白亮
国家能源投资集团神东煤炭集团公司柳塔煤矿 内蒙古鄂尔多斯市 017209
摘要：本文阐述了低瓦斯矿井在瓦斯治理方面的现状，瓦斯治理的重要性、低瓦斯矿井瓦斯治理防范措施。
关键词：低瓦斯矿井；瓦斯治理；措施
引言
确保煤矿瓦斯治理安全有效是做好煤矿安全生产的关键性工作，它不仅能够有效防控煤矿生产中的不安全隐患，降低作业风险，还能够保障员工生命财产安全。
一、低瓦斯矿井瓦斯治理工作现状：
低瓦斯矿井在瓦斯治理工作方面面临的工作比高瓦斯矿井更加复杂，主要在于以下几方面：
1.安全意识淡薄，瓦斯事故多发生在瓦斯矿井和高突矿井，低瓦斯矿井在瓦斯治理时会存在“没有瓦斯”或“瓦斯不大，不会超限，更不会出事”等轻视瓦斯治理管理的思想。
2.违背技术政策和法律法规开采：自然通风、风量不足、通风系统不合理、不完善（串联风、扩散风、循环风）、采空区和盲巷不及时处理和封闭。
3.瓦斯检查制度执行不严：瓦检员数量不足、空班漏捡，瓦检员责任心不强，做假记录，监测系统安装不合理或不及时维修，不能发挥作用。
4.电气系统管理不严及机械设备摩擦：失爆、带电作业、机械摩擦。
5.着火引爆：采空区和旧巷不及时封闭，残煤自燃火区复燃（封闭管理不严）、皮带着火、井下车辆火灾。
6.明火管理不严，违章电气焊。
二、瓦斯治理的重要性
我国瓦斯事故占煤矿事故总数的80%以上,低瓦斯矿井占瓦斯爆炸的70%以上①。一般认为瓦斯爆炸主要发生在高瓦斯矿井,而对低瓦斯矿井防范意识淡薄,造成低瓦斯矿井瓦斯爆炸事故不断发生。由于低瓦斯矿井出现瓦斯事故的概率相对少一些,时间一长就容易让人产生不会发生瓦斯事故的误区。应消除这种误区,提高对瓦斯事故的重视程度,不能只要产量、不顾瓦斯问题,甚至违章作业、明知故犯。最近几年连续多次特重大瓦斯事故都发生在低瓦斯矿井。因此,所有的低瓦斯矿井应该从中认真吸取经验教训,彻底解除“低瓦斯矿井不会发生瓦斯事故;低瓦斯事故发生事故是极其偶然现象;即使低瓦斯矿井瓦斯超限,但不会发生瓦斯事故”等种种侥幸心理,时刻做好防治瓦斯等各种事故的准备,做到本质安全化。因此对于低瓦斯矿井瓦斯事故的预防工作势在必行。
三、低瓦斯矿井瓦斯治理防范措施
为切实搞好瓦斯综合治理，低瓦斯矿井要认真严格贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理工作方针，切实建立健全“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯综合治理工作体系，紧紧抓住矿井通风系统、抽采抽放、监测监控、现场管理四个关键环节，根据矿井的安全生产条件及危害因素分析,采取行之有效的针对措施，坚持标本兼治、重在治本，进一步完善瓦斯治理结构，落实瓦斯防治管理制度，提高装备水平和提高矿井防治瓦斯灾害能力。
一）优化通风系统
1、防止瓦斯积聚，保证用风地点的供风。低瓦斯矿井在采用风排治理瓦斯时，合理选择矿井通风系统、确保通风系统简单、可靠，是瓦斯治理的前提工作，通过简化通风系统，减少通风巷道数量，有效降低矿井通风阻力，提高矿井有效风量率，从而增大通过用风地点的风量，加大了稀释瓦斯的能力，可以有效的降低瓦斯积聚现象，从而达到治理瓦斯的目的。
