浅谈煤矿瓦斯的安全管理与综合利用

浅谈煤矿瓦斯的安全管理与综合利用

吴治国

新疆焦煤（集团）有限责任公司830025

摘要：瓦斯的安全管理与开发利用是从确保安全生产和充分利用能源的角度提出的，作为化害为利，矿井瓦斯综合治理的新技术、新手段，具有不可替代的示范作用。同时要使矿井抽放瓦斯工作真正起到促进煤矿生产实现“长期、稳定、协调”发展，那就必须把抽放瓦斯的环节纳入正常的生产程序。要使抽放瓦斯真正取得效果，还应依靠科技的进步和瓦斯管理人员素质的提高以及紧密协调的抽放利用。

关键词：瓦斯安全管理治理综合利用

一、加强煤矿瓦斯安全管理和综合利用的必要性

（一）瓦斯治理与综合利用是矿井安全生产的需要

瓦斯有窒息、燃烧和爆炸的特性，而引起瓦斯爆炸的三要素是足够量的瓦斯、足够量的空气和引爆火源。所以大量涌出的瓦斯是影响煤矿安全的重要因素，为确保矿井安全生产，必须认真落实“先抽后采”的原则，坚持“多点、均衡、低压、高浓”抽放，并按规定合理配风，使开采过程中的瓦斯浓度不超限，确保矿井安全生产。

（二）瓦斯治理与综合利用是企业发展的需要

九十年代末是矿务局继＂限采保城＂政策的出台后，转产转型的重要时期，转产目标是以市场为导向，充分利用矿区的资源、资产、技术和人才优势，引进技术，选择有市场前景的接续项目，大力发展非煤产业。在东露天矿、油母页岩厂相继投产后，煤层气开发与利用也被列入矿务局的重点转产项目之中。随着矿井瓦斯抽放量的增加，其利用规模和范围也在不断地扩大，目前向沈阳、两地的民用、工业供气，已形成较完备的地面网络。不仅取得了良好的经济效益，而且也收到了良好的社会效益。

（三）开发瓦斯资源是社会和环境保护工作的需要

瓦斯中的甲烷含量很高，甲烷的温室效应在全球气候变暖中的份额为15％，仅次于二氧化碳；而且，等量甲烷造成的温室效应是二氧化碳的21倍。国家发改委公布的数据显示，全国煤层气利用率仅为23％，这意味着大多数的煤层气正朝天排放，其温室效应不容忽视。搞好煤矿瓦斯安全管理与综合利用，不仅有利于煤矿的安全生产，同时，也会使瓦斯变害为利。

二、加强煤矿瓦斯安全管理的途径和方法

影响矿井开采安全的主要因素有地压、瓦斯、地下水、煤的力学性质四个方面。就瓦斯治理上，主要采取了瓦斯抽放、煤体注水卸压、实施超前卸压钻孔以及地面钻井等途径，坚持科学的管理方法进行攻关立项，经过多年的努力，取得了不少的先进经验。减少了煤与瓦斯突出动力现象的发生，煤体内瓦斯通过管道抽出进行利用，变害为利，减轻了通风负担，保证了矿井的安全生产，建立了瓦斯治理完整的防治机构和体系。

一）加大投入，完善安全系统与装备

煤矿企业特别是资源整合后的煤矿企业要根据《开采设计》和《安全专篇》要求自觉增加安全投入，完善瓦斯综合治理系统和装备，对瓦斯治理要做到“可保尽保，应抽尽抽”。

1、完善通风系统。按照“缩短通风流程、扩大通风断面、减少通风阻力、增大通风能力、提高抗灾能力”的原则，优化通风系统，做到网络简单，风流稳定，系统可靠，风量充足，风速风质符合要求。矿井有效总风量富余系数应在1.8以上。

2、完善瓦斯抽采系统。对已安装瓦斯抽放系统的矿井要按照“大流量、定抽泵、大管径、多回路”的原则，完善瓦斯抽采系统，建立地面永久性瓦斯抽采系统。对依靠机械通风的矿井，要按此原则和要求建立瓦斯抽采系统。

3、完善防灭火系统。有自燃发火倾向的矿井，必须购置一氧化碳检测仪，井下所有设备、设施等达到消防要求，有条件的矿井要建立防火灌浆系统。

4、进一步完善防尘系统。健全防尘设施，安装隔爆、喷雾降尘和洒水控尘设施，有条件的矿井要实施煤层注水，装备除尘器。井下粉尘浓度必须符合《煤矿安全规程》要求。

5、完善监测监控系统。矿井必须购齐备全安全监测监控系统的各种仪表，包括备用主机，保障安全监测监控系统运行正常，局扇和移动抽采泵必须安设开停传感器。同时，要建立健全安全监测监控系统联网运行保障机制，健全“人机瓦检”瓦斯检测双检体系。

6、完善安全防护设施。突出矿井必须按规定配备防突反向风门、压风自救系统，并保障正常使用，掘进工作面必须采用先抽后掘、边抽边掘技术。年内所有矿井必须实现“三专两闭锁”；配齐隔绝式个体自救器，淘汰过滤式自救器。

