煤矿瓦斯治理关键技术探讨

发表时间:2021/1/4   来源:《科学与技术》2020年9月第26期   作者:于渊渊
[导读] 煤矿瓦斯是一种有毒气体,主要位于煤层,其危险系数相对比较大。随着我国煤矿事业的不断发展
        于渊渊
        河南神火煤电股份有限公司新庄煤矿  河南商丘  476600
        摘要:煤矿瓦斯是一种有毒气体,主要位于煤层,其危险系数相对比较大。随着我国煤矿事业的不断发展,加之工业化发展对于煤炭的需求量的逐步增加,在实际的生产过程中,煤矿瓦斯安全事故也在频繁增加。所以,相关从业人员必须要全面注重煤矿瓦斯的治理工作,并要对现阶段存在的问题进行多角度全方位的治理,建立健全瓦斯管控系统,这样才能尽可能地降低煤矿瓦斯的安全事故,从而实现矿业开采的安全稳定。
        关键词:煤炭行业;瓦斯治理;关键技术
        引言
        根据不完全统计,中国超过60%以上的高产高效回采面存在瓦斯浓度超限的情况,加之瓦斯浓度超限对回采作业的时长影响往往能够达到正常作业的10%左右,使得瓦斯浓度超限成为制约生产高效开展的主要因素之一。鉴于此,有针对性地开展作业面通风优化,实现局部瓦斯积聚问题的有效解决,对于提升矿井生产综合效益意义重大。
        
        1瓦斯爆炸的危害
        瓦斯爆炸。瓦斯产生爆炸具备以下3个条件,一是瓦斯含量占矿井空间空气总量的5%~16%时,即触发了瓦斯爆炸界限;二是瓦斯混合气体达到了12%;三是有足够的火源。当瓦斯发生爆炸时,首先对矿工生命造成安全威胁的是产生的冲击波,对工作人员和矿机巷道支架等设施造成强烈冲击,紧随其后的因瓦斯爆炸后产生的火焰锋面,其中火焰锋面的最高温度可达2650℃,锋面经过时,对人体造成极为严重的灼伤,并进一步引发其他设施着火,产生新的火源。最后当瓦斯爆炸过后,会导致矿井中氧气含量骤降,并且瓦斯燃烧生产的大量二氧化碳与水充斥于矿机之中,也是造成矿井中人员伤亡的重要因素之一。
        1.1 瓦斯爆炸会形成高温环境
        瓦斯爆炸事故发生时会释放出巨大的热量,发生爆炸时的温度最高可达2000多摄氏度,如此高的温度会对人员的生命健康安全造成极大的威胁,造成人员伤亡,也会引发火灾,烧毁设备、设施,对巷道产生破坏。
        1.2 瓦斯爆炸会产生高压
        瓦斯爆炸时释放出的热量会使井下温度迅速升高,引起爆炸源附近空气的体积在极短的时间内膨胀,压力迅速增大,从而产生能量很大的气体冲击波。冲击波在巷道内迅速传播对井下的设备设施造成破坏,对人员的生命健康产生威胁。
        1.3 瓦斯爆炸会在井下产生有害气体
        瓦斯爆炸的本质是剧烈的燃烧反应,因此在这一过程中会消耗氧气,同时产生大量的一氧化碳和二氧化碳气体。而在井下发生瓦斯爆炸往往会有煤尘参与,使爆炸的威力更大,产生更多的一氧化碳气体。根据以往的统计数据,瓦斯爆炸事故中很大一部分人员的死亡均是由一氧化碳中毒、窒息造成的。
         2煤矿瓦斯治理策略探究

        2.1煤与瓦斯突出煤层防突治理技术措施
        a)在煤矿进行正常生产过程中,要利用各种方式降低不安全区域的瓦斯含量,这样做的目的在于消除煤层中的瓦斯含量,从而使未知区域变成可以控制的区域,提高煤矿开采过程中的安全系数,保障生产;b)在煤矿开采过程中,尤其是瓦斯煤层的开采,都要采取预防措施,通过技术手段消除该区域的瓦斯,以此形成安全防护区域,在保证区域能够正常工作的前提下进行煤矿开采工作。

