我国煤矿瓦斯防治现状及发展趋势研究

瓦斯事故是煤矿生产过程中的第一杀手，当瓦斯浓度达到一定极限值时将导致窒息，并且瓦斯爆炸浓度上下限范围较广，在5%～15%的瓦斯浓度时，一旦遇到明火很容易引起爆炸。由于我国的社会经济和工业发展对煤炭的需求量持续上升，煤矿不断增加开采量，瓦斯灾害发生的可能性也不断提高，经过近年来的不断研究和完善，井下安全事故越来越少，但一旦发生事故死亡率较高。此外，瓦斯其实是一种清洁能源，燃烧过程中不会产生有毒有害气体，且燃烧热值较高，能够作为燃料使用，并且化学生产中瓦斯也是一种重要的原料。综上所述，煤矿瓦斯治理工作具有重要的现实意义和理论意义，不但能够保障煤矿安全生产，回收利用的瓦斯还能够作为燃料，符合国家煤矿战略发展趋势。
　　1 煤矿瓦斯防治现状
　　1.1 防范意识和培训力度不足
　　瓦斯防治技术相关人员，瓦斯防范意识不足，且培训结果与实际情况大相径庭，表现在以下方面：首先，煤矿企业的管理人员防范意识不够，安全管理工作不细致;其次，煤矿井下工作人员总体素质不高，对瓦斯灾害的危害和认识有限，因此在日常工作中不注意相关工作细节，使瓦斯灾害发生的可能性加大;最后，员工相关培训工作不重视，很多一线工人没有经过系统的培训就下井工作，造成安全隐患，要加强员工培训力度，在培训合格后持证上岗。
　　1.2 瓦斯防治技术能力偏弱
　　与国外发达国家相比，我国煤矿井下智能化与机械化程度不高，不仅使瓦斯预测工作难度较大，预测结果不准确，难以有效控制和预防瓦斯灾害，而且增加了煤矿井下的危险隐患。
　　1.3 瓦斯预测难度比较大
　　每日煤矿瓦斯突出预测、效果检查、敏感性指标及其临界值的确定，以及防突出策略的制定都需要准确的预测指标，但是煤矿的工作环境恶劣，并且井下工人的綜合素质参差不齐，瓦斯测量工具落后不准确，导致瓦斯灾害预测难度较大。
　　2 矿井瓦斯综合防治的主要措施
　　2.1 全面加强矿井通风处理
　　瓦斯浓度的降低需要系统的矿井通风，一定要严密监视煤矿井下通风条件，保证通风总量和开采深度相匹配，这样才能够稀释瓦斯浓度。此外，还需要充分优化内部通风网，降低通风阻力，从而有利于瓦斯综合治理。
　　2.2 瓦斯抽放技术
　　要在煤层和地面钻孔，使瓦斯迅速排出，减少井下瓦斯含量，降低瓦斯爆炸的可能性。采掘与瓦斯抽放措施同步进行，当遇到质地较硬的岩层打孔困难时，可以向煤层中注入惰性气体，挤出游离瓦斯和部分吸附态瓦斯，能够有效提升瓦斯抽采效率。
　　2.3 微生物治理瓦斯的技术
　　微生物治理瓦斯技术要求较高，需要在采煤之前进行相关工艺措施，这样才能在真正意义上减少瓦斯存量。经过相关研究人员的努力，已经筛选培育出使用瓦斯的微生物，微生物本身进行生物活动，释放出二氧化碳和水，所以微生物对瓦斯治理具有较好的应用前景。
　　2.4 气体水合治理瓦斯技术
　　瓦斯治理中常用的手段是气体水合技术，将高压水注入煤层，在水中添加压裂液、表面活性剂以及瓦斯固化剂等，煤层中的瓦斯会溶于水中，转变为水合物，液态瓦斯能够吸收更多能量，在整个反应过程中，瓦斯释放速率下降，减低巷道中瓦斯浓度，从而减少瓦斯爆炸事故。
　　3 煤矿瓦斯防治的发展趋势
　　3.1 进一步研究煤矿瓦斯防治基础理论
　　煤矿瓦斯防治急需解决的问题就是关于瓦斯危险区，包括分布特征、作用机制以及预测预警等。开发可用于研究煤与瓦斯突出实验硬件以及计算仿真模拟软件，通过实验硬件测试搜集现场实验数据，利用计算机数值模拟软件，验算数据的可行性与趋势，分析煤与瓦斯突出共生灾害的耦合机理，从而做出科学准确的预报预警。
　　3.2 进一步研究低透气性煤层增透机理
　　低渗透煤层防增透机理的研究也是需要重点研究的内容，其中包括瓦斯赋存规律、瓦斯流动特征、煤层透气性系数等，根据低渗透煤层防增透机理，制定相关瓦斯抽采措施，保障低透气性煤层瓦斯抽采效率与质量。
　　3.3 进一步研发煤矿瓦斯防治技术及防治装备
　　目前瓦斯治理条件没有可靠的技术和装备保障，瓦斯治理专家学者等需要进一步研究瓦斯治理技术和瓦斯防治装备，包括单一煤层渗透性技术，井上井下联合抽采技术以及地面控制系统技术。研制新型、准确、运行可靠的瓦斯治理系统，此外还要注意抽采综合利用技术，将抽采出的瓦斯进行热氧化、热电冷联等方式回收，实现煤矿资源利用最大化。
　　4 结语
　　目前我国瓦斯治理已经取得了阶段性的成果，但形势依然严峻，因此，我们不能仅仅局限于目前的小成就，要更加深入地研究和探讨瓦斯治理相关技术，只有减少煤矿灾害的发生，保证井下工作人员生命安全，煤矿企业才具有强有力的发展后劲，所以煤矿企业要加大对煤矿瓦斯治理的资金投入，能够解决煤矿出现的瓦斯状况，不断创新瓦斯防治工艺，实现煤炭顺利开采。