试析煤矿通风安全管理中的瓦斯治理方法

试析煤矿通风安全管理中的瓦斯治理方法

吴光旭

（黔西市能源局，贵州黔西　551500）

摘　要：城市化进程的加快推动了矿产行业的发展，煤矿作为矿产行业的重要组成，在现阶段发展就十分迅速。但是随着地表煤矿的逐渐枯竭，深层井下开采逐渐成为煤矿开采的关键形式。井下煤矿开采需要通风作业的支持，所以煤矿通风的安全管理就成为行业作业的关键，直接影响井下人员的安全。但是煤矿中存在大量的瓦斯，具有易燃易爆的特点，同时高值瓦斯能够导致作业人员窒息。通风管理环节的瓦斯治理就十分必要，要求作业人员结合实际进行解决，保证人员安全。

关键词：煤矿开采；井下通风；安全管理；瓦斯治理

现阶段的煤矿开采环节，一般是井下作业，需要深入地下进行作业，难度较大。而且煤矿形成时会伴生大量的瓦斯，这种气体易燃易爆，还具有毒性，会对地下作业人员产生很大的威胁，所以实际作业环节，煤矿开采就需要加强对瓦斯的重视。目前煤矿瓦斯治理管理关键环节仍需要人工监督，瓦斯治理措施达不到“质量可靠”和“过程可溯”，且瓦斯治理管理模式落后造成职能重叠、流程不畅、数据共享程度低。针对上述问题，基于工作流技术，从全局管理的角度开展了煤矿瓦斯治理动态工作流构建方法研究。本文就从煤矿入手，浅谈瓦斯的特点以及危害，并且分析通风安全管理的优势，在此基础上合理地制定治理策略，实现对瓦斯的解决。

1　煤矿通风安全管理中瓦斯治理面临的难点

1.1　瓦斯产生量难以控制

煤矿内的瓦斯产生受到多种因素的影响，如煤层的含气量、煤体的厚度和类型、采煤工艺等。这些因素难以完全控制，导致瓦斯产生量不可预测，增加了瓦斯治理的难度。

1.2　瓦斯分布不均匀

煤矿内瓦斯的分布通常是不均匀的，瓦斯浓度在不同区域和地点会有差异。这意味着在进行瓦斯监测和排放时，需要充分考虑瓦斯分布的不确定性，确保监测点的选取和通风系统的设计能够有效覆盖各个区域。

1.3　高浓度瓦斯的安全处理难度较大

当瓦斯浓度超过安全范围时，需要对高浓度瓦斯进行安全处理。传统的处理方法包括瓦斯抽放、瓦斯排放和瓦斯利用等。然而，这些处理方法存在一定的风险，如瓦斯排放过程中遇电气失爆引发火灾风险和瓦斯爆炸带来的安全隐患。

1.4　监测技术方面的问题

瓦斯监测是煤矿通风安全管理中至关重要的环节。然而，传统的瓦斯监测技术存在一些限制，如监测设备的准确性和可靠性、监测点的覆盖范围和密度等。同时，瓦斯监测数据的实时传输和处理也面临一定的技术挑战。

1.5　人员安全教育和管理

瓦斯治理不仅依赖于技术手段，也需要有良好的人员安全意识和操作水平。煤矿工人需要接受瓦斯防治方面的培训和教育，了解瓦斯的危害和应对措施，并能正确使用瓦斯检测设备和防护装备。因此，人员安全教育和管理是瓦斯治理中的难点之一。

2　煤矿通风安全管理中瓦斯治理策略

2.1　瓦斯抽放

煤矿通风安全管理中，瓦斯抽放是一种常见的瓦斯治理方法。通过设置抽放设备，将产生的瓦斯抽出井口并排放到安全区域或瓦斯发电，以降低煤层瓦斯含量和瓦斯涌出量，杜绝或避免瓦斯积聚量，减少瓦斯爆炸的危险性。实际作业环节，相关人员通过以下手段实现抽放的落实。首先是抽放设备的准备，常用的瓦斯抽放设备包括风机、抽放井和管道等。风机通过产生强制气流，促使瓦斯从井下被抽至地面，然后通过抽放井和管道排放出去。抽放井通常位于矿井的高处，以便更好地实现瓦斯的抽放；其次是抽放井的设置，抽放井的设置需要考虑瓦斯的产生量和矿井的地质条件。抽放井应尽可能靠近瓦斯源，以便更快、更有效地抽取瓦斯。同时，要根据矿井的通风布局和瓦斯扩散规律合理设置抽放井的位置和数量，确保能够全面抽放瓦斯；之后是管道系统的设计，瓦斯抽放过程中，需要建立管道系统将瓦斯从抽放井运输到排放区域。管道应选择防爆材料制作，保证其耐腐蚀性和密封性能。

