摘要：煤炭是我国当前最主要的能源之一，巨大的市场需求为煤矿企业带来了较高的经济利益，但是在矿井采煤工作中存在着一些安全隐患，当矿井中瓦斯浓度超过安全数值时会引起爆炸，具有较大的安全隐患，因此瓦斯综合治理始终是矿井采煤中的重要工作。本文主要对矿井采煤中瓦斯的性质和危害进行分析，根据常见瓦斯灾害防治技术，为加强矿井采煤工作面瓦斯治理提出策略。

关键词：矿井采煤;瓦斯治理;综合治理

引言：煤炭作为一种分布在地下的能源，需要通过矿井进行挖掘开采，瓦斯是每层中溢出的混合气体，由二氧化碳、氮、甲烷等构成，瓦斯是一种对空气有害的污染物，当空气中瓦斯含量超过一定数值时，遇火会发生爆炸，通过加强对瓦斯含量的监测，采取预先抽放、有效通风等手段能够预防瓦斯爆炸，为安全生产提高保障，通过综合治理还能将瓦斯转化为对环境无害的物质，并作为气体燃料使用。

一、矿井采煤中瓦斯的性质

煤炭主要由矿井中的有机物形成，在形成煤炭的过程中会产生有害气体，瓦斯对生态环境和人体都有着巨大的危害，并且具有无色无味的特征，在矿井上层空气中分布着大量瓦斯气体，瓦斯气体含量过高，并超过氧气含量时会导致人员呼吸困难，如果不能得到及时处理会导致窒息死亡。甲烷是瓦斯中的主要成分，在遇到明火时瓦斯气体会发生爆炸，造成严重事故[1]。

二、矿井瓦斯造成的危害

（1）瓦斯爆炸

在矿井事故中最严重、危害最大的事故是瓦斯爆炸，会造成巨大的经济损失和人员伤亡，因此在矿井采煤工作中始终十分重视对瓦斯的治理。过去由学者对矿井中的瓦斯进行了研究，在具有良好通风条件的情况下，当矿井中瓦斯浓度的达到5%～16%时，遇到700℃左右火源就会导致爆炸，因此验证了氧气浓度、高温火源和瓦斯浓度是爆炸的必要条件，由于矿井中需要保证一定的氧气，为了防止瓦斯爆炸可以对火源和瓦斯浓度进行控制[2]。

（2）煤和瓦斯突出

煤层会随着地壳运动产生作用力，并且不同煤层的质地也存在差异，相互之间存在缝隙，通过煤层之间的缝隙会逐渐渗透出瓦斯气体。矿井中不具有良好的通风条件，空气中的瓦斯得不到扩散，瓦斯在空气中的浓度会逐渐升高，并且随着挖掘进一步堆积。当空气中瓦斯含量超过一定标准时，质地较软的煤层会受到煤层作用力和地应力的影响，瞬间产生大量煤和瓦斯，并且产生巨大的响声，造成煤和瓦斯突出。

三、常见瓦斯治理技术

（1）瓦斯抽放技术

在我国瓦斯综合治理中，瓦斯抽放是一种常见手段，首先需要施工人员在地面或是煤层中打孔，将矿井中的瓦斯排出，降低矿井中瓦斯在空气里的含量，能够有效降到瓦斯爆炸的风险[3]。通常情况下首先需要在采煤前进行瓦斯抽放，降低瓦斯浓度，随后在采煤期间对瓦斯含量进行监测，随时进行瓦斯抽放，并在采空区进行抽放。瓦斯抽放技术受到煤层质地的影响，煤层质地较硬会为钻孔带来困难，为了保障瓦斯抽放的效率可以将惰性气体注入到煤层中，或是采用爆破手段。

（2）矿井通风技术

矿井内部空间几近封闭，随着不断深挖矿井，矿井与地面之间相隔越来越远，导致氧气含量也会不断降低，当空气中瓦斯含量高于氧气含量时，会导致人员呼吸困难，瓦斯气体含量的持续升高会导致各种类型的事故。为了保障安全生产需要保持矿井内部通风，通过安装通风设备、避免材料和施工设备受到遮挡，能够使空气中瓦斯含量保持在安全范围内。

（3）气体水合治理技术

气体水合瓦斯治理技术是近年来在矿井采煤中得到使用的新型技术，通过气体水合无吸附处理空气中的甲烷，能够降低瓦斯爆炸风险。主要通过向煤层中注入添加活化剂的高压水，能够将甲烷转化为水合物，使煤层中的甲烷呈现出液体形态。对甲烷进行处理后会降低其在后续挖掘过程中发生反应的速度，液体瓦斯在发生气化的过程中会吸收热量，瓦斯涌出的方式转变为液态形式，降低瓦斯爆炸和瓦斯冲突的风险。

