摘 要：礦山資源是我國重要的自然資源，在社會經(jīng)濟和各行業(yè)中發(fā)揮出了巨大作用。隨著社會發(fā)展對礦山資源的需求量的逐步提升，礦山企業(yè)需要提升生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)質(zhì)量。為提升礦山生產(chǎn)的安全性，必須對瓦斯進行綜合治理。本文以劉家梁礦治理瓦斯的具體措施為例，結(jié)合開采過程中治理瓦斯的要求，對礦山瓦斯治理的現(xiàn)狀和具體要求進行分析，以期最大限度降低瓦斯事故對礦山企業(yè)生產(chǎn)的影響。

關(guān)鍵詞：礦山開采;瓦斯;綜合治理

瓦斯是礦山開采的各個環(huán)節(jié)中的重要威脅，瓦斯治理的水平關(guān)系到礦井安全和生產(chǎn)效益，瓦斯事故容易引起嚴重的開采事故，因此，妥善治理礦山瓦斯十分必要。需要正確認識礦山瓦斯治理的重要地位，堅持以人為本，堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，積極開展瓦斯治理工作。

1 礦山開采及瓦斯狀況

劉家梁礦位于山西省原平市軒崗鎮(zhèn)，井田面積約10.27km2。礦井生產(chǎn)水平為+965m水平，1983年底投產(chǎn)，2002年并入同煤集團，2013年底礦井證載批準生產(chǎn)能力核定為2.4Mt/a。劉家梁礦屬高瓦斯礦井，2017年瓦斯測定報告：礦井相對瓦斯涌出量為17.26m3/t，絕對瓦斯涌出量53.25m3/min。開采煤層為2#、5#，有513區(qū)和221區(qū)兩個生產(chǎn)采區(qū)。

劉家梁礦5135工作面布置如圖1，本工作面長度為125m，煤層厚度平均為9.2m，確定工作面的采高為2.3m。本工作面采無錫盛達MG380型采煤機，采煤機滾筒厚度為0.6m，確定截深為0.6m。5#煤層屬高沼氣煤層，瓦斯涌出量較大，煤塵具有爆炸危險性，爆炸指數(shù)29.77-37.5%， 5#煤層有自燃傾向，自燃發(fā)火期3～6個月。

2 礦山瓦斯危害分析

礦山中的瓦斯和是一些物質(zhì)在轉(zhuǎn)化成煤的過程中由厭氧菌分解纖維素和有機質(zhì)產(chǎn)生的，與煤形成了共生關(guān)系。瓦斯以CH4為主，還包括N2、CO2等氣體以及少量的烴類物質(zhì)，持續(xù)的高溫和高壓是瓦斯形成的重要的有利條件。瓦斯中的甲烷具有易燃易爆的特性，瓦斯爆炸是一種礦山中常見的安全事故，但瓦斯的危害還包括由瓦斯引起的窒息以及瓦斯燃燒引起的火災(zāi)和塵爆。

2.1 瓦斯窒息

礦產(chǎn)資源和瓦斯是共生關(guān)系，礦井中常常以游離和吸附的方式積累了大量的瓦斯，如果礦井中的瓦斯不能通過通風系統(tǒng)得以成功的稀釋，或是出現(xiàn)煤層瓦斯涌出大量瓦斯氣體在井下積存，而處于此環(huán)境中的礦井工作人員會有缺氧窒息的危險，嚴重時可能會造成窒息死亡。

2.2 瓦斯燃燒

礦山煤層中本身瓦斯含量較高，尤其是進行深層煤層的開采工作時，通常會在一定區(qū)域內(nèi)形成瓦斯聚集，尤其是通風系統(tǒng)效率不高、運行不穩(wěn)定的區(qū)域。如果井下作業(yè)過程中遇到通風不暢的情況，一旦遇到明火，就可能會造成瓦斯燃燒，由于瓦斯的分布比較集中、范圍比較廣，因此會造成嚴重的火災(zāi)事故，危及設(shè)備和工作人員的安全。

2.3 瓦斯爆炸

礦井中的瓦斯?jié)舛冗_到一定的范圍時，如果遇到明火，可能會引發(fā)瓦斯燃燒，嚴重時可能會造成瓦斯爆炸，這主要取決于瓦斯的分布狀況與瓦斯?jié)舛龋咚贡ǖ臐舛确秶话銥?%～16%之間。低于爆炸濃度范圍會形成燃燒帶而穩(wěn)定地燃燒一段時間，且不會形成爆炸。瓦斯爆炸通常是瓦斯?jié)舛冗_到濃度極限后，由于如照明設(shè)備、爆破產(chǎn)生的火花或靜電摩擦產(chǎn)生的火花的出現(xiàn)，遇到明火產(chǎn)生瓦斯或粉塵的爆炸，往往會引起連鎖爆炸，嚴重威脅生產(chǎn)安全。