2.2　瓦斯的利用

煤矿通风安全管理中，瓦斯利用也是一种常见的瓦斯治理方法，通过将矿井产生的瓦斯进行收集并利用，既减少了矿井的瓦斯排放，又实现了资源的合理利用。实际作业环节，煤矿瓦斯主要可以利用在以下方面。一是瓦斯发电，将瓦斯收集起来，经过处理后，用于发电。利用瓦斯发电可以转化为电能，并供应给矿井和周边地区的电力需求。这样不仅能够减少矿井的温室气体排放，还能为矿井提供一部分自给自足的电力；二是瓦斯制气，将瓦斯进行处理和净化，得到高纯度的甲烷气体，即瓦斯制气。制气后的甲烷可以用作工业燃料、城市燃气等用途，充分利用瓦斯资源，减少能源消耗和环境污染；三是瓦斯制液，将瓦斯通过压缩和冷凝等技术处理，得到液态烃混合物。这些液态烃可以用于工业生产中的溶剂、制冷剂等用途，实现对瓦斯能量的最大化利用；四是热利用，将瓦斯作为热源进行利用，例如供暖、蒸汽生产等。通过瓦斯的燃烧释放热能，满足矿井或周边地区的热能需求，提高能源利用效率。瓦斯利用是一种环保、可持续的瓦斯治理方法，可以有效降低矿井瓦斯的排放，减少对环境的影响，并实现资源的有效利用。

2.3　瓦斯燃烧技术

在煤矿通风安全管理中，瓦斯治理的燃烧技术是指利用高温火焰将瓦斯燃烧掉，从而有效地处理煤矿中产生瓦斯的技术手段，其作业方式主要有以下几种。一是瓦斯直燃，瓦斯直燃是指将瓦斯直接燃烧，将其转化为二氧化碳和水蒸气等无害的物质，从而避免了瓦斯的积聚和爆炸。但是瓦斯的直接燃烧需要消耗大量的空气，同时还会产生大量的热量，容易对矿井环境造成影响；二是瓦斯预混，瓦斯预混是指将瓦斯和空气按一定比例混合后进行燃烧，从而减少了瓦斯的使用量和燃烧过程中的热量，并保证了充分燃烧。但是瓦斯预混技术需要严格控制瓦斯和空气的混合比例，否则会影响燃烧效果和安全性；三是瓦斯催化燃烧，瓦斯催化燃烧是指将瓦斯通过催化剂进行燃烧，从而降低燃烧温度和消耗氧气的量。这种技术可以提高燃烧效率和稳定性，同时减少对矿井环境的影响。但瓦斯催化燃烧技术需要使用特殊的催化剂，而且催化剂的寿命有限，需要定期更换和维护。在选择瓦斯燃烧技术时，应结合具体情况，选择合适的技术方案，并按照相关规范和操作流程进行操作，确保瓦斯燃烧工作的安全和可靠性，避免瓦斯泄漏和爆炸等事故的发生。

2.4　通风设计

煤矿通风安全管理中，充分通风是瓦斯治理的一项重要措施，通过合理地通风系统设计和运行，可以有效控制矿井中的瓦斯浓度，减少瓦斯积聚，降低瓦斯爆炸的风险。首先是排放通风设计，煤矿中设置瓦斯排放巷道或抽放井，将矿井中产生的瓦斯及时排放到安全区域或进行集中处理。通过排放通风，可以快速有效地清除瓦斯，降低瓦斯浓度；其次是局部通风设计，在矿井中设置局部通风装置，将可能产生瓦斯的区域进行局部通风，防止瓦斯积聚和扩散。

2.5　人员培训

煤矿通风安全管理中，瓦斯治理的人员培训是确保工作人员了解瓦斯治理相关知识和技能，提高其瓦斯治理能力的重要环节。一是瓦斯治理政策法规培训，培训人员应首先了解国家和地方对于煤矿瓦斯治理的相关政策法规，包括煤矿安全生产法律法规、瓦斯治理标准和规范等。这有助于使人员明确相关责任和义务，并遵守相关要求；其次是瓦斯监测仪器操作培训，瓦斯监测仪器是瓦斯治理的重要工具，人员需要学习如何正确操作和使用这些仪器。包括仪器使用方法、校准技术、故障排查等。通过实际操作和模拟演练，培养人员的仪器操作技能；

结语

随着矿井深度的不断往下延伸，矿井的瓦斯含量越来越大，在进行矿井生产的过程中，涌向采掘空间和巷道的瓦斯也越来越多，因此需要我们从矿井的瓦斯排放方面对矿井通风进行良好的组织，因此上文主要从矿井通风与排放瓦斯的管理措施这两个方面进行了介绍，为煤矿的瓦斯治理提供一些建议，以实现煤矿瓦斯治理，保证作业安全性。

参考文献

[1]张书林,杨建,舒龙勇.煤矿瓦斯治理动态工作流构建方法研究[J].工矿自动化,2022,48(10):97-106.

[2]李长城.煤矿瓦斯治理理论与技术质量研究[J].中国石油和化工标准与质量,2022,42(03):174-176.