时间：2022-11-16 10:52:54
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摘要：随着社会经济的快速发展，煤矿的需要在不断地扩大。矿井瓦斯爆炸作为煤矿中一种极为严重的灾害，不仅会对矿工的生命和国家财产带来巨大的损失，也会随社会环境造成恶劣的影响。因此，文章从工人的安全意识、通风管理、瓦斯抽风管理和检查检测等方面出发，重点针对这些防治措施进行深入的分析。为相关工作人员提高参考与借鉴。
关键词：煤矿；瓦斯爆炸；安全意识；防治措施
Abstract: with the rapid development of social economy, the need of coal mine in continually expanding. Mine gas explosion as a coal mine is a kind of serious disasters, will not only to the life of the miners and state property to bring the huge loss, and also with the environment caused by the society will be bad effects. Therefore, this article from the worker safety consciousness, ventilation management, gas convulsions management and check the testing and other aspect, focused on these measures to prevent further analysis. For related work personnel to improve reference and the model.
Keywords: coal; Gas explosion; Safety consciousness; Prevention and control measures
煤炭是我国一次能源生产和消费结构中的主要能源。随着经济的进一步发展，煤矿的数量在急剧上升，随之而来的火灾、透水和瓦斯爆炸等灾害事故时有发生。其中，瓦斯爆炸是煤矿灾害事故中危害最大的一种，若瓦斯治理不好，则会导致煤矿事故，直接对煤矿工人的生命和国民经济构成极大的威胁。因此，防治和控制瓦斯爆炸事故，是煤矿安全工作的重中之重。采取合理有效的措施，减少瓦斯爆炸事故的发生，对煤矿的安全生产具有重要的作用。
1 加强安全培训，提高工人安全意识
我国煤矿瓦斯爆炸频发的一个关键原因，就是对工人和有关管理人员的培训不到位，导致他们对煤矿安全生产标准和基本安全知识知之甚少，如：不知道局部通风机停风带来的问题，不了解瓦斯积聚及扩散规律，不知道如何恢复掘进头的通风，对排放瓦斯认识不足，规程观念淡薄等。为了提高工人的安全意识，首先就要通过安全技术培训，使他们深刻地了解煤矿的固有特点，特别是瓦斯的基本性质、特点，瓦斯爆炸发生的条件、危害及规律等，真正确立“安全为天”的思想。通过安全培训，强化“上标准岗，干标准活，干放心活”的意识，提高实际操作技能，有效地避免瓦斯事故特别是瓦斯爆炸事故的发生。
2 加强通风管理
