李武警
永煤集团股份有限公司顺和煤矿 河南 永城 476600
摘要：中国已经进入了深矿井开采时代，煤层内的瓦斯含量增加，导致矿井的瓦斯涌出量增加。瓦斯涌出量的增加不仅会导致矿井通风的难度增大，还会使发生瓦斯爆炸的可能性增加。因此，必须加强对矿井瓦斯的治理，保证煤矿的生产安全。在治理瓦斯的过程中，矿井通风是基本措施。虽然可以调节巷道内的风量，使瓦斯的浓度降到安全范围以内，但是巷道内的风量不可能无限制增加。鉴于此，本文对矿井通风瓦斯治理进行分析，以供参考。
关键词：煤矿开采；矿井通风；瓦斯治理
引言
瓦斯治理对于煤矿的安全生产具有十分重要的意义，其主要依赖矿井通风来完成的。矿井通风是通过为井下巷道中的空气提供一定的动力，使巷道中的空气不断更新，排出煤层中涌出的瓦斯，从而使瓦斯维持在一定的浓度。理论上讲，只要提供足够的动力就可以使巷道中瓦斯的体积分数控制在5%以下。而在实际工作中，对巷道中风流的速度都有一定的限制。
1矿井通风治理瓦斯的必要性
因为我国社会经济的发展造成资源的用量逐渐增大，所以只能加大煤矿的施工规模，致使个别开采单位为了增加利润而忽略了开采安全，造成我国煤矿开采期间经常出现瓦斯问题，影响了煤矿开采业的发展。瓦斯问题中破坏力度最大的是瓦斯爆炸，其能够致使矿井出现大范围的损坏，同时威胁开采工人的生命安全。为此在施工期间开采单位不要制定科学的方法处理瓦斯问题。此外，我国有关部门还制定了相关的制度来限制矿井开采单位的行为。目前已经的有效治理瓦斯的方法是抽采法，不过我国境内的矿井的透气性能较差，此方法的应用效果不佳。除此之外，矿井施工规模逐渐加大，瓦斯涌出量也逐步提升，致使瓦斯治理工作困难度逐渐增加。所以，如今常用的瓦斯治理方式为科学的加大矿井通风。图1为典型的矿井通风系统示意图。
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2瓦斯爆炸的条件分析
由图2可知，瓦斯只有在一定的浓度范围内才会爆炸，最高爆炸浓度称为爆炸上限，最低爆炸浓度称为爆炸下限。瓦斯爆炸的最小体积分数为5%，最大体积分数为15%，超过这个范围发生爆炸的可能性较低。在此需要说明的是，瓦斯的爆炸限定值并不是固定不变的，它容易受到其他因素的影响，比如O2、粉尘或空气压力等。
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图2瓦斯爆炸浓度分布
3完善优化通风系统
3.1降低通风阻力优化通风系统
降低瓦斯事故的前提是保证煤矿通风系统的良好，为此必须不断完善煤矿通风系统，尽量减少通风系统工作时的风阻。在对煤矿通风系统进行完善期间，必须选用适当的通风装置，保证其在煤矿通风系统中起到重要作用。通风系统实施的主体是巷道，同时因巷道自身条件限制致使其所需风量参差不齐，因此需要依据巷道的相关参数开展风量分配工作。与此同时，必须确保主通风机位于安全性能较强的巷道中，并且各巷道依靠联络巷进行互连，确保在巷道通风系统工作期间各巷道风量能够有效流通，进而减少通风系统中的风阻。若是巷道中风阻偏大，则表示其可能出现漏水或者损坏等现象，需要及时对其进行维护。针对需掘进巷道区域，则需制定有效的施工方案，以此来完善通风系统，从而最大限度的降低巷道中通风阻力。
3.2区域式通风法
在施工规模相对较大的煤矿开采期间，利用此方式在所有施工工序中开展通风，在小范围内组建能够单独运转的进风井与回风井，创建可以单独工作的回风系统，以此来将矿井内部的瓦斯逐步处理。
