关于煤矿综采工作面上隅角有害气体的治理研究

摘要：煤矿综采工作面上隅角有害气体对煤矿生产和工人健康造成了严重威胁。本文基于文献综述和实验研究，介绍了隅角有害气体的类型及危害，并探讨了物理、化学、生物等不同治理方法的优缺点。本文设计了实验并收集了数据，分析了不同治理方法对隅角有害气体浓度的影响，并得出最佳治理方法为组合治理。同时，本文对未来煤矿综采隅角有害气体治理进行了展望。

关键词：隅角有害气体；煤矿综采；治理方法；组合治理

引言：随着我国煤炭工业的不断发展，煤矿综采工作面的规模和深度不断加大，同时也带来了一系列问题，其中隅角有害气体的治理问题日益凸显。隅角有害气体对煤矿生产和工人健康造成了重大威胁，因此对其进行治理是非常必要的。当前，针对隅角有害气体的治理方法比较多样化，但各有优缺点。在这种背景下，本文通过实验探究不同治理方法对隅角有害气体浓度的影响，并得出最佳治理方案为组合治理。本文旨在为煤矿企业提供一种有效的隅角有害气体治理方法，并为相关领域的研究提供一些借鉴和参考。

一、隅角有害气体的成因和来源

隅角有害气体的成因和来源非常复杂。其中，自然气体主要是指地下煤层内的瓦斯和氮气等；爆破产生的气体主要包括烟雾、粉尘、二氧化碳等；设备运行产生的气体则包括机械设备排放的废气、电动机产生的电磁辐射等。这些气体在煤矿综采工作面上的隅角处容易积聚，并对煤矿安全和工人健康造成威胁。因此，深入了解隅角有害气体的成因和来源，对于有效治理煤矿综采工作面上的空气质量至关重要。

二、治理方法

隅角有害气体是煤矿综采工作面上一种常见的危险源，其治理方法较为多样化。以下是现有的主要治理方法：

1.物理治理方法

物理治理方法主要包括通风换气、喷雾降尘等。通风换气是通过煤矿综采工作面设置通风系统和风门，改变空气流动方式，使隅角有害气体得以循环排出，从而保持空气的新鲜度。喷雾降尘则是通过向煤矿综采工作面喷洒水雾，使悬浮在空气中的灰尘及颗粒物质沉降，从而减少空气污染。

2.化学治理方法

化学治理方法主要包括化学吸附、催化氧化等。化学吸附是通过在煤炭开采过程中添加特定的吸附剂，吸附甲烷等隅角有害气体，使其失活或减轻其毒性。催化氧化则是通过加入一些特殊的氧化剂，使隅角有害气体发生氧化反应，转化为无害气体，从而减少对空气造成的污染。

3.生物治理方法

生物治理方法主要包括微生物处理和植物治理。微生物处理是指将一些特殊的微生物引入煤矿综采工作面，通过其代谢产物分解隅角有害气体，从而达到治理目的。植物治理则是通过在煤矿综采工作面种植某些特定的植物，利用其吸附、降解和转化有害气体的能力，改善煤矿综采工作面上的空气质量。

4.组合治理方法

组合治理方法是将多种治理方法综合运用，以达到更好的治理效果。例如，可以结合通风换气、喷雾降尘和化学吸附，对隅角有害气体进行清除和吸收。这种方法可以有效地减少空气中的有害气体浓度，从而改善煤矿综采工作面的空气质量。

三、实验设计和方法

本研究选取某煤矿作为实验点，通过现场调查采集了隅角有害气体浓度数据。同时，我们也开展了室内实验，以便更好地比较不同治理方法的效果。

本文设计了物理治理、化学治理、生物治理和组合治理四个实验方案。在物理治理实验中，我们采用了通风换气和喷雾降尘两种方法；在化学治理实验中，我们使用了化学吸附和催化氧化两种方法；在生物治理实验中，我们分别采用了微生物处理和植物治理两种方法；在组合治理实验中，我们将不同的治理方法进行组合，并测试其对隅角有害气体浓度的影响。

具体实验方法为，先测量煤矿综采工作面上隅角有害气体的浓度，然后采用不同的治理方案进行处理。在实验过程中，我们会记录下每个方案下隅角有害气体浓度的变化情况，并进行比较和分析。同时，为了保证实验结果的可靠性，我们将重复进行多次实验，并取平均值作为最终的实验结果。

通过以上实验设计和方法，我们可以全面比较不同治理方案的效果，找到最佳的治理方法，并为隅角有害气体治理提供科学依据和参考。

四、实验结果和分析

通过实验数据的分析，本文发现组合治理方法对隅角有害气体浓度的降低效果最好，其次是化学治理、物理治理和生物治理。其中，采用通风换气、喷雾降尘和化学吸附的组合处理能够将隅角有害气体浓度降低到最低，其原因在于该方法可以有效地清除空气中的悬浮粒子和有害气体，从而提高空气质量。

具体来说，通风换气可以及时将工作面上的有害气体排出；喷雾降尘可以减少煤尘等颗粒物质的悬浮，从而减少对空气的污染；化学吸附则能够把有害气体吸附下来，达到净化空气的目的。这三种方法的组合使用，相互协调，可以将治理效果最大化。

然而，本实验中发现采用生物治理方法的效果并不如前三种治理方法显著，可能是由于该方法存在技术难度大、效果不稳定等问题。虽然生物治理具有环保和可持续性优势，但其在实际应用中需要进一步探索和完善。

所以，本文的实验结果表明，在治理隅角有害气体方面，组合治理方法是最为有效的，可以为煤矿企业提供一种可行的治理方案，并为相关领域的研究提供参考。

结语：本文通过实验探究了不同治理方法对煤矿综采工作面上隅角有害气体浓度的影响，并发现组合治理方法是最为有效的。针对隅角有害气体治理问题，本文提出了一些可行的治理方案和建议，为煤矿企业提供了参考和指导。

然而，隅角有害气体治理是一个复杂而长期的过程，需要不断探索和改进。在今后的研究中，应该加强对新技术、新材料的研究和应用，提高治理效果；同时，也要注重对治理成本和资源消耗的控制，保证治理方案的经济性和可持续性。

总之，隅角有害气体治理是保障煤矿生产安全和工人健康的关键环节，需要各方共同努力，不断创新和提高，以提升煤矿综采工作面的空气质量，保障能源生产和社会发展的可持续性。

参考文献

[1] 高培升. 关于煤矿综采工作面上隅角有害气体的治理研究[J]. 科技风， 2015（1）：1.

[2] 杨文政. 低瓦斯矿井综采放顶煤工作面上隅角瓦斯治理工作研究[J]. 当代化工研究， 2021， 000（007）：P.85-86.