通风是排除瓦斯的最主要技术措施之一。矿井必须加强矿井通风管理工作，加强领导，明确责任，完善通风管理制度，从严管理，切实把预防瓦斯超限事故当作矿井整个管理和安全工作的重中之重，抓紧落实，务求实效，坚决杜绝瓦斯超限事故的发生。每对矿井都要建立完善、合理的通风系统。各采掘工作面应实行独立通风，严禁不合理串联通风，做到稳定、连续地向井下所有用风地点供风，防止漏风，保持足够的风量。
掘进工作面是煤矿井下最容易出现安全问题的地点，所以必须要加强局部通风管理工作，作业规程中要有通风设计，实行采掘供电分开，有风电瓦斯闭锁装置，严格执行“严禁一台局部通风机向两个地点供风”的规定，避免发生循环风，严防风流短跑或风量不足引起瓦斯积聚。局部通风机要挂牌指定专人管理，严禁其他人员操作局部通风机或随意停开通风机等。及时封闭长期不用的盲巷、冒高处；未封闭的冒高区应安设导风板或风筒分支通风，以防止瓦斯积聚。
回采工作面上隅角也是瓦斯比较容易积聚的地点，为了预防瓦斯爆炸，也要及时地处理好上隅角瓦斯积聚的问题，主要的办法有引风冲淡、尾巷排放、增加风量、减少采空区漏风、充填密封等。在通风设施上，一定要搞好各种通风设施的动态管理，克服通风设施漏风，跑风等问题，抓好通风设施的工程质量，确保通风系统安全可靠，把瓦斯浓度控制在要求的安全浓度以下。如：淮北矿业集团公司执行报警浓度为0.8%，比《煤矿安全规程》要求更为严格一些。
3 加强瓦斯抽放管理
矿井瓦斯抽放是消除煤矿瓦斯事故特别是爆炸事故的治本措施。此措施不仅可以减少瓦斯隐患和各种瓦斯事故的发生，而且还可以减少通风负担，降低通风费用，是保证煤矿安全生产的一项预防性措施。首先，根据采掘工作的具体情况，选择合理的瓦斯抽放方法；其次，根据工作面的瓦斯参数和抽放方法，编制科学合理的瓦斯抽放措施；再次，做好瓦斯管路、钻场的检查维护工作。确保可靠运行，加大瓦斯抽放工作力度，做到先抽后采、不抽不采，不断提高瓦斯抽放率，把井下的瓦斯浓度降到最低，确保井下安全生产。
4 加强瓦斯检查、监测管理
井下瓦斯状况的检查和监测是发现事故隐患的眼睛，也是判断和预测井下瓦斯状况、采取防范措施和处理措施的依据。在瓦斯爆炸事故中，相当一部分事故是在停电、停风一段时间后，送电时或刚刚送电以后发生的。《煤矿安全规程》要求“恢复正常通风后，所有受到停风影响的地点，都必须经过瓦斯检查人员检查，证实无危险后，方可恢复工作。”由此可看，加强瓦斯检查工作，是预防瓦斯爆炸的有效措施之一。要想搞好瓦斯检查工作，必须要有一支技术硬，安全意识过强的职工队伍。作为一名瓦斯检查人员，应有高度的责任感，工作中要严格执行《煤矿安全规程》有关规定，杜绝空班、漏检、假检。健全有效的瓦斯检查和控制的“三道防线”。严格执行瓦斯巡回检查制度，并及时、如实地向调度汇报情况，发现超限，即令停止作业，督促采取措施处理。在工作过程中要以“三铁”精神不讲情面，尽职尽责地工作，既要检查瓦斯，也要分析潜伏的隐患，把隐患和事故消灭在萌芽状态，实现矿井的安全生产和煤矿的长治久安。
瓦斯爆炸是非常危险的，并且事故责任重大，如果不能从根源上紧抓这个问题，可能会有更大的事故发生，会酿成大灾难。煤矿主管部门和相关部门人员要高度重视员工的生命财产安全，不能因为一时疏忽而带来非常大的灾害。瓦斯矿井要严格执行《小煤矿安全规程》的相关规定，并采取有效地措施，瓦斯爆炸是完全可以避免的。以下将从煤矿瓦斯爆炸产生的原因分析，进而针对原因提出从防止瓦斯积聚、防止瓦斯引燃点或防止瓦斯爆炸的范围扩大方面进行防范与治理[1]。
