◇能源科技◇ 科技圈向导 ２０１４年１８期 煤矿瓦斯治理的现状及技术创新 葛福林 ｆ龙煤集团鸡西分公司杏花煤矿黑龙江鸡西１５８１００） 【摘要】在社会主义现代化建设部断推进的过程中，我国各行业都得到了迅速的发展，伴随着煤炭企业的不断进步，其在煤矿的开采过程 中也显现出了许多的问题。瓦斯灾害已经成为了当前煤炭开采过程中的重大难题和发展障碍。这篇文章通过对我国煤矿开采中瓦斯的主要灾 害以及当前我国面对这些灾害的治理现状和技术上的创新进行研究，同时提出相关的解决措施，以供参考。 【关键词】煤矿瓦斯治理；现状；技术创新；治理措施 Ｏ．前言 １＿３设置瓦斯风机或者是风障 在对瓦斯问题进行治理时还可以采用设置瓦斯风机以及设置风 在对厚煤层进行开采的过程中。综合放顶煤技术时其最有效也是 应用最广的开采技术．它具有着高效、高产且能耗低的优点，而综合放 障的方式来进行治理。为了防止工作面等地出现瓦斯积聚或者超限 煤队也经济成为了我国煤炭事业开采中的主力部队，是高产、高效的 的现象．必须要加强对局部地区的通风管理，充分利用排出瓦斯的 以使专门进行瓦斯排放的器械的有效使用。对于瓦斯风机的 代名词 近年来．由于综合放顶煤技术的不断推广和应用，对我国的煤 尾巷．炭开采事业做出了重要的贡献。但其中也存在着一系列的问题，而其 机头以及机尾处．所使用的填充袋不需要回收使用，在进行填充工 将采空区以及工作面 中影响最为严重的当属瓦斯问题。瓦斯灾害，尤其是瓦斯煤尘的爆炸 作时要保证每隔一段长度就进行重新的填充，减少瓦斯涌出的现象，从而使瓦斯的回流度得到 以及煤和瓦斯的突出都为我国煤矿事业的发展带来了巨大的阻碍，同 进行严格的隔离． 时也对井下开采人员的人身安全带来了巨大的威胁。瓦斯的爆炸还会 降低。１．４瓦斯检查管理工作 摧毁矿井的实施．使矿井被迫停产．还要投入大量的人力物力进行救 灾抢险的工作。所以．对瓦斯的防治工作是当前我国煤矿开采事业中 的当务之急。 加强瓦斯检查：工作面设专职瓦检员，在回风巷、头、中、尾及落三 角设五个点重点多次检查；干部、班组长、电钳工、爆破工必须随身携 带瓦斯便携仪，当瓦斯超限报警时，及时停工，查明原因进行处理。 １＿我国当前所应用的煤矿瓦斯的治理技术 １．５利用瓦斯监测监控系统 １．１瓦斯抽放 充分利用瓦斯监测监控系统接规定设置上齐瓦斯监测监控探头， 在对瓦斯灾害进行治理的过程中．瓦斯的抽放是对瓦斯灾害进行 灵敏可靠，起到其应有作 治理的最为有效的方式．既能够降低瓦斯事故发生的概率，使温室内 确保各监测监控地点的瓦斯探头设置合理、场子作业人员按规定配齐使用瓦斯报警便携仪。 的有害气体得到有效的排放．既能够与当前所提倡的环保节能的理念 用：ｆ１）我国采用瓦斯地质方法．建立了瓦斯地质理论与物探技术相 数字地震勘探、无线电波透视和构造软煤测井曲线识 斯的抽放时效果欠佳。当前所采取的解决措施中，除了通过向媒体注 结合的多技术ｆ集成的多尺度ｆ矿井突出区和工作面突出带）瓦斯突出区域预测瓦 入具有惰性的气体、研究水力的压力以及煤体松动爆破等常见的解决 别）提出了以瓦斯地质单元基础的由构造软煤厚度和煤层 措施之外．还可以利用裂隙的０形圈的理论，对瓦斯的流动规律进行 斯地质新方法：深刻的研究．使煤层的透气性能以及瓦斯的抽放效率都能够得到有效 瓦斯压力相配套的突出区域预测瓦斯地质指标。 ｆ２）采用电磁波透视技术，成功研制出了探测煤层瓦斯灾害易发 的提高。对瓦斯进行抽放的方式主要有： 相结合又能够使我国能源的结构得到有效的调整。同时，由于在我国 的煤层中。普遍存在着低渗透、低浓度以及低压力的特点，所以进行瓦 ２．我国煤矿瓦斯治理技术的发展 （１）对煤层的瓦斯进行提前的预抽工作。 （２）在挖掘的巷道中提前抽放瓦斯。 （３）对下面巷、顶板瓦斯等进行提前的抽放。 （４）抽放采空区的瓦斯 （５）对上隅角的埋管进行瓦斯的抽放工作。 １．２对采煤的工作面进行通风优化工作 区的技术和装备 建立了电磁波反射和吸收特征数据库和地质异常体 的识别系统．