煤与瓦斯突出防治问题的探讨

煤与瓦斯突出防治问题的探讨

段吉平

富源县煤炭工业局云南富源655500

摘要：煤矿的开采对于生产生活来说有着重要的意义，但是我们都知道煤矿开采是一项很危险的工作，所以对它的防治问题我们必须重视，保障煤矿开采工人的安全，减少人员的伤亡。煤与瓦斯突出是煤矿井下采掘过程中的一种突然的运动，它带来的后果是很严重的，在短短的时间内，矿井里喷出的煤和瓦斯会造成设施的严重破坏，甚至会造成人员的掩埋，破坏性是非常强的。我们都知道瓦斯是有毒的，矿井内突出的瓦斯可能会造成人员的窒息和中毒，最严重的是发生瓦斯爆炸，这个伤害力可是不小的。就是因为煤与瓦斯突出造成的伤害是极大的，我们才更应该熟悉它的发生预兆，减少人员的伤害。本文对目前煤与瓦斯突出的防治现状作了简单的介绍和分析，提出了相应的防治措施，并阐述了煤与瓦斯突出防治技术发展及趋势。

关键词：煤与瓦斯；突出；防治技术；现状；趋势

1引言

煤炭工业对于社会的发展有着很重要的意义，它一方面能促进我国国民经济的发展，另一方面还直接影响着我国实现小康社会的目标。它的发展无论是对生产还是生活都有着很重要你的意义。所以煤矿的开采工作是很紧迫的，在我国的煤矿开采中，瓦斯的涌出是非常常见的，开采深度的不断增加瓦斯量，也会不断的增加，这种状况会增加煤与瓦斯突出的危险。对于我国的煤矿行业来说，煤矿灾害中，煤与瓦斯突出已经成为最大的灾害，所以它的防止问题是很重要的。下面的表格可以很直接的体现出每年煤与瓦斯突出的事故及伤亡人数：

由此可以看出，在我国，煤与瓦斯突出是很严重的，给煤矿工人及他们的家人带来了很大的伤害，因此防治煤与瓦斯突出的任务是一刻都不能耽误的。

2煤与瓦斯突出防治技术现状

煤矿生产过程中常发生的自然灾害就是煤与瓦斯突出，但是在灾害的背后都会有相应的防止措施。在1950年的时候，我国第一次发生了煤与瓦斯突出，这次灾害之后，国内的防突科技人员试验各种防突措施，这些措施可以有效的降低煤与瓦斯突出发生的强度，在煤与瓦斯的突出方面取得了比较明显的防突效果。

2.1煤与瓦斯突出区域防治措施

2.1.1危险煤层的抽放和湿润

为了降低煤层的瓦斯潜在量，一般会对突出煤层的瓦斯进行抽取，这样可以大大的降低煤与瓦斯的突出可能性，因为煤层的瓦斯得到排放，煤体内部会发生一定的收缩和变形，这就让了煤体内部的紧张状态得到放松。另外煤体内部瓦斯的排出，一方面可以大大降低突出的威胁，另一方面煤层的湿润可以封闭裂隙和煤层空隙中的瓦斯量，防止它们自由的跑出，预防突出的发生。

2.1.2超前开采保护层

保护层超前开采也能对煤与瓦斯的突出防治起到一定的作用，超前开采保护膜能改变煤的结构和瓦斯动力参数，从而达到一定的防治作用。在工作开始前，我们把时间分为两个阶段，一是工作前阶段，二是工作后阶段。其实卸压过程这部分工作应该是在保护层工作后面开始的，但是实际的情况中是从保护层工作前方开始的，不仅仅如此，开始的距离还比较近。如果要想瓦斯的参数发生变化，只有让煤层内部发生膨胀时才会发生。我们把开采保护层防突的原理表现如下：保护层的开采→岩层的移动→卸压保护层（地应力降低、煤层膨胀变形）→透气性的增加、瓦斯的解吸→煤（岩）层瓦斯排放能力增高→瓦斯排放、钻孔瓦斯流量增大→瓦斯压力降低→瓦斯含量减少→煤机械强度提高→应力进一步降低→降低煤与瓦斯突出威胁