3 瓦斯綜合治理工作要點

3.1 明確瓦斯事故的成因

一方面，在我國，雖然礦產(chǎn)資源儲量巨大，但是礦山的開采條件較差，礦山的地質(zhì)情況復雜，煤層分布雜散，對礦山開采過程中的防護工作提出了巨大的挑戰(zhàn)。且由于我國的礦山以地下礦山為主，開采深度較大，加大了通風難度，提高了瓦斯事故發(fā)生的可能性。此外，我國的礦山以煙煤為主，煙煤的成煤較新，相比之下會伴隨更大規(guī)模和數(shù)量的瓦斯存在，進一步加大了瓦斯事故的發(fā)生率。

3.2 加強控制瓦斯燃燒與爆炸條件

在礦山生產(chǎn)過程中，瓦斯氣體在一定的溫度和氧氣濃度條件下，易達到爆炸極限，如果此時產(chǎn)生了火花，會引起瓦斯事故。為實現(xiàn)對瓦斯燃燒和爆炸事故的有效預(yù)防，必須形成綜合性的預(yù)防與治理方案來預(yù)防和應(yīng)對瓦斯事故的。在瓦斯事故治理中，最有效的手段是控制引發(fā)瓦斯燃燒或爆炸的因素，除了在開采巷道中設(shè)置高效的通風系統(tǒng)，加強通風，避免瓦斯積聚，還需要從運行模式和管理制度入手，加強瓦斯燃燒與爆炸的預(yù)防。

3.3 提高礦山開采的安全性

為進一步提升礦企的瓦斯管理能力，預(yù)防礦山開采工作中瓦斯安全問題的出現(xiàn)，必須對生產(chǎn)過程中的隱患進行排查和預(yù)防。首先，瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)是礦山企業(yè)所必備的，借助于瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)ν咚骨闆r產(chǎn)生及時的了解。其次，在進行礦山開采工作之前，需要對礦山中的瓦斯?jié)舛冗M行預(yù)判。確保開始開采工作后，開采工作人員的安全不會受到瓦斯氣體的威脅。此外，根據(jù)礦山生產(chǎn)的各項指標，對于可能會發(fā)生的危險進行科學預(yù)防也是礦企生產(chǎn)的一項重要工作。

4 劉家梁礦瓦斯治理亮點

4.1 綜放工作面的瓦斯治理

根據(jù)綜采工作面瓦斯來源的不同，分別采取了立體抽放的方式進行治理，第一，對于上、下隅角，進行嚴格垛袋封堵，并對上隅角進行埋管抽放。第二，加強了瓦斯抽放鉆孔施工質(zhì)量，保持工作面斜交高位鉆孔至少有16個以上同時抽放，第三，底抽巷瓦斯抽放，通過5135底抽巷布鉆孔對工作面進行提前預(yù)抽及邊采邊抽，有效的降低了5135工作面瓦斯。

4.2 掘進工作面瓦斯治理

5#掘進工作面采取“提前預(yù)抽”與“邊掘邊抽”相結(jié)合的方式，拓寬瓦斯釋放帶的寬度。形成了“抽、排、卸、固”的作業(yè)模式。“抽”是對于超前區(qū)域進行預(yù)抽以降低瓦斯含量;“排”是在工作面超前范圍短鉆孔，掘進與鉆孔同時進行，有助于加速瓦斯釋放;“卸”是采取長鉆孔（60m）對工作面瓦斯和地應(yīng)力超前卸壓，促進瓦斯均勻涌出;“固”是對頂板超前灌注馬麗散、美固寶以加固頂板，防止工作面漏頂。

4.3 劉家梁礦瓦斯治理效果

工作面瓦斯抽放率達70%以上，保證了工作面安全生產(chǎn)，立體抽放對治理5#煤層瓦斯取得良好效果。5136進、回掘長距離（進、回風順槽1240m）工作面實施5136底抽巷提前預(yù)抽，及掘進期間施工排放鉆孔，有效降低了掘進期間瓦斯涌出，將瓦斯?jié)舛瓤刂圃诎踩秶鷥?nèi)：工作面回風流瓦斯控制在0.4%左右，抽放率66%。

5 小結(jié)

總而言之，為了進一步將礦山開采作業(yè)過程中瓦斯造成的安全威脅降至最小，需要制定并應(yīng)用瓦斯綜合治理技術(shù)。這離不開基礎(chǔ)通風設(shè)備的建設(shè)，通過井下通風管道將井下的瓦斯氣體釋放或稀釋，并良好的應(yīng)對瓦斯涌出。從而有效提升開采效率，提高礦山開采作業(yè)的安全性，保證礦山生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻：

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[2]李偉.辛置煤礦2-106工作面瓦斯綜合治理技術(shù)研究[J].煤礦現(xiàn)代化，2019（6）：183-185+188.

作者簡介：

左珍（1988- ），男，漢族，山西懷仁人，2016.06畢業(yè)于太原理工大學（采礦工程），本科，助理工程師，通風與安全。