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技術(shù)文獻(xiàn)

我國煤礦瓦斯防治現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究

發(fā)表時間:2021-04-03 21:12

瓦斯事故是煤礦生產(chǎn)過程中的第一殺手,當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到一定極限值時將導(dǎo)致窒息,并且瓦斯爆炸濃度上下限范圍較廣,在5%~15%的瓦斯?jié)舛葧r,一旦遇到明火很容易引起爆炸。由于我國的社會經(jīng)濟(jì)和工業(yè)發(fā)展對煤炭的需求量持續(xù)上升,煤礦不斷增加開采量,瓦斯災(zāi)害發(fā)生的可能性也不斷提高,經(jīng)過近年來的不斷研究和完善,井下安全事故越來越少,但一旦發(fā)生事故死亡率較高。此外,瓦斯其實(shí)是一種清潔能源,燃燒過程中不會產(chǎn)生有毒有害氣體,且燃燒熱值較高,能夠作為燃料使用,并且化學(xué)生產(chǎn)中瓦斯也是一種重要的原料。綜上所述,煤礦瓦斯治理工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和理論意義,不但能夠保障煤礦安全生產(chǎn),回收利用的瓦斯還能夠作為燃料,符合國家煤礦戰(zhàn)略發(fā)展趨勢。
  1 煤礦瓦斯防治現(xiàn)狀
  1.1 防范意識和培訓(xùn)力度不足
  瓦斯防治技術(shù)相關(guān)人員,瓦斯防范意識不足,且培訓(xùn)結(jié)果與實(shí)際情況大相徑庭,表現(xiàn)在以下方面:首先,煤礦企業(yè)的管理人員防范意識不夠,安全管理工作不細(xì)致;其次,煤礦井下工作人員總體素質(zhì)不高,對瓦斯災(zāi)害的危害和認(rèn)識有限,因此在日常工作中不注意相關(guān)工作細(xì)節(jié),使瓦斯災(zāi)害發(fā)生的可能性加大;最后,員工相關(guān)培訓(xùn)工作不重視,很多一線工人沒有經(jīng)過系統(tǒng)的培訓(xùn)就下井工作,造成安全隱患,要加強(qiáng)員工培訓(xùn)力度,在培訓(xùn)合格后持證上崗。
  1.2 瓦斯防治技術(shù)能力偏弱
  與國外發(fā)達(dá)國家相比,我國煤礦井下智能化與機(jī)械化程度不高,不僅使瓦斯預(yù)測工作難度較大,預(yù)測結(jié)果不準(zhǔn)確,難以有效控制和預(yù)防瓦斯災(zāi)害,而且增加了煤礦井下的危險隱患。
  1.3 瓦斯預(yù)測難度比較大
  每日煤礦瓦斯突出預(yù)測、效果檢查、敏感性指標(biāo)及其臨界值的確定,以及防突出策略的制定都需要準(zhǔn)確的預(yù)測指標(biāo),但是煤礦的工作環(huán)境惡劣,并且井下工人的綜合素質(zhì)參差不齊,瓦斯測量工具落后不準(zhǔn)確,導(dǎo)致瓦斯災(zāi)害預(yù)測難度較大。
  2 礦井瓦斯綜合防治的主要措施
  2.1 全面加強(qiáng)礦井通風(fēng)處理
  瓦斯?jié)舛鹊慕档托枰到y(tǒng)的礦井通風(fēng),一定要嚴(yán)密監(jiān)視煤礦井下通風(fēng)條件,保證通風(fēng)總量和開采深度相匹配,這樣才能夠稀釋瓦斯?jié)舛取4送?,還需要充分優(yōu)化內(nèi)部通風(fēng)網(wǎng),降低通風(fēng)阻力,從而有利于瓦斯綜合治理。
  2.2 瓦斯抽放技術(shù)