2、合理选择通风设施的施工位置。抽出式通风的矿井应将控风设施设置在回风侧，尽量延长新鲜风流通过巷道的长度，减少乏风路线。并且采空区封闭时，封闭密闭的施工位置应选择同一进风侧或同一回风侧，不可将一个采空区封闭设施横跨进回风系统设置。以柳塔煤矿主斜井左翼7号密闭为例：
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系统调整前， 采空区密闭施工在370m大巷风门中，通过密闭观测孔对闭内气体进行观测，7#密闭闭内瓦斯长期在12~14%左右，系统调整后将风门位置改向西回风侧进行施工，通过密闭观测孔对闭内气体进行观测，7#密闭闭内瓦斯下降至3%左右，虽然没有对采空区积存瓦斯总量减少，但是有效的治理了采空区封闭密闭附近的瓦斯，有效的降低了瓦斯通过7#密闭向外散逸泄露的可能性，是一次比较成功的通风系统优化。
3、确保通风设施的施工质量。通风设施施工时矿井通风系统管理过程中最重要的手段，设施的质量决定着通风系统的可靠性，若是通风设施质量不能按照相关要求进行施工，或者施工监督把关不严，就容易造成瓦斯积聚，甚至发生瓦斯爆炸事故。过往的各类瓦斯事故证明：密闭施工质量不达标，闭墙砖逢不严密、墙体强度不足、密闭施工未做到“三断”、密闭掏槽深度没有触及坚硬顶帮等，都会导致通风系统不稳定、巷道内、闭前瓦斯积聚现象发生，若巷道内存在高温火源，则极有可能引燃积聚的瓦斯，甚至瓦斯火焰传到密闭内，将闭内的高浓度瓦斯引爆。
杜绝在密闭前设置移变、水泵、开关等电气设备，将（电气设备）缆线与瓦斯管路分别敷设在不同巷帮，将防火密闭的措施管、反水管等与采空区连通的管路有铁管改为PE管。通过协同共管加强设施施工监理，保障设施质量符合要求。
二）防范采空区积存瓦斯
1、防范采空区大面积悬顶造成瓦斯涌出。
对正在回采和已经回采完毕的采空区，采空区瓦斯是回采工作面瓦斯涌出主要来源之一,通常涌出量较大而且稳定。采空区大面积悬顶若不能及时垮落，致使瓦斯等有害气体大量积聚，若悬顶突然大面积垮落有可能形成飓风，导致现有的通风系统（抽放系统）无法及时排出和稀释瞬间的有害气体，从而导致瓦斯事故。同煤集团“3·23”瓦斯爆炸事故就是一起典型的采空区顶板大面积垮落导致的重大事故。顶板大面积瞬间垮落压出采空区内瓦斯等有毒有害气体形成了冲击波，综采工作面电气设备分布广泛，冲击波强度足以将部分大型设备运移、损坏，收到外力撞击后，电缆、设备受损产生电火花，引爆瓦斯造成人员伤亡。
针对采空区悬顶，可以通过提前退锚索、高压水预裂、人工放顶等方式来进行超前防范，通过降低支护强度、人为增加顶板裂隙和弱面，使采空区顶板及时垮落，从而减小顶板悬顶和冒落面积。同时配合设置隔离墙，在工作面上下隅角砌筑足够厚度的沙袋墙，区段性的隔离采空区。若以上措施不能奏效时，则必须考虑改变顶板管理方法，对采空区进行充填，高浓度充填技术、膏体充填、块石砂浆胶结充填和全尾矿胶结充填等技术充填采空区②，消除瓦斯积存空间，从而达到解决采空区瓦斯积聚的问题。
2、近距离煤层开采下层煤时上煤层采空区瓦斯治理
近距离煤层群开采过程中,邻近层之间会产生大量相连通的裂隙,采场情况十分复杂,并伴随不同煤层间因地质、矿压、通风等引起近距离煤层间裂隙漏风,现场煤层群采空区漏风规律与单煤层开采漏风规律有很大区别,开采过程中采空区气体的分布规律也更加复杂，上层煤采空区内积存的瓦斯会通过漏风通道，释放到下层煤工作面，给下层煤开采时的瓦斯治理工作带来了困难。