1煤矿瓦斯爆炸产生的原因分析
煤矿瓦斯爆炸，首先是瓦斯源，其是发生爆炸的根源之一，其次是火源，火源是瓦斯燃烧和爆炸的必要条件之一。没有火源，即使瓦斯浓度达到爆炸范围也不会发生爆炸。因此，在煤矿井下防止出现火源是十分重要的。因此煤矿瓦斯爆炸产生的原因主要由以下两个方面形成，也就是煤矿瓦斯爆炸产生的原因。
1.1瓦斯源
对于煤矿开采过程中，从矿井的井口到井下都会有可能引起瓦斯爆炸，因此对于瓦斯源主要来自于各种煤矿开采设备，和排放的尾巷。如果对这些地方不能及时地将瓦斯气体通过通风口排放出去，当积聚到一定的程度就会越有可能发生瓦斯爆炸，危险性也非常大。如何针对这些瓦斯源的地点，进行有效的处理措施，是煤矿企业需要严格抓的关键问题。
1.2瓦斯爆炸的引火源
瓦斯爆炸除了有瓦斯源外，还需要有引火源。对于煤矿开采过程的引火源，主要有各种电弧、电火花及压缩热等等，这些都会对甲烷的燃点有作用，如果到达一定的程度，只要遇到引火源就会引起瓦斯爆炸[2]。
瓦斯爆炸的发生会严重影响煤矿井下受到破坏，如果处理的不好，井下会发生火灾、透水和中毒等事故的发生，因此要注重井下生命财产的安全，要从根本上防治煤矿瓦斯爆炸。
2煤矿瓦斯爆炸的防范及其治理措施
对于煤矿开采而言，煤矿瓦斯爆炸需要进行有效地防范与治理措施如下：
2.1防止瓦斯积聚
瓦斯积聚主要是指瓦斯在局部的浓度超过2%，即体积方面超过0.5m3的这种情况。在这个体积内的浓度越高发生爆炸的可能性越大，因此，要防止瓦斯产生积聚现象，主要从几个方面进行防止，从生产技术管理上要避免出现盲巷，要加强矿井的通风管理系统，并要制定相应的井下的规章制度和奖罚制度，并能够安全地进行井下瓦斯积聚的控制。回采工作面回风道口的三角区附近如积聚瓦斯，可用席子设置风墙，引导风流，吹散局部积聚的瓦斯。
2.2防止瓦斯引燃点
为了杜绝火源，防止瓦斯爆炸事故，应采取以下措施：防止瓦斯引燃的措施是要防止引火源，从源头上控制火和热源，要杜绝一切能够引燃瓦斯爆炸的情况发生，在井下严禁携带烟草和火源，对矿灯要严格的保护，各种电源线要避免产生火花或电弧，在瓦斯浓度相对较高的地方更要进行防范，避免有在外的电源线头。要制定一系列关于引火源的防治的制度，并严格遵守，不得有半点容忍，以免酿成大灾害。如果井下发生瓦斯爆炸，必将会带来非常大的人员伤亡现象。要按规程规定检查密闭火墙，严防火墙漏风。并定期测定火区温度与瓦斯浓度，防止高温和瓦斯积聚。火区启封前一定要经过鉴定，确定火区已熄灭时才可启封。同时，也要有效地控制火源，还要控制各种容易产生电火花、电弧、压缩热等对甲烷燃点比较敏感的情形，并及时检查各种线头，以免发生短路现象而引起瓦斯爆炸[3]。
2.3防止瓦斯爆炸的范围扩大
如果瓦斯爆炸不可避免地发生，要尽最大可能把灾害减到最低的范围，将损失降到最低，首先要考虑到人员的生命安全，以免瓦斯爆炸发生透水、坍塌事件。要采用并联式的通风，而不是进行通风[4]。电气设备的防爆和防火花性能要经常检查，不符合要求应及时更换和修理。井下禁止带电检修或迁移任何电气设备。
结论
总之，就当前煤矿瓦斯爆炸是矿难中出现最严重的，直接威胁到人类的生命财产安全，煤矿管理者和相关部门要时刻以人为本，从瓦斯爆炸的根源出发进行防范及治理，将损失和灾害尽量减少到最小的情况，甚至零矿难。
参考文献：
[1]李树砖，田水承，郭彬彬. 基于ISM的煤矿瓦斯爆炸事故致因分析[J]. 矿业安全与环保. 2011（05）：115-116.
