低瓦斯矿井综采工作面瓦斯治理技术研究

低瓦斯矿井综采工作面瓦斯治理技术研究

闫勇勇

神木市惠宝煤业有限公司 陕西 榆林 919300

摘要：低瓦斯矿井综采工作面瓦斯治理技术的研究对于实现矿业可持续发展至关重要。有效的瓦斯治理可以减少矿井事故的发生，提高工作面的生产效率，还能够通过能源回收技术将瓦斯转化为可再生能源，实现能源的节约和环保。

关键词：低瓦斯矿井；综采工作面；瓦斯治理技术

引言:低瓦斯矿井综采工作面的瓦斯治理技术是保障矿山生产安全和提高资源利用效率的关键。随着科技的不断进步和创新，新的瓦斯治理技术和装备不断涌现，为低瓦斯矿井的综采工作面带来了更多的选择。

1低瓦斯矿井综采工作面瓦斯治理技术的重要性

在矿井开采过程中，瓦斯是种常见的危险因素，其积聚和泄漏可能导致爆炸、火灾及其他伤害事故。这些事故不仅会造成人员伤亡，还可能对矿井设备和生产设施造成损坏或破坏，对矿山经济负担颇重且影响稳定的生产。（1）瓦斯治理技术的应用可以有效控制和减少矿井瓦斯的数量和浓度，保障矿工的人身安全。通过采取合适的排风系统、通风设备和防爆措施，有效地将煤层中的瓦斯排出，减少积聚和泄漏的风险。采取有效的监测手段，及时监测和预警瓦斯浓度超标的情况，使矿工能够迅速采取逃生和避险措施，降低事故发生的可能性。（2）瓦斯治理技术的应用还可以提高矿井的生产效益。通过控制瓦斯浓度，有效地预防了煤与瓦斯混合物的爆炸和火灾风险，避免了设备损坏和停产造成的经济损失。科学合理地利用瓦斯资源，开展瓦斯抽采和瓦斯发电等技术手段，可以将瓦斯转化为矿山的能源来源，提高矿井的经济效益。（3）低瓦斯矿井综采工作面瓦斯治理技术的应用对于确保矿山安全、提高生产效益具有重要意义。矿山企业和科研机构应该共同致力于瓦斯治理技术的研发与推广，进一步加强对瓦斯治理技术的培训和宣传，提高全行业的瓦斯治理水平，为低瓦斯矿井的可持续发展提供坚实的保障。

2低瓦斯矿井瓦斯特点及问题

2.1低瓦斯矿井瓦斯特点

低瓦斯矿井通常指煤矿中瓦斯含量较低的矿井。瓦斯产出特点与高瓦斯矿井有所不同，具体如下：（1）瓦斯量低：低瓦斯矿井的瓦斯产出量相对较少，瓦斯含量一般在0.1%以下。这意味着低瓦斯矿井相对来说较为安全，瓦斯爆炸的潜在风险相对较低。（2）瓦斯组分及稳定性：低瓦斯矿井的瓦斯主要由甲烷组成，甲烷是一种较为稳定的气体，容易扩散并能够迅速被稀释。

2.2低瓦斯矿井面临的难题

（1）瓦斯爆炸风险：虽然低瓦斯矿井的瓦斯产量相对较低，但仍存在瓦斯爆炸的风险。瓦斯爆炸是由于大量甲烷与空气混合形成可燃气体，一旦遇到点火源，则会发生剧烈爆炸。（2）煤尘爆炸风险：虽然低瓦斯矿井的瓦斯含量低，但在矿井中可能存在大量的煤尘。当煤尘悬浮浓度达到爆炸极限时，一旦遇到点火源，也可能引发煤尘爆炸。

3目前低瓦斯矿井瓦斯治理技术

（1）通风是低瓦斯矿井瓦斯治理中最基本的技术。通过合理设计和维护通风系统，可以有效地控制矿井中的瓦斯浓度，保持氧气含量适宜，减少瓦斯爆炸的风险。通风还可以有效地排除矿井中的有害气体，提高矿工的劳动环境。传统的通风技术存在着能耗大、效果不稳定等问题。（2）抽放瓦斯治理技术。通过在矿井下安装瓦斯抽放设备，将井下积聚的瓦斯抽取到地面或其他处置方式，有效减少瓦斯积聚造成的安全隐患。抽放瓦斯技术具有快速、高效、可控等优点，可以迅速降低矿井中的瓦斯浓度，保障矿工的安全。抽放瓦斯技术也有其限制，特别是对于深部矿井和复杂矿岩结构的适用性相对较差。（3）在低瓦斯矿井中广泛应用的还有防爆设备。防爆设备是矿井瓦斯治理的重要组成部分，包括防爆灯、防爆电器、防静电设备等。这些设备通过采用特殊材料和结构设计，能够有效地阻止火花和电弧的产生，避免瓦斯爆炸事故的发生。