得出了瓦斯灾害易发区分布规律提出了判定瓦斯灾害易 发区的敏感指标和临界值．形成一套适于瓦斯灾害易发区的判识方 法。 （３）开展了矿井通风系统安全可靠性评价和决策技术的研究．建立 了基于评价指标体系和网络仿真技术的两种矿井通风系统可靠性评 开发了智能化、可视化通风系统可 由于工作面通风的不合理很有可能造成瓦斯的集聚或者超出所 价理论体系、评价方法和数学模型，能承受的限制。针对这以问题．我们可以通过增大风量、改变通风的方 靠性评价和决策支持系统软件 （４）在通风系统自动调控方面，研究成功了井下自动控制风门及 式以及减少漏风等方式来使通风能力增强．进而解决瓦斯问题。但是 只仅仅依靠增大风量和使通风程度增加来对瓦斯问题进行治理依然 远程控制技术．研制出了带有卸压窗和撞杆自动开启装置的远程自控 实现了井下人、车、信号分离，采用控制命令分级管理的方法，彻 存在着一定的局限性．由于煤矿开采工作面的特殊性，其工作面、巷道 风门，生产服从救灾，行人服从行车”的风门管理理念，有效地提高 的风力、通风的能力都会受到阻碍。所以．我们应当结合当前我国在煤 底贯彻了“矿开采中经验教训．进行具体的分析，从改善矿井的通风系统做起，提 了通风系统的稳定性和安全可靠性 高其抗灾害的能力 将先进的计算机技术应用到矿井的开采中．使矿 ３．郑州矿务局存在的问题和急需开展的研究 对煤矿瓦斯灾害进行监测监控、预警防治等瓦斯综合治理技术措 井的通风系统能够得到有效的改善．并且也可以将计算机技术应用到 方案的改造中．使矿井的治理得到优化 施，是减少煤矿伤亡事故，提高安全生产水平的重要手段。为此，煤矿安 同时．还要将改善通风的性能、降阻等技术措施进行有效的应 全技术也需从几个方面开展攻关研究： 用．不断的提高工作面的通风能力．对工作面以及开采区正常运作 （１）根据矿区煤层条件不同、瓦斯赋特征不同、生产条件的变化， 所需要的风量必须要进行有效的控制．使其正常的施工运作能够得 采用新的科技手段进一步完善提高现有瓦斯灾害治理技术体系并进 到有效的保障，同时还要具备一定的备用系数。最终实现通风的分 行适应性研究，如采用现代通讯技术、自控技术、计算机技术和传感技 区，使无风、威风、老塘风以及串连风等都能够得到有效的解决，最 术．进一步解决我局现有煤矿安全监测系统存在的技术难题 大限度的使这些通风的阻力得到减少．使工作面的通风能力得到有 （２）由于我局部分矿井煤层松软破碎．透气性差及工作面采长较 效的提高 大，目前钻孔施工机具难以满足部分矿井在运输巷、（下转第２４页） ２０１４年ｌ８期 科技曩向导 ◇环保科技◇ 表２扬州市区各水厂ＡＯＸ监测数据年度平均含量浓度：ｕｇ／Ｌ ３．结论 万１—闸 １６．６ 月 四水厂 兰江警五水厂 宝同 赶运河 宝商西黼 高蠢雹太 置河 高由磷材 江毒 一对（厂 １，４．６ ｌ７６ １４．Ｄ １５．１ １４．８ Ｉ ７－０ ２２．Ｉ ２０１２年１０月到２０１３年９月．扬州市所有水厂源水中ＡＯＸ检出率 为１００％，含量范围为２．１６￣６１．５ 蜀，Ｌ，按德国地表水环境标准，各水厂处 于Ｉ一Ⅱ～Ⅲ类水质之间。ＡＯＸ含量随水期而变化，丰水期偏低，枯水期 偏高。各水厂ＡＯＸ含量的年度平均值处于１１．２～２２．１ ｇ几之间，没有 明显区域变化规律。 赣酴＿司三嘛＿广……………一 …一＿ｔ ： 汪树 筹……一 … ｌ 轴潮科曾ｉＩ醣…。 。…ｉ５．３ 仪：勾 盎江 仪在瞪月祷Ｂ ｌ５．５ １１．２ 【参考文献】 ［１］姜燕，刘燕，汤洁．饮用水中可吸附有机卤化物的测定及其处理研究ｆＪ］．北方 环境．２０１３．２５（８）：８８—９０． ［２］曹霞，钟崇林，王玲玲．论述造纸行业控制可吸附有机卤化物的必要性［Ｊ］．环 境科学与管理，２００８，３３（４）：４７—５１． （上接第１ ３页）回风巷对煤层实施预抽的要求，工作面中部存在抽放 着采煤产业的发展，生产能力的提升，采深的增大，矿井瓦斯涌出量倍 空白带。 