1 瓦斯爆炸的基本条件分析
瓦斯爆炸的发生必须具备3个基本条件，一是瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为5％-16％；二是有足够能量的点火源；三是混合气体中的氧气浓度不低于12％。
2 引起瓦斯爆炸的主要原因
2.1 思想因素
思想决定行为，引起瓦斯爆炸事故的根源在于思想上认识不足。干部思想认识不到位，就会造成投入不到位，或者设施设备投入到位，而随意减少瓦斯检查和管理人员，或使瓦斯管理人员和检测人员的工资低下。职工思想认识不到位，就会出现漏检、虚报等。特别是在近两年煤炭行情利好的情况下，许多煤炭企业一味的扩大生产能力，增加煤炭产量，而不能够正确处理安全与生产，安全与效益的关系。“安全第一”的观念淡化，因此思想认识不到位是当前煤矿安全生产的最大隐患。
2.2 技术装备因素
随着以高产高效为基本特征的集约化生产技术的采用。已有的瓦斯灾害防治技术及装备已经不能有效地控制矿井重大瓦斯灾害事故的发生。主要原因：①瓦斯灾害防治技术分散。没有形成完整系统的体系；②瓦斯灾害防治技术缺乏相应的装备支撑；③还有很多需要解决的共性关键技术问题，特别是运用于集约化生产技术条件下的共性关键技术问题。
2.3 培训考核因素
随着监控技术升级，对操作人员和管理人员的技术要求越来越高，煤矿的管理人员知识更新，新技术新标准的掌握就显得尤为重要。强制性的培训和学习是提高员工素质，减少操作失误，发挥高新技术设备性能的关键。
2.4 资金投入因素
在前几年，由于煤矿的经济效益不好，许多煤矿企业降低了安全投入，存在不同程度的通风系统及配套设施不完善、“一通三防”监测系统不完善和设备设施老化等问题。近两年煤矿效益好转的情况下，许多企业只注重生产投入，安全投入仍然存在严重不足，安全生产条件没有得到明显改善。
2.5 管理因素
随着煤矿开采深度的不断增加，瓦斯地质条件越来越复杂多变。再加上传统的安全管理方式受到人的经验、知识和责任心的限制，所以管理因素也是瓦斯事故多发的原因之一。
3 防止瓦斯爆炸基本措施
从瓦斯爆炸条件看，氧气的浓度是引起瓦斯爆炸的因素之一，但在煤矿井下一般不存在氧气浓度低于12％的情况。因此，搞好瓦斯爆炸的防治措施体现在两个方面：严格监控矿井各区域的瓦斯浓度、杜绝火源和演习预案。
3.1 控制方法
(1)建立合理的通风系统通风是排放瓦斯最主要的手段。做好通风安全技术管理是防治煤矿主要事故的先决条件和关键环节。建立合理的通风系统，能够保证井下所有工作地点有足够多的风量将井下涌出的瓦斯及时冲淡并排放出井外，避免瓦斯积聚，所以建立合理的通风系统是防止瓦斯爆炸最有效、最基本的措施。
(2)搞好瓦斯抽放，降低煤层瓦斯涌出量，抽放瓦斯是防止瓦斯积聚的有效措施。随着煤矿开采深度不断加深，瓦斯涌出量变得越来越大，通过通风的方法来使瓦斯的浓度降低到煤矿安全规程要求范围内，从技术和经济角度两方面来看，都是不合理的。瓦斯抽放不仅能够有效利用瓦斯，还能够降低煤层的瓦斯涌出量。实行瓦斯抽放是控制采掘空间瓦斯浓度，减少瓦斯积聚。也防止煤与瓦斯突出的根本措施。
(3)加强瓦斯日常管理对于突出矿井，还应做好瓦斯突出预测工作。瓦斯日常管理是预防瓦斯爆炸事故的重要措施之一。瓦斯日常管理就是建立巡回检查瓦斯制度，就是要瓦检员不间断地下井检查通风情况和瓦斯的浓度，当发现局部积聚瓦斯问题时。要即时处理。
3.2 监测方法
(1)人工检测检查，传统的使用光干涉瓦斯检查仪检查人员必不可减少，每班的瓦斯检查员不仅是沿一定线路定点定时检查瓦斯，而且可以沿途对监控设施的完好和使用情况进行检查，比对光瓦和传感器数值，最大限度的降低瓦斯浓度超限的几率。