中国经济的发展对煤和瓦斯的需求逐年上升,面对这种情况,瓦斯的危害也日益严重,中国又是煤炭大国,在煤矿开采过程中,也深受瓦斯的危害,所以中国对于煤矿瓦斯治理技术的研究也是非常迫切的一件事情,在当前的技术条件下,煤矿的区域瓦斯治理技术成为当前煤矿瓦斯治理的最佳首选,当然,很多煤矿企业也认识到这种情况,有部分企业针对自身的运营情况也制定了相应的处理措施,同时面对煤矿瓦斯多发性和危害性比较严重的现状也做出了相关的技术措施和升级,并将完整的技术做了推广,从这些方面来看,中国煤矿区域性的瓦斯治理将成为关键技术。】
        2.1抽采矿井瓦斯
        ①根据实际情况选择抽采方法。根据实际情况,正确科学的处理好抽采的关系,把安全生产放在首位,从根本上排除瓦斯事故。结合采前抽采与边抽边采两种方法,选择安全的瓦斯抽放手段。就我们国家的地质构造而言,煤层气田构造变化各异,煤层埋藏较深,超过一半的煤田采用地面大规模煤层气开发的方法不合适,最好根据实际采矿工程步骤,结合地面抽放和井下抽放两种方法。②瓦斯抽放价值。瓦斯抽放不但可以攻克瓦斯灾害难题,而且实现瓦斯利用价值。瓦斯抽放的重要作用:可以使煤层中瓦斯量减少,帮助减低空气中瓦斯的排放量。
        2.2建立完善的通风系统
        通风是矿井安全生产的关键,要想实现高产高效,必须建立完善的通风系统。可靠、独立、稳定的通风系统才能保证采掘工作面有大量的新鲜气流,瓦斯才不会聚积和超限,才会把瓦斯事故扼杀在萌芽状态。①合理设计通风系统的布局和资源配置,保证其稳定可靠和高效合理。完善矿井风量供给和分配制度,使各类通风参数符合标准;增加有效通风率,保证可靠的通风系统;根据生产变化及时调整供风量;通过网络解算优化通风系统。②实施系统可靠性评估,使通风能力有效提高。矿井正常生产的前提条件是合理、可靠、稳定的通风系统。矿负责人每月组织一次审查矿井通风系统活动,每年优化一次通风系统、进行一次可靠性评估,以便及时检查出通风系统中存在的安全隐患,并抓紧时间优化和调节系统;定期核定通风能力,实时改进,切实保证通风顺畅;完善和健全事故预警和预报、事故处理应急措施,提高抗灾能力。
         3完善煤矿瓦斯治理的管理制度。若想最大程度的保障煤矿开采企业的安全作业,相关从业人员就应要建立健全瓦斯治理的管理制度。首先,工作人员要对煤矿开采中频发的问题进行及时的检查及处理,并通过实际工作的经验总结,再对检查制度进行不断的优化,以最大程度的提升瓦斯治理工作的质量。此外,工作人员还应对瓦斯含量和压力值进行检查,要对煤矿中瓦斯的具体问题进行及时的处理,严格把控瓦斯含量,并使其要限定在标准范围内。因为通风质量的优劣会对瓦斯浓度产生重要影响,故而煤矿开采企业还应构建一个通风系统的管理制度,以有效的保障瓦斯抽放工作能够更为良好的进行。
        结束语:
                随着对煤炭需求量不断增加,对煤矿瓦斯治理的关键技术进行分析和研究至关重要,不仅可以有效防治瓦斯爆炸安全事故的发生,而且可以提高煤炭开采效率。因此,应认识与了解治理瓦斯的必要性,建立完善、科学的管理制度,加强矿井的通风能力及加大宣传力度,形成全民防治意识,并通过抽放瓦斯技术来实现对煤矿瓦斯的有效治理。将瓦斯气体控制在安全的范围之内,提高煤矿开采活动的安全性,促进中国煤矿行业快速稳定发展。
                参考文献:
                [1]贺亮晓.煤矿瓦斯治理关键技术分析[J].能源与节能,2018(01):142-143.
                [2]李志杰.煤矿瓦斯治理工作的关键技术分析[J].技术与市场,2014,21(09):170+172.
         [3]曾范永,曹万俊.我国煤矿瓦斯防治的研究进展及方向[J].江苏建筑职业技术学院学报,2017,17(01):93-96.
       
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