李连志
平顶山天安煤业股份有限公司勘探工程处 河南 平顶山 467000
摘要：当矿井中高浓度的瓦斯气体从地表缝隙或煤矿矿壁中沿掘进方向喷涌而出，积蓄在较为封闭的矿井空间中，产生强大的动力，导致矿井崩塌。当遇到明火或机械作用力产生的火花时，还会发生爆炸，威胁井下作业人员的人身安全。煤矿瓦斯事故是我国煤矿开采领域，乃至全社会高度关注的问题。本文就将全面探究煤矿瓦斯防治技术，以增大作业安全性。
关键词：煤矿瓦斯防治技术；研究进展；安全性；
煤矿瓦斯事故是阻碍煤矿开采行业良性发展的安全性问题。近年来，随着监管体制的改革与开采技术的持续创新，煤矿瓦斯事故的发生率越来越低。但是，与西方发达国家相比，仍存在一定差距。一般情况下，矿井开采深度越大，瓦斯防治难度越大，所需投入的时间、精力和财力也就越大。本文就将概括瓦斯防治技术研究进展情况，并探究瓦斯防治技术的未来发展。
1瓦斯防治技术的研究发展进程
1.1瓦斯预测技术
矿井瓦斯喷涌量预测是煤矿开采作业中的关键环节。目前，应用较为普遍的矿井瓦斯喷涌量预测方法包括矿山统计法和分源预测法两大类。矿山统计法是指对目标矿井及周边矿井的瓦斯实际喷涌量加以预测，根据预测结果对矿井开采深度与瓦斯喷涌量之间的变化规律予以总结。由于矿山统计法是建立在大量的预测分析数据基础上的，所以，瓦斯实际喷涌量的统计结果精确度较高。
分源预测法是一种对瓦斯含量以及客观变化规律进行预测的方法。该方法是根据煤层瓦斯含量、煤矿矿区地质结构条件、煤层开采方法和瓦斯解吸移动规律，对各源瓦斯量加以精准计算。再参照瓦斯资源量，对综采工作面大小和掘进开采深度予以判定。经过近二十余年的理论研究与实践积累，分源预测法的分析计算精确率已超过85%，逐步成为煤矿开采领域中的重点瓦斯预测分析方法。
1.2瓦斯抽样检测技术
1）本煤层瓦斯抽采技术
瓦斯抽采技术是对开采煤层中的瓦斯实行抽样检测，减轻瓦斯对煤矿开采安全生产的不利影响。按照煤层透过形式差异，可将瓦斯抽采技术划分为顺层瓦斯抽采技术、钻孔穿层瓦斯抽采技术和钻孔交叉层瓦斯抽采技术等类型。
2）临近层瓦斯抽采技术
邻近层瓦斯抽采技术是顶板-底板瓦斯抽采技术与钻孔穿层瓦斯抽采技术的整合体。前者是指在开采区域内的抽采巷或钻孔点部位对瓦斯加以抽样。按照抽采巷与钻孔点的空间位置差异，可将顶板-底板瓦斯抽采技术进一步划分为走向高抽巷和外措施走向高抽巷两种技术类型。
3）采空区瓦斯抽采技术
按照采空区的空间环境差异，可将采空区瓦斯抽采技术划分为全封闭采空区抽采和半封闭采空区抽采两种类型。随着煤矿开采行业的发展，瓦斯抽样分析检测技术的实践应用水平也随之提高，降低了瓦斯事故发生率，保障煤矿生产安全性。
4）瓦斯突出防治技术
经过长期的理论研究与实践积累，煤矿瓦斯防治技术水平显著提高。当前，煤矿开采行业普遍形成以区域综合防治形式为主，以局部重点防治形式为辅的技术体系。
这种技术体系的应用限制条件减少，适用范围较广，尤其是煤层群、瓦斯浓度较高、矿产资源延展方向不连续、开采掘进深度较大的煤矿，该技术体系的实践应用愈加成熟，促进煤矿开采作业的安全有序开展。
5）瓦斯煤尘爆炸防治技术
