论矿井通风瓦斯的现状与特点

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【摘要】随着社会经济的快速发展，对能源资源的消耗量不断的增加，这在很大程度上促进了煤炭行业的发展，但同时也对矿井通风瓦斯管理工作提出了更高的要求。本文将对当前矿井瓦斯现状和特点、通风和瓦斯管理中的问题进行分析，并在此基础上就其综合应用，谈一下自己的观点和认识，以供参考。

【关键词】矿井；通风瓦斯；综合利用；研究

通过对当前国内矿井通风瓦斯现状研究来看，我国煤矿中的通风瓦斯排量非常的大，近年来国内接二连三发生的煤矿事故，给人们敲响了警钟，应当对矿井通风瓦斯问题，给予高度的重视。

1 当前国内矿井通风瓦斯现状及特点分析

据统计数据现实，全世界的矿井开采过程中，甲烷排放量已经超过了350亿立方米，约占全球甲烷排放总量的10%左右，其中多数来自于矿井通风瓦斯。就国内煤矿开采现状来看，每年我国因矿井通风瓦斯产生的纯甲烷量，大约在 180亿立方米左右；这一数据相当于每年大约有1000至1500万吨的原油，或者超过3000万吨煤炭消耗量；同时，也相对对每年有一个容量为350至500万千瓦的火电厂耗煤量。从实践来看，国内矿井瓦斯排放量大约占国内工业生产中的甲烷排放量的三成。如果可以完全实现污染排放，则其减排量相对我国年温室气体排放量的五个百分点。

1.1 矿井通风瓦斯抽放

矿井通风瓦斯与抽放之间存在着非常密切的关系，在没有瓦斯抽放的煤矿矿井中，瓦斯会随着矿井通风进入大气之中，通风瓦斯纯甲烷 量主要取决于该地段煤层甲烷实际涌出量。在预抽操作完成后，应当在通风瓦斯中将预抽量扣除。据调查发现，国内高瓦斯、突出矿井数量非常的多，全国高瓦斯矿井已经超过了2900个，而且煤与瓦斯突出矿井数量超过了650个，大约有11500个低瓦斯矿井。当前国内高瓦通风设备的应用，可以有效实现瓦斯减排之目的，而且在国内各矿井中的应用非常的广泛。其中，主要集中在山西、河北、安徽、四川、河南以及江西和贵州等地；瓦斯突出、高瓦斯矿井主要集中在安徽两淮地带、河南平顶山和焦作、河北峰峰,山西阳泉和西山矿区；同时，还包括陕西铜川、韩城，甘肃靖远和贵州六盘水等地区。

1.2 矿井瓦斯抽采量

近年来，随着煤矿安全整治力度的不断加大，国家相继出台了一系列法规、政策，鼓励瓦斯抽采和整治，强化采取多元化的措施，采取应抽尽抽、可保尽保的原则，并且采取抽采平衡技术受到，确保抽采工作能够达标。根据煤矿安全规程要求，高瓦斯、瓦斯突出矿井，应当进行严格的瓦斯抽放。当前国内已经建成的瓦斯抽放站大约有250个；国内瓦斯抽采量快速增长，已经从2002年的13亿立方米，到现在的超过60亿立方米。

1.3 瓦斯涌出量

国内煤矿开采深度快速延伸的同时，瓦斯含量也在不断的增加，矿井安全规程中要求，瓦斯涌出量如果超过每吨l0立方米，则成为是高瓦斯矿井，对于瓦斯涌出量非常大的矿井而言，可达50至60立方米每吨。随着煤炭产量的持续增长，矿井实际生产能力也随之不断的增大，未来国内煤矿矿井通风瓦斯量不断的增大.