针对近距离煤层采空区有害气体治理的问题，可以设立专门的通风系统或专用的回风巷，与其他工作面回风风流分开；采用“Y”型通风，保障工作面隅角处于进风状态；根据需要适当增大通风量，避免工作面有害气体聚集，减小有害气体浓度；同时，也可对采空区设置专门的抽放和卸压孔，预先对有害气体浓度较高的区域进行抽排。
柳塔煤矿12122工作面、12124工作面、22101工作面生产期间工作面上部存在已经回采的采空区，且层间距为20-35m左右，在工作面推采进入采空区下方时上隅角会出现不同程度的低氧、瓦斯涌出增大，其中12124工作面生产期间上隅角氧气浓度最低降至13%，严重影响员工身体健康与安全生产。采煤工作面瓦斯灾害治理应该采取下列措施：（1）加大采煤工作面配风量，稀释生产过程中涌出的瓦斯，降低工作面瓦斯浓度；（2）保证工作面通风系统稳定，避免工作面风量忽大忽小使工作面采空区产生呼吸效应，从而导致采空区瓦斯向工作面异常涌出；（3）加强采空区上、下隅角管理，上、下隅角安设挡风板，四周封堵严密，减少工作面漏风；（4）在工作面机尾安设导风帘、引射器等导风设施，及时稀释上隅角三角区瓦斯；（5）加强进回风顺槽防火密闭管理，密闭施工质量符合规程要求，严密不漏风，密闭施工完毕后进行喷浆，降低采空区与进回风顺槽的漏风；（6）加强采空区地表回填，随着工作面的推进及时对塌陷采空区进行回填，二次塌陷采空区也要及时回填，减少地表与采空区间的漏风。图3为12124采煤工作面瓦斯浓度情况。
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图3 12124采煤工作面瓦斯浓度变化图
3、季节交替、大气压变化对采空区气体的影响及采空区瓦斯涌出治理
大气压的变化是影响矿井瓦斯涌出量的一个重要因素。在季节交替、雨雪天气时，大气压变化导致采空区产生“呼吸现象”，采空区气体和矿井空气交换，造成矿井瓦斯涌出速度加快，涌出量增大，从而容易造成瓦斯积存，引发瓦斯事故。
地面大气压变化对矿井通风、瓦斯和防灭火管理都有着巨大影响，是矿井“一通三防”管理中不容忽视的客观因素之一， 必须引起重视大气压变化导致采空区瓦斯异常涌出的解决途径主要有3 条：一加强采空区地表裂隙的填充工作，以防止采空区与地表沟通，形成回路；二是增大工作面配风量，以提高风流稀释瓦斯的能力；三是调节工作面通风压力，采取有效通风措施，防止工作面瓦斯突然涌出。
结束语
综上所述，瓦斯事故的防治工作是一个长期性、艰巨性和复杂性的任务,首要问题在管理,一旦在管理上失误,即使是低瓦斯矿井也极容易引发较大的瓦斯事故。因此,低瓦斯矿井对瓦斯的防治、治理工作绝不能思想麻痹、掉以轻心。在人、机、环境、管理等方面入手,加强管理,提高认识,加强设备,管理好通风装备设施,在采取正常、合理的通风条件下,对瓦斯采取连续不断的监测,低瓦斯矿井的瓦斯事故基本可以解决。
参考文献：
[1]李光美,史波波.低瓦斯矿井瓦斯爆炸事故的原因及控制措施[J].煤炭技术，2009(1).
[2]王飞，张东风.采空区充填法的应用现状与发展前景[J].科技情报开发与经济,2009(19)
[3]王华荣.浅析煤矿安全通风管理中事故的有效防范[J].金山,2011(10).
作者简介：白亮 宁夏银川人，本科学历，中级注册安全工程师，现在国家能源集团神东柳塔煤矿通风办工作，目前主要从事煤矿“一通三防”管理及矿井安全管理工作。