  要在煤層和地面鉆孔,使瓦斯迅速排出,減少井下瓦斯含量,降低瓦斯爆炸的可能性。采掘與瓦斯抽放措施同步進(jìn)行,當(dāng)遇到質(zhì)地較硬的巖層打孔困難時,可以向煤層中注入惰性氣體,擠出游離瓦斯和部分吸附態(tài)瓦斯,能夠有效提升瓦斯抽采效率。
  2.3 微生物治理瓦斯的技術(shù)
  微生物治理瓦斯技術(shù)要求較高,需要在采煤之前進(jìn)行相關(guān)工藝措施,這樣才能在真正意義上減少瓦斯存量。經(jīng)過相關(guān)研究人員的努力,已經(jīng)篩選培育出使用瓦斯的微生物,微生物本身進(jìn)行生物活動,釋放出二氧化碳和水,所以微生物對瓦斯治理具有較好的應(yīng)用前景。
  2.4 氣體水合治理瓦斯技術(shù)
  瓦斯治理中常用的手段是氣體水合技術(shù),將高壓水注入煤層,在水中添加壓裂液、表面活性劑以及瓦斯固化劑等,煤層中的瓦斯會溶于水中,轉(zhuǎn)變?yōu)樗衔?,液態(tài)瓦斯能夠吸收更多能量,在整個反應(yīng)過程中,瓦斯釋放速率下降,減低巷道中瓦斯?jié)舛?,從而減少瓦斯爆炸事故。
  3 煤礦瓦斯防治的發(fā)展趨勢
  3.1 進(jìn)一步研究煤礦瓦斯防治基礎(chǔ)理論
  煤礦瓦斯防治急需解決的問題就是關(guān)于瓦斯危險區(qū),包括分布特征、作用機(jī)制以及預(yù)測預(yù)警等。開發(fā)可用于研究煤與瓦斯突出實(shí)驗(yàn)硬件以及計算仿真模擬軟件,通過實(shí)驗(yàn)硬件測試搜集現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),利用計算機(jī)數(shù)值模擬軟件,驗(yàn)算數(shù)據(jù)的可行性與趨勢,分析煤與瓦斯突出共生災(zāi)害的耦合機(jī)理,從而做出科學(xué)準(zhǔn)確的預(yù)報預(yù)警。
  3.2 進(jìn)一步研究低透氣性煤層增透機(jī)理
  低滲透煤層防增透機(jī)理的研究也是需要重點(diǎn)研究的內(nèi)容,其中包括瓦斯賦存規(guī)律、瓦斯流動特征、煤層透氣性系數(shù)等,根據(jù)低滲透煤層防增透機(jī)理,制定相關(guān)瓦斯抽采措施,保障低透氣性煤層瓦斯抽采效率與質(zhì)量。
  3.3 進(jìn)一步研發(fā)煤礦瓦斯防治技術(shù)及防治裝備
  目前瓦斯治理?xiàng)l件沒有可靠的技術(shù)和裝備保障,瓦斯治理專家學(xué)者等需要進(jìn)一步研究瓦斯治理技術(shù)和瓦斯防治裝備,包括單一煤層滲透性技術(shù),井上井下聯(lián)合抽采技術(shù)以及地面控制系統(tǒng)技術(shù)。研制新型、準(zhǔn)確、運(yùn)行可靠的瓦斯治理系統(tǒng),此外還要注意抽采綜合利用技術(shù),將抽采出的瓦斯進(jìn)行熱氧化、熱電冷聯(lián)等方式回收,實(shí)現(xiàn)煤礦資源利用最大化。
  4 結(jié)語
  目前我國瓦斯治理已經(jīng)取得了階段性的成果,但形勢依然嚴(yán)峻,因此,我們不能僅僅局限于目前的小成就,要更加深入地研究和探討瓦斯治理相關(guān)技術(shù),只有減少煤礦災(zāi)害的發(fā)生,保證井下工作人員生命安全,煤礦企業(yè)才具有強(qiáng)有力的發(fā)展后勁,所以煤礦企業(yè)要加大對煤礦瓦斯治理的資金投入,能夠解決煤礦出現(xiàn)的瓦斯?fàn)顩r,不斷創(chuàng)新瓦斯防治工藝,實(shí)現(xiàn)煤炭順利開采。

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