4提高瓦斯治理效果的措施
4.1进行瓦斯抽采强化瓦斯治理
目前采用矿井通风技术来治理瓦斯是最直接的办法，不过如果瓦斯含量较高时，单独采用矿井通风技术不能良好的达到预期目标。因此，必须利用其它技术从根源上对瓦斯进行治理。瓦斯作为绿色能源，如果可以把瓦斯加以利用，其可以有效的提升煤矿开采的收益，同时可以起到保护环境的作用。所以，若是施工环境允许，在具体的掘进工作之前可以采取有效的措施抽采矿井内部的瓦斯，通过此措施既降低了煤层内部瓦斯含量，又有效的治理了瓦斯。煤矿开采单位要时刻遵循绿色环保的观念，合理的将瓦斯加以利用。若是煤矿资源供应不足时，我们可以采集矿井中的瓦斯，进而获取生产生活能源。因此，矿井开采单位必须加强对瓦斯抽采技术的研究。
4.2提高开采职工的防瓦斯治理理念
目前，在煤矿开采期间已经多次因瓦斯出现安全事故，其引起原因主要包括针对瓦斯治理力度不够和开采单位及工人安全意识薄弱。为了最大程度的加强瓦斯治理效果，所以需增强开采单位及开采工人的安全意识，并针对开采单位及开采工人进行安全教育培训，确保将安全意识与治理观念植入到开采人员脑海中。
4.3优化矿井通风网络,改善通风效果
在深矿井开采时，矿井的通风线路比较长，很容易引发矿井通风困难的问题。针对这种情况，必须要对矿井的通风网络进行优化，保证巷道中的风量满足要求，实现安全生产。同时，要根据实际情况，适时关闭一些不用的联络巷，以此降低整个通风系统的复杂程度。对于一些连接形式比较复杂的巷道，一定要简化其连接形式，避免影响附近巷道的通风。优化矿井通风系统的目的是保证巷道的风量满足安全要求，还要保证通风机处于最佳工况点运行。
4.4改善通风系统
通风系统的运行质量是矿井开采期间保证安全性能的关键，针对矿井开采期间必须依据矿井的具体条件科学的制定通风系统。为保证应用效果，必须对内部气体和外部气体的交换速率加以管控，在制定通风系统期间需要采取独立通风的措施，缩减各管路之间的衔接，单独排放气体。并且需要合理的利用煤矿中已经存在的管道，有计划的缩减通风管路的运行距离，防止因运行距离而降低气体的排放效率。同时，设定通风管路施工方案期间必须参考外部环境中的风向、风速、温度与湿度等条件，防止后续通风管路使用期间发生问题。
4.5完善瓦斯管理制度
制定有效的瓦斯排查制度能够在第一时间对煤矿中的瓦斯进行治理，其是完善瓦斯管理制度的关键。在对瓦斯采取通风系统或者其他治理方案期间必须严格遵守处理制度，不仅能够防止因误操作造成煤矿安全事故的发生，还能加强先进设备对瓦斯的治理质量。在进行瓦斯治理工作期间，需要根据相关制度定期对施工设备进行检查，防止因施工人员粗心或者设备故障造成瓦斯安全事故的发生。通过完善与优化瓦斯管理制度，在提升瓦斯治理效果的同时也加强了煤矿开采效益，更保证了开采工人施工期间的人身安全。
结束语
瓦斯是煤层开采中产生的一种可燃性气体，其主要成分是CH4。当巷道中的瓦斯达到一定浓度时，遇到明火会爆炸，对矿井产生破坏性影响。由于煤矿瓦斯事故的破坏性极大，瓦斯也被称为威胁煤矿安全的“第一杀手”。为了对瓦斯进行防治，在煤层开采之前预抽煤层中的瓦斯，从而减少矿井中的瓦斯涌出量。治理瓦斯的关键在于防止巷道中发生瓦斯爆炸，而瓦斯爆炸的主要条件之一是巷道风流中的瓦斯超过了安全浓度。因此，瓦斯治理的关键在于使风流中的瓦斯降低到安全浓度以下，这主要通过矿井通风来完成。
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