2.2煤与瓦斯突出局部防治措施

2.2.1煤层水力松动

其实煤层水力松动就是一种特殊的水溶液，之所以煤层会发生松动，是由于这种水溶液能够通过通过钻孔向煤层施加压力，把水溶液压进去，水对煤层有一定的破坏作用，改变一些特定的性能的时候我们就可以采取这种方法。一般情况下，我们会采取水力压裂的方式向煤层注入水溶液，通过压力的作用下，让水溶液充分的渗透到煤层里面，从而达到破解煤层的目的，以便于它的松动。其实煤层的水力松动主要原理就是让煤层形成裂缝，失去原有的固有力，最终把这种松动带到煤层的深处。最后整个煤层在失去支撑力的时候，就会促使里面的瓦斯向外面排放，达到一定的防治措施。

2.2.2超前钻孔

煤巷掘进的主要工作：在其掘进工作面前方打一个半径为37.5—150mm的孔来排放瓦斯，在钻孔的周围还应该注意，确定卸压带的形成，这样可以预防突出的发生。超前钻孔的的运用条件应该是那种煤层比较厚、透气性较好的状态，如果那种煤层较硬的条件下，超前钻孔是不适应的。

2.2.3煤层的水力爆破处理

什么叫做煤层的水力爆破呢？其实简单的理解就是在装水的钻孔里面爆破。煤层的水力爆破处理既可以有水，也可以没有水，它们之间的区别不是特别大。在进行煤层水力爆破处理的时候，煤的松动可以引起瓦斯的排放，这就可以防止煤与瓦斯的突出，所以煤层爆破作用参数应该以煤层的松动为主要的参考。煤体水力爆破处理与打孔有密切关系，而打孔又可能会引起煤与瓦斯突出。在钻孔为60mm的时候，煤与瓦斯突出的概率是最小的，所以煤体水力爆破处理时，最恰当的钻孔数值应该是60毫米。

2.3“四位一体”综合防突技术

“四位一体”综合防突技术主要是以人身安全为主来进行的，“四位一体”综合防突技术考虑了多方面的因素，防突工作可以分为4个环节，一是突出预测，二是防突措施，三是措施效果检验，四是安全防护措施。“四位一体”综合防突措施执行框图如图1所示。

3煤与瓦斯突出防治技术发展及趋势

3.1防突技术的发展

在不断的实验和研究中，煤与瓦斯突出在防治技术方面取得了很大的进步与发展，其主要的进展有：

（1）提高了突出危险性预测的准确性。煤与瓦斯提出虽然给人们带来了很大的伤害，但是对它还是可以进行一定的预测的，通过不断地研究与实验，防突工作人员结合矿井的具体条件，确定出了突出危险的临界值，这个进步是非常有意义的，为人类的开采工作提供了一定的保障，另外在对瓦斯的涌现的动态变化及电磁辐射等指标也有了相应的进步。

（2）提高了防突措施的效果。随着社会的进步，现在矿井的开采基本都是采用的机械化对于机械化得分防突，从最基本的观点出发，应该要减少机械的截煤深度，对工作面的支撑进行一定的改善，将突出的危险降低到最小。

3.2防突技术的新趋势

在煤与瓦斯防突技术方面，各个地区和国家都对它进行了相关的研究和实验，在20世纪90年代，美国对煤与瓦斯防突技术方面进行了相关的实验研究，采用比较先进的技术，成功研制出了无线电磁波透视试验样机。另外除了美国之外的其他国家，比如加拿大和瑞士等研制的脉冲雷达在对煤与瓦斯突出的探测精度和距离上有着很大的优势。这一系列研究或者实验成果对地质构造发育、厚度变化大、煤体结构复杂和强度变软等方面都有着很好的前景。

4结束语

煤与瓦斯突出具有很多特性，它的发生既是突然的也是不可完全预知的突发性，所以在实际的工作中，要想完全防止它的发生是比较困难的。但是我们可以根据现实情况，对现有的防治突出方法进行一定程度的研究，对它的技术掌握到位，尽量可以搞清楚它发生的地区及范围，从而采取必要的防治措施，对它的突发的必要条件进行改变和破坏，降低甚至阻止它的发生，以此来保证施工人员的安全。

参考文献：

[1]马雷舍夫（俄）.煤与瓦斯突出预测方法和防治措施.魏风清，张建国（译）.煤炭工业出版社，2003.

[2]煤炭科学研究总院50周年院庆科技论文集.煤炭工业出版社，2007.

[3]刘明举，孟磊，魏建平.近年煤与瓦斯突出的统计特性及其防范措施.煤矿安全，2008.

[4]聂百胜，何学秋，王恩元等.煤与瓦斯突出预测技术研究现状及发展趋势.中国安全科学学报，2003.

[5]王佑安.“四位一体”综合防突措施.煤矿安全，2003.