增。因此，矿井瓦斯灾害防治工作要进一步的加强，而且要结合我国煤 （３）从近几年的试验表明’我局高瓦斯矿井的大多数属于低透气 性高可塑性煤层，今后规模开发的重点仍然是在井下，并应进一步深人 研究低透气性煤层的煤层气开采技术。 炭地质的特点研究新的、较为前沿的瓦斯灾害防治技术。 【参考文献】 （４）按照“抓大系统、除大隐患、防大事故”的思路。进一步优化高 ［１］康小兵．隧道工程瓦斯灾害危险性评价体系研究【Ｄ］戚都理工大学，２００９． 突矿井开拓部署和采区巷道布置．例如部分矿井通风系统不合理矿井 ［２］侯少杰．煤矿瓦斯治理过程控制理论及应用研究【Ｄ】．中国矿业大学，２０１０． 通风线路过长，通风负压偏大；高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井没有专用回 ［３］王海东．深部开采低渗透煤层预裂控制爆破增透机理研究［Ｄ］．中国地震局工 风巷等。 程力学研究所．２０１２． ４．结束语 虽然，近几十年我国在瓦斯灾害治理方面取得了可喜的成绩，但随 【４］胡鹏．煤层瓦斯抽放钻孔单向流动负压分布规律的研究【Ｄ］．河南理工大学， ２００９ 近岸海域环境监测规范，中华人民共和国国家环境保护标准， （上接第２０页）岛城市个性和魅力，实现可持续发展提供有益的借 ［３］环境保护部．鉴。 ２０ｏ８．１１．ｏ４ ｆ４１石利平．今年河北重点综合整治北戴河及相邻地区近岸海域环境．燕赵都市 网． 【参考文献】 ［１］刘亭亭，彭玉丹，季鸣童．秦皇岛近岸海域环境保护现状及可持续发展策略 能源环境保护．２０１３．２７Ｎ）：１２—１５． ［５］秦皇岛市委市政府．《北裁河及相邻地区近岸海域环境综合整治工作方案》，２０１２， ２． ［６］傅春秘列Ｅ戴河及相邻地区近岸海域环境综合整治工作方案》出台．秦皇岛日 报 ［２］近岸海域环境功能区管理办法，国家环境保护总局令第８号，１９９９．１２．１０． 所以有人称噪声为“致人死命的慢性毒 （上接第２１页）在法律上规定严格的控制措施，有关部门要依法实施 统、内分泌系统产生不利影响，控制噪声源、要控制城市 有效的管理和惩治：有可能制造噪声污染的单位．更要依法预防和治 药”。有关部门应限制发展城市私人小汽车、建筑规划的密度、要重视和加强城市环境噪声的预测预报工作、加强 理。 ４．结语 城市声环境保护的法规制度建设等。全民行动起来，让我们的环境更 随着工业生产、交通运输、城市建筑的发展，以及人口密度的增 宜人，生活更美好。 加，家庭设施（音响、空调、电视机等）的增多，环境噪声日益严重，它已 成为污染人类社会环境的一大公害。噪声具有局部性、暂时性和多发 【参考文献】 性的特点。噪声不仅会影响听力．而且还对人的心血管系统、神经系 ［Ｉ］唐忠辉城市噪声污染中的环境维权［Ｊ］．环境教育，２００９￣６）． （上接第１４页）成过程 ３．２＿３边坡方案的经济分析 根据各边坡方案技术条件和经济条件，运用经济学原理的定量分 析手段．用计算机模拟对各方案在一定时期内所产生的经济效益进行 预估分析。 总之．由于露天矿山越踩越深，采场边坡高度加大，边坡工程地质 条件千变万化．岩体力学性质及其复杂．边坡工程研究技术不能静止 在现有水平上．在边坡水文地质条件研究及地下水渗流准确分析预测 方面及边坡稳定性分析评价的定量化技术方面．都必须进一步深化研 究。与国外相比，我国还存在明显差距。 【参考文献】 ［１］马新民，霍起元，芮勇勤．露天煤矿边坡动态控制【Ｊ】．露天采矿技术，１９９６， （０４）． ［２］侯新华，芮勇勤．我国露天煤矿边坡工程研究现状与发展趋势探讨ｆＪ】．《煤炭科 学技术》，１９９６，（ｏ２）． 『３１白占平．露天矿边坡工程系统分析综合集成理论与方法研究．中国矿大博士 学位论文，２００６，（１０）． ［４］彭洪阁．开采扰动对露天煤矿边坡稳定性影响机理［Ｄ】．中国矿业大学， ２０ｌ０． ｕ