4利用现有方法优化瓦斯治理效果

4.1提高通风系统效率

为了有效地控制瓦斯的积聚和扩散，可以通过改进通风系统的设计和操作来实现。引入更先进的通风设备，以提高通风系统的风量和风速。这些设备可以有效地增加新鲜空气的流动，并将有害气体排出矿井。定期的维护和清洁也是确保通风设备正常运行、风流分布良好的重要步骤。

4.2改进监测与预警系统

（1）引入更先进的瓦斯监测设备是必不可少的。传感器和检测仪器等先进设备能够准确地监测瓦斯浓度、压力和流速等重要指标的变化情况。通过这些数据的采集和处理，能够及时获取准确的警报信息，以便能够迅速地采取措施来应对潜在的瓦斯危险。（2）新引入的监测设备具备实时传输数据的功能，这将有助于及时了解矿井中瓦斯的情况。通过监测设备传来的数据，可以得知瓦斯浓度是否超过了安全标准，是否存在瓦斯堆积的风险，以及瓦斯的压力和流速等重要参数的变化情况。（3）扩充监测与预警系统的功能。例如，可以将监测设备与人工智能技术结合，通过机器学习算法对数据进行分析和预测。系统可以更准确地识别瓦斯事故的风险因素，并根据历史数据和模式识别能力进行预警。

4.3利用矿井剩余煤体资源

（1）有效地利用这些剩余煤体资源，必须采用科学的挖掘方案，确保瓦斯的安全排放。应该进行详细的煤体储量评估和瓦斯预测分析，以制定可行的开采策略。在挖掘过程中，必须配备专业的瓦斯抽放设备，及时排放和处理矿井中的瓦斯，保证煤矿的安全生产。需要配备高效的破碎设备和运输方式，以最大限度地提高煤矿的开采效率和产能。（2）利用矿井剩余煤体资源不仅可以最大程度地延长矿井的寿命，还可以减少资源的浪费和环境污染。通过改进传统的开采工艺，应用更加智能化和节能环保的技术手段，矿井剩余煤体的资源利用率将得到进一步提高。还可以在开采过程中，收集并分离废矸、废石等资源，实现资源的综合利用。

5安全管理与培训

（1）加强瓦斯安全监管：通过加强瓦斯安全监管来确保矿工的安全。制定严格的瓦斯安全标准和监管措施，以确保矿井的安全运营。这些标准和措施包括密闭通风、瓦斯抽放和检测、瓦斯爆炸预防等，旨在最大程度地减少或消除瓦斯事故的发生。（2）提高矿工瓦斯安全意识：通过教育培训和宣传活动，向矿工传授瓦斯安全知识和操作技能，提高他们对矿井瓦斯的认识和了解。矿企业也会组织定期的安全培训和演练，以帮助矿工掌握处理瓦斯事故的应急措施和技巧。（3）提供系统培训与技术支持：与相关机构和专业人士合作，提供系统培训与技术支持，以提升矿井瓦斯安全管理和应对能力。这些培训和支持包括瓦斯监测仪器的使用、瓦斯抽放设备的操作、事故应急预案的制定等。鼓励和支持科研机构和企事业单位开展瓦斯安全技术研发，提升矿井瓦斯安全管理的水平。

结束语

低瓦斯矿井综采工作面的瓦斯治理技术研究是矿山行业关注的焦点，也是保障矿工生命安全和提高矿山生产效率的重要途径。通过不断深入的研究和创新，可以制定更科学、更可行的瓦斯治理措施，有效降低瓦斯爆炸事故的风险，为低瓦斯矿井的综采工作面提供更安全、更可持续的生产环境。

参考文献

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姓名：闫勇勇,男,出生年月：1988年11月,籍贯：陕西省商洛市，专科学历，职称：工程师，研究方向：采矿工程