（4）微生物治理技术

当前微生物治理技术得到了较高的重视，并且在矿井采煤中逐渐得到了使用，能够作为瓦斯综合治理中的辅助手段应用于煤层中，降低煤层中的瓦斯含量。主要是将能够吸收甲烷的微生物放置在瓦斯环境中，吸收处理其中的甲烷气体，降低爆炸概率。微生物防治技术没有副作用，吸收甲烷的效果也相对较好，是当前瓦斯综合治理中最有实用价值的手段之一，也是瓦斯综合治理未来的技术研发重点[4]。

四、瓦斯治理技术应用策略

瓦斯气体的排放会为空气环境造成一定污染，在发生瓦斯事故时会导致较大的人员伤亡和经济损失，因此需要不断提高对瓦斯防治的重视，加强对防治技术的研发与推广。当前微生物技术和气体水合技术正处于研发阶段，矿井通风技术并不能取得良好的治理效果，当前最常见的瓦斯综合治理技术为瓦斯抽放技术。

（1）充分发挥瓦斯抽放技术的价值

煤层在长期隔绝空气的过程中产生了大量的瓦斯，导致内部瓦斯浓度非常高，，因此在采煤前首先需要对矿井通风，并进行瓦斯抽放，在采煤前需要将瓦斯浓度降低到10m³/t以下。我国具有复杂的地质结构，矿井环境也有所不同，因此在瓦斯治理中同一种手段并不能适用于所有环境，需要结合工程作业的实际情况选择合适的治理工艺。在采煤过程中煤矿企业需要使用边产边抽的手段，严格遵守安全生产规范，为人员安全提供保障[5]。瓦斯抽放中获得的气体如果直接排放到空气中会造成严重的环境污染，因此需要对气体进行利用，将其作为新型能源能够最大化利用能源。

（二）建立完善的瓦斯综合治理体系

针对瓦斯综合治理工作需要煤矿企业制定完善的规章制度，在采煤技术的应用中结合瓦斯抽放技术，加强对煤矿工作人员的约束，提高人员的思想认识。煤矿企业应该吸取过去经验，针对较为常见的瓦斯事故制定对应的策略，结合煤矿实际情况，完善开采方案，降低事故风险。此外技术人员需要自觉提升自身能力，在发现技术问题时能够采取正确的解决手段，为了全面提高技术人员专业能力，煤矿企业需要加强对人员的培训，可以通过专家讲座的形式提高技术人员对瓦斯治理技术的掌握[6]。

（三）加强对先进技术的引进

煤矿企业需要提高认识，加强对瓦斯抽放技术之外其他技术的引进，例如瓦斯热电冷联产技术和低浓度瓦斯气水二相流阿安全输送技术等，煤矿企业需要结合自身情况，采用多种方式结合的瓦斯治理手段，最大程度上降低瓦斯对安全生产造成的威胁。企业还需要具有较高的生态意识，有效利用瓦斯气体作为生产能源，实现资源的循环利用，降低资源浪费。

结语：综上所述，煤炭作为我国主要的能源之一，在我国经济建设中发挥着重要的作用，同时煤矿生产中的安全隐患也不容小觑，需要煤矿企业将安全生产放在首要位置，在矿井采煤过程中加强对瓦斯的治理，加强对瓦斯抽放技术的应用。此外煤矿企业需要加强对先进技术的引进和研发，最大程度上降低矿井中的瓦斯浓度，确保生产安全，促进煤矿企业的长远发展。

参考文献

[1]杨伟.抽采保护层瓦斯在瓦斯综合治理方面应用[J].能源技术与管理，2020，45（06）：20-22+39.

[2]罗帅.厚煤层综采工作面瓦斯综合治理技术研究与应用[J].内蒙古煤炭经济，2020（22）：29-30.

[3]宋迎，彭邦林.2201综采工作面瓦斯综合治理技术应用[J].山东煤炭科技，2020（10）：116-117+120.

[4]岳东旭.近距离突出煤层群瓦斯综合治理技术应用研究[J].煤矿现代化，2020（04）：73-75.

[5]郑晋伟.工作面火和瓦斯灾害综合治理技术应用[J].山东煤炭科技，2020（09）：137-138+145.

[6]郭厚亮.突出矿井近距离煤层群采煤工作面综合治理瓦斯成功经验[J].科学咨询（决策管理），2010（01）：84.