目前，瓦斯煤尘爆炸防治技术取得了长足进步。在煤矿实际开采工作中，普遍运用的防爆技术形式包括阻隔爆技术和抑爆技术两大类。其中，阻隔爆技术又可进一步划分为真空腔体隔爆技术、多孔介质阻隔爆技术及水幕阻隔爆技术等类型。
抑爆技术在煤矿瓦斯防爆工作中的实践应用也取得了良好效果。抑爆技术的核心原理是配置低浓度瓦斯输送管道，采用火焰探测技术对掘进开采煤层中的瓦斯进行引排与探测，配合使用自动喷淋控制技术完成瓦斯解吸，将瓦斯浓度控制在安全范围内。
6）瓦斯预警监控技术
目前，国内各煤矿企业积极引入国外先进的安全监控系统，配合国内瓦斯预警监控技术联合使用。这种预警监控技术以计算机信息技术为基础，通过信号传导对掘进开采煤层中的瓦斯浓度进行动态监测与安全预警。近年来，此类预警监控技术被运用到煤矿开采作业中。瓦斯预警技术与瓦斯监控技术的联合运用，有助于开采人员提前预测安全隐患，降低瓦斯事故的发生率。
2瓦斯防治技术的未来研究发展方向
2.1瓦斯突出防治技术
2.1.1突出综合假说
突出综合假说对受力体与突出原动力之间的变量关系展开深入分析。采用数字化方式对突出的发生发展过程加以描述，是突出综合假说理论的高难度课题。迄今为止，突出综合假说已经获得世界的高度认同。
2.1.2加强突出危险性预测的精准性
只有对非接触式、不间断性的预测方法加以优化，才能进一步增强突出危险性预测的时效性与精确性。为此，煤矿企业要根据实际情况，对矿井环境加以勘察，精准预测瓦斯含量、浓度与危险临界值。
2.2瓦斯预警监控
2.2.1智能监控系统
瓦斯预警与监控系统是互联网技术、物联网技术、大数据技术及云计算技术的整合体。瓦斯预警与监控系统能够对综采工作面，甚至是整个矿井进行高效化、精准化的监控与分析。
2.2.2新型传感器
新型无线传感器既可以在非接触的情况下对远距离的有毒害性气体的含量与浓度实行精准检测，弥补一氧化碳激光检测法的应用缺陷。再者，新型无线传感器还具有检测效率快、功率损耗小、安全系数高等优势特点。
2.3瓦斯预测技术
2.3.1分源预测法
对于新建矿井的瓦斯喷涌量预测来说，分源预测法发挥着至关重要的作用。随着煤矿开采范围的扩大，以及开采技术水平的提高，分源预测法的应用愈加普遍与成熟。
2.3.2瓦斯喷涌量动态预测技术
合理运用瓦斯喷涌量动态预测技术，可以增强煤矿开采工作的高效性与安全性。由此，加强瓦斯喷涌量预测技术专项研究，也成为推动现代煤矿开采行业快速发展的关键举措。
3结束语
综上所述，随着煤矿开采行业的迅速发展，瓦斯防治技术的专项研究获得了丰硕成果，取得了良好的应用成效。这对于煤矿开采行业的进步，乃至国民经济的持续稳定增长都具有现实意义，值得业内加大关注力度。
参考文献：
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[2]罗振敏,苏彬,王涛,等.矿井瓦斯控爆技术及材料研究进展[J].中国安全生产科学技术,2019,v.15(02)
[3]董艳军.煤矿防治瓦斯技术的发展特征[J].煤矿安全与环保,2019,001(002)
作者简介：李连志（1991-1-2），男，汉族，河南平顶山人，本科，初级工程师，研究方向为一通三防瓦斯治理。