2 矿井通风瓦斯问题分析

2.1 矿井通风瓦斯管理问题

对于矿井瓦斯管理工作而言，通常企业部门会针对实际情况制定规章、条例。但相对于实际操作中的复杂环境而言，现有的条例、规范明显不足，甚至只是纸上谈兵而已，很多规范条例根本无法有效落实到实处。同时，矿井通风瓦斯现场非常的混乱，管理秩序失控，表现为瓦斯应用混乱、技术不过关。通常情况下，矿井作业过程中都应当以风定产和抽采达标；然而，实践中很多管理人员并未严格按照“一炮三检”等原则操作，导致瓦斯泄露等安全事故发生。

2.2 人为管理模式存在不足

实践中可以看到，当前国内多数矿井通风瓦斯管理过程中，采用的都是人力管理模式，这就使得实际管理中容易出现漏洞。比如，认为管理模式中的工作人员，难以及时掌握矿井中的实际通风瓦斯量，一旦发生安全事故，就可能是致命性的。比如，新华网资讯称，2014年4月21日零时３０分，曲靖市富源县后所镇红土田煤矿发生重大煤矿安全事故，目前已经造成１４名矿工遇难，这与认为管理模式的弊端密切相关。

2.3 矿井通风瓦斯技术问题

在矿井通风瓦斯管理过程中，先进的技术是最为重要的因素。然实践中多数煤矿瓦斯矿井中的通风设备比较落后、缺乏先进的技术支撑，因此很难确保瓦斯安全事故的有效控制。比如，在部分地区只是依靠一台局部通风机向两个甚至更多的掘进面供风，因分量不足而导致工作面、以及回流瓦斯严重超标；甚至部分风筒接口处理不严，导致漏风问题发生。

3 矿井通风瓦斯处理与应用措施

基于以上分析，我国矿井瓦斯含量非常的大，而且是一把双刃剑，如果处理和应用不好，则必然会造成严重的安全隐患，但是若能通过加强管控，合理的应用之，则对国民经济的发展起到非常重要的促进作用。实践中，应当合理地选择矿井通风系统，对局部通风技术加强管理和应用。煤矿开采过程中，矿井通风系统的作用非常的显著，其通风主要基于机械设备，自然通风只能作为辅助。对于矿井通风系统而言，其选择标准是通风系统简单、具有合理的网络结构；同时，通风机自身的性能应当和网络系统相匹配。

3.1 矿井瓦斯输送

矿井瓦斯输送，可采用地面钢制风道输送模式，也可选择地下巷道输送模式。对于地面钢制输送模式而言，其施工周期相对比较短一些，而且整个工程项目的投资费用也比较低，但需要注意的是风道穿越场地时可能会存在障碍，应当注意。采用地下巷道输送模式，其施工周期相对较长、而且投资费用比较高，但是其对地面总体效果不会产生太大的影响。

图1 瓦斯输送系统图

3.2 输送风机控制

在具体的操作过程中，上述系统的输送量主要决定于锅炉运行过程中的总风量；在调节风量过程中，通过对输送风机入口位置的调节挡板进行管控，或者利用变频调节进行控制，以此来匹配锅炉一次风机和二次风机。在此控制过程中，可利用DCS系统模块实现扩充，可利用的调节方式主要有锅炉蒸汽压力以及锅炉含氧量、流量和锅炉总风量信号，同时还包括一次风机和二次风机转速信号，利用DCS编程，来实现对输送风机、乏风输送风量的自动化控制。

3.3 矿井瓦斯应用效益实例

对于发电厂而言，其锅炉在额定功率条件下，需瓦斯每小时903200立方米，按照其浓度0.5％来估算，则每小时纯瓦斯的消耗了可达4516立方米，相当与每小时消耗标准煤大约5282千克，节能效果非常的显著。每年可有效节约标准煤大约31692吨，以每吨标煤500元的价格进行计算，输送风机年耗电量为2×400×6000=480万；电价0．36元每千瓦时，则年收益额可达3.1692×500―480×0.36=1412万元。由此可见，只要对矿井瓦斯进行合理应用，其经济效益非常的明显，同时也是未来能源节约的一个重要研究方向。

4 结语

总而言之，我国矿井通风瓦斯储存量非常的大，如果不及时采取有效的措施整治、应用，则可能会对人们的生命和财产安全产生严重的威胁。因此，应当加大对矿井通风瓦斯技术投入和应用模式创新，只有这样才能确保我国煤矿建设事业的可持续发展。

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