我國煤礦瓦斯防治現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究

瓦斯事故是煤礦生產(chǎn)過程中的第一殺手，當瓦斯?jié)舛冗_到一定極限值時將導致窒息，并且瓦斯爆炸濃度上下限范圍較廣，在5%～15%的瓦斯?jié)舛葧r，一旦遇到明火很容易引起爆炸。由于我國的社會經(jīng)濟和工業(yè)發(fā)展對煤炭的需求量持續(xù)上升，煤礦不斷增加開采量，瓦斯災(zāi)害發(fā)生的可能性也不斷提高，經(jīng)過近年來的不斷研究和完善，井下安全事故越來越少，但一旦發(fā)生事故死亡率較高。此外，瓦斯其實是一種清潔能源，燃燒過程中不會產(chǎn)生有毒有害氣體，且燃燒熱值較高，能夠作為燃料使用，并且化學生產(chǎn)中瓦斯也是一種重要的原料。綜上所述，煤礦瓦斯治理工作具有重要的現(xiàn)實意義和理論意義，不但能夠保障煤礦安全生產(chǎn)，回收利用的瓦斯還能夠作為燃料，符合國家煤礦戰(zhàn)略發(fā)展趨勢。
　　1 煤礦瓦斯防治現(xiàn)狀
　　1.1 防范意識和培訓力度不足
　　瓦斯防治技術(shù)相關(guān)人員，瓦斯防范意識不足，且培訓結(jié)果與實際情況大相徑庭，表現(xiàn)在以下方面：首先，煤礦企業(yè)的管理人員防范意識不夠，安全管理工作不細致;其次，煤礦井下工作人員總體素質(zhì)不高，對瓦斯災(zāi)害的危害和認識有限，因此在日常工作中不注意相關(guān)工作細節(jié)，使瓦斯災(zāi)害發(fā)生的可能性加大;最后，員工相關(guān)培訓工作不重視，很多一線工人沒有經(jīng)過系統(tǒng)的培訓就下井工作，造成安全隱患，要加強員工培訓力度，在培訓合格后持證上崗。
　　1.2 瓦斯防治技術(shù)能力偏弱
　　與國外發(fā)達國家相比，我國煤礦井下智能化與機械化程度不高，不僅使瓦斯預(yù)測工作難度較大，預(yù)測結(jié)果不準確，難以有效控制和預(yù)防瓦斯災(zāi)害，而且增加了煤礦井下的危險隱患。
　　1.3 瓦斯預(yù)測難度比較大
　　每日煤礦瓦斯突出預(yù)測、效果檢查、敏感性指標及其臨界值的確定，以及防突出策略的制定都需要準確的預(yù)測指標，但是煤礦的工作環(huán)境惡劣，并且井下工人的綜合素質(zhì)參差不齊，瓦斯測量工具落后不準確，導致瓦斯災(zāi)害預(yù)測難度較大。
　　2 礦井瓦斯綜合防治的主要措施
　　2.1 全面加強礦井通風處理
　　瓦斯?jié)舛鹊慕档托枰到y(tǒng)的礦井通風，一定要嚴密監(jiān)視煤礦井下通風條件，保證通風總量和開采深度相匹配，這樣才能夠稀釋瓦斯?jié)舛?。此外，還需要充分優(yōu)化內(nèi)部通風網(wǎng)，降低通風阻力，從而有利于瓦斯綜合治理。
　　2.2 瓦斯抽放技術(shù)
　　要在煤層和地面鉆孔，使瓦斯迅速排出，減少井下瓦斯含量，降低瓦斯爆炸的可能性。采掘與瓦斯抽放措施同步進行，當遇到質(zhì)地較硬的巖層打孔困難時，可以向煤層中注入惰性氣體，擠出游離瓦斯和部分吸附態(tài)瓦斯，能夠有效提升瓦斯抽采效率。
　　2.3 微生物治理瓦斯的技術(shù)
　　微生物治理瓦斯技術(shù)要求較高，需要在采煤之前進行相關(guān)工藝措施，這樣才能在真正意義上減少瓦斯存量。經(jīng)過相關(guān)研究人員的努力，已經(jīng)篩選培育出使用瓦斯的微生物，微生物本身進行生物活動，釋放出二氧化碳和水，所以微生物對瓦斯治理具有較好的應(yīng)用前景。
　　2.4 氣體水合治理瓦斯技術(shù)
　　瓦斯治理中常用的手段是氣體水合技術(shù)，將高壓水注入煤層，在水中添加壓裂液、表面活性劑以及瓦斯固化劑等，煤層中的瓦斯會溶于水中，轉(zhuǎn)變?yōu)樗衔?，液態(tài)瓦斯能夠吸收更多能量，在整個反應(yīng)過程中，瓦斯釋放速率下降，減低巷道中瓦斯?jié)舛?，從而減少瓦斯爆炸事故。
　　3 煤礦瓦斯防治的發(fā)展趨勢
　　3.1 進一步研究煤礦瓦斯防治基礎(chǔ)理論
　　煤礦瓦斯防治急需解決的問題就是關(guān)于瓦斯危險區(qū)，包括分布特征、作用機制以及預(yù)測預(yù)警等。開發(fā)可用于研究煤與瓦斯突出實驗硬件以及計算仿真模擬軟件，通過實驗硬件測試搜集現(xiàn)場實驗數(shù)據(jù)，利用計算機數(shù)值模擬軟件，驗算數(shù)據(jù)的可行性與趨勢，分析煤與瓦斯突出共生災(zāi)害的耦合機理，從而做出科學準確的預(yù)報預(yù)警。
　　3.2 進一步研究低透氣性煤層增透機理
　　低滲透煤層防增透機理的研究也是需要重點研究的內(nèi)容，其中包括瓦斯賦存規(guī)律、瓦斯流動特征、煤層透氣性系數(shù)等，根據(jù)低滲透煤層防增透機理，制定相關(guān)瓦斯抽采措施，保障低透氣性煤層瓦斯抽采效率與質(zhì)量。
　　3.3 進一步研發(fā)煤礦瓦斯防治技術(shù)及防治裝備
　　目前瓦斯治理條件沒有可靠的技術(shù)和裝備保障，瓦斯治理專家學者等需要進一步研究瓦斯治理技術(shù)和瓦斯防治裝備，包括單一煤層滲透性技術(shù)，井上井下聯(lián)合抽采技術(shù)以及地面控制系統(tǒng)技術(shù)。研制新型、準確、運行可靠的瓦斯治理系統(tǒng)，此外還要注意抽采綜合利用技術(shù)，將抽采出的瓦斯進行熱氧化、熱電冷聯(lián)等方式回收，實現(xiàn)煤礦資源利用最大化。
　　4 結(jié)語
　　目前我國瓦斯治理已經(jīng)取得了階段性的成果，但形勢依然嚴峻，因此，我們不能僅僅局限于目前的小成就，要更加深入地研究和探討瓦斯治理相關(guān)技術(shù)，只有減少煤礦災(zāi)害的發(fā)生，保證井下工作人員生命安全，煤礦企業(yè)才具有強有力的發(fā)展后勁，所以煤礦企業(yè)要加大對煤礦瓦斯治理的資金投入，能夠解決煤礦出現(xiàn)的瓦斯狀況，不斷創(chuàng)新瓦斯防治工藝，實現(xiàn)煤炭順利開采。