张书林 . 煤矿瓦斯治理信息协同管控方法研究 [J]. 煤矿安全 ,2022,53(12):107-114.