（二）强化培训，狠抓职工队伍素质提高

1、建立并严格执行煤矿专业技术岗位制度，严格技术岗位人员配备标准，提高技术岗位准入门槛。

2、建立与瓦斯治理利用相适应的人才机制，包括教育培训机制、人才使用机制和激励机制，创造“以人为本，人尽其才，才尽其用”的环境。

3、建立和完善正常的职工教育培训机构，有计划地进行全员安全技术培训。“特种作业人员”和特殊工作岗位必须做到持证上岗。

（三）强化技术，推进煤矿科技进步

1、推广原煤层开采技术和综合机械化采煤技术。

2、推广瓦斯预测技术。主要有煤层瓦斯含量及瓦斯压力测定技术，矿井瓦斯涌出量预测技术及方法，矿井瓦斯富集（异常）带预测技术及方法，保护层开采及强化瓦斯抽采条件下回采工作面瓦斯涌出预测方法等。

三、煤矿瓦斯综合利用的成果与前景

（一）井下瓦斯抽放

瓦斯抽放系统是井下瓦斯抽放的必要条件，所谓的瓦斯抽放系统是指矿井抽放瓦斯方法、方式、管网布置，连接形式和地面抽放瓦斯设备，及其附属装置的总称。正确地选择矿井瓦斯抽放系统，对提高抽放瓦斯效果，保证抽放安全，合理开发和利用瓦斯资源都有着极其重要的影响。该系统由瓦斯抽放系统（泵站），瓦斯压缩机，储气罐，监控系统，以及管道阀门等组成，归纳起来就是集、采、输三个方面。

矿区瓦斯抽放系统始建于1956年，抽放工艺采用超前预抽、边采边抽和采空区抽放三种形式，经过半个世纪的不断完善、改造，形成了与矿井开采相配套的瓦斯抽放系统，截止目前该系统为煤矿的瓦斯抽放和利用，提供了必要的条件，收到了很高的经济效益和社会效益。

（二）依靠管理与科技，加强煤矿瓦斯的综合治理

瓦斯治理，通风是治标，抽采是治本，管理和科技是联系二者的桥梁和纽带，所以依靠严格的管理和先进的科学技术，能使二者更加紧密的联系在一起，最终实现瓦斯的综合治理。

1、以人为本，加大日常瓦斯管理力度

在瓦斯管理上，要坚持“以人为本”的原则，注重现场瓦斯检查及治理，不断扩大瓦斯检查及监控范围，使瓦斯治理工作关口前移。在瓦斯检查上，要根据开采实际，增加测点数量，完善测点布置。瓦斯检查员不但检查工作面、上隅角、回风流及回风硐室的瓦斯浓度，同时检查回顺高顶、工作面后三角点，综放面放煤口等风流中的瓦斯。

2、强化通风管理，整治隐患根源

矿井通风管理的好坏，是“一通三防”安全隐患的根源，矿井通风的核心是以风定产，也是治理瓦斯的主要手段。“治火先治风”是矿井防火的基本规律，要作好瓦斯整治及矿井预防自然发火工作必须紧紧抓住这个核心。处理好二者之间关系须遵循两个原则：一是“通风为生产服务”的原则。二是“生产必须服从合理通风规律”的原则。

3、依靠科技支撑，加大安全系统改造，全面提高矿井的综合抗灾能力

引进新产品、新技术，加大安全系统改造，使企业的科技含量大幅度提高，同时矿井生产的安全系数也大大提高。安全系统的改造主要体现在五个方面：即，通风系统改造、消火注浆系统改造、监测系统改造成、瓦斯抽采系统改造和生产系统改造。

四、结论

我国是煤炭生产大国，瓦斯突出的矿井约占煤炭矿井的一半。瓦斯是煤矿安全的最大威胁，全国煤矿重大安全事故70％以上都与瓦斯爆炸有关。其实，瓦斯是伴随着煤的炭化过程而生成的，赋存于煤层中的非常规天然气，又名煤层气，成份以甲烷为主，一般在94%左右，其次是二氧化碳和氮气，一般在3－4%和1%左右，另外还有微量成分。它并非仅仅是人类需要驯服的“杀手”。人们常把瓦斯利用喻为“变废为宝”——将本来排空的废气变为清洁能源。

矿业集团是一个具有百年开采历史的老矿区，虽经近一个世纪的开采，目前城下压煤仍有丰实的煤层气资源。2000年经东北煤田地质局和煤科分院进行核实论证，尚有煤层气地质储量89亿立方米，可采储量48亿立方米。富含大量瓦斯同时也给煤矿的开采带来一定的困难，因此，不断加强瓦斯的安全管理和综合利用，是当前煤矿安全生产的必然趋势。

参考文献：

[1]煤田瓦斯及其防治煤炭工业出版社1992.6

[2]矿内瓦斯运移规律及其应用中国矿业大学1996

[3]煤矿安全规程国家安监总局2000

[4]防治煤与瓦斯突出细责