(2)瓦斯监控系统能够实现连续监测瓦斯，及时掌握瓦斯浓度的变化，同时也可能为事故应急救援决策和事故调查提供参考依据。人对瓦斯的监测是一个间断性的过程，有其必然的缺点，而事故发生的特点是一个随机性与偶然性相结合的统一体，这就决定了单纯依靠人来管理瓦斯，显然不能够达到控制瓦斯浓度的目的。所以，建立瓦斯监控系统，对控制瓦斯的浓度具有非常重要的作用。
3.3 杜绝火源是防止矿井瓦斯爆炸一个基本条件
要认真执行煤矿安全规程，在井下要杜绝一切非生产火源，严格管理和限制生产中可能发生的火源、热源。
中图分类号：X75 文献标识码：A
1 瓦斯爆炸及其危害
瓦斯爆炸是煤矿生产中最严重的灾害之一。瓦斯爆炸事故起数和死亡人数较高，已经成为我国煤矿安全的“第一杀手”。
1.1 瓦斯的生成
矿井瓦斯也叫矿井沼气，化学名称叫甲烷（CH4）。矿井瓦斯的是伴随着煤的生成过程中，在高温高压的环境里，植物残骸在厌氧菌的分解发酵作用下产生的。
1.2 瓦斯爆炸的危害
瓦斯爆炸时会产生三个致命因素： 高温、高压和有害气体。（1）高温。在自由状态下，产生的温度高达1850℃；在封闭状态下，产生的高温可达2650℃。瓦斯爆炸产生的高温将烧伤人员、烧坏设备，还引起火灾事故。（2）高压。瓦斯爆炸后的爆炸压力约爆炸前的10倍，在高压作用下会伤及人员、损坏设备，还可能引起塌方。（3）有害气体。瓦斯爆炸后生成大量有害气体，其中一氧化碳约占2%-8%，往往造成人员的大量伤亡（CO达到0.4%时，人就会中毒死亡）。
2 瓦斯爆炸条件及主要影响因素
2.1 瓦斯爆炸的条件
瓦斯爆炸必须同时具备三个基本条件，缺一不可。（1）一定的瓦斯浓度：爆炸界限为5-16%，9.5%威力最大；16%以上氧气不足燃烧；5%以下不能形成热量积聚，只能燃烧。（2）一定的引火温度：650-750℃ 。明火、煤炭自燃、电器火花、吸烟、放炮、冲击和摩擦火花。（3）充足的氧气：12%-20%爆炸，低于12%以下失去爆炸性。
2.2 瓦斯爆炸的主要影响因素
影响瓦斯爆炸的因素很多、很复杂。（1）可燃性气体的混入。氢、硫化氢、乙烷、一氧化碳等具有爆炸性的气体一旦混入瓦斯和空气的混合气中，增加了爆炸气体的总浓度，扩大了瓦斯爆炸的界限。（2）爆炸性煤尘的混入。煤尘混入瓦斯气体中，有300-400℃的火源就能够放出可燃性气体，会使瓦斯爆炸下限降低。（3）惰性气体的混入。当混入惰性气体（如二氧化碳、氮气等）时，将使氧气浓度减少，降低瓦斯爆炸危险性。（4）混合气体初始温度。初始温度越高，瓦斯爆炸界限就越大。（5）瓦斯浓度与引火温度。不同的瓦斯浓度，所需的引火温度也不同。（6）混合气体的压力。压力越大，所需引火温度越低，更容易发生瓦斯爆炸事故。（7）瓦斯的最低点燃温度和最小点燃能量。瓦斯的最低点燃温度和最小点燃能量决定于空气中的瓦斯浓度，初压和火源的能量及其放出强度和作用时间。
3 瓦斯爆炸事故原因分析
通过统计历年煤矿瓦斯事故发现， 瓦斯爆炸事故主要原因有：（1）通风系统不合理、通风设施不可靠。矿井通风能力不够，供风距离过长、通风线路不畅通、采掘工作面过于集中、工作面瓦斯涌出量过大而又没有采取抽放措施等，都容易造成工作面风量不足。工作面风流短路、多次串联、循环风；局部通风机安装不符合要求；通风设施不可靠，风门、风障、风桥、密闭等设施不符合要求。（2）放炮和电器设备产生的火花是爆炸事故的主要火源。（3）管理问题。现场管理混乱，放炮、掘进机械、局部通风机、电钻等的操作管理如不符合规定，则容易产生高温火源。
4 瓦斯爆炸事故的防治
4.1 做好矿井瓦斯等级鉴定及备案工作
组织技术人员，科学勘定矿井总回风道、各翼、各水平、各煤层、各采区（工作面）、进、回风道的测风站或设临时测风站。鉴定矿井瓦斯等级，并报煤矿安全监察机构备案。此项工作不光在高瓦斯矿井中要注重，在低瓦斯矿井中也应该加以重视，近年来瓦斯爆炸发生在低瓦斯矿井的事故起数已经呈现出明显上升的形势。
4.2 加强通风
有效地通风是防止瓦斯积聚的最基本最有效方法。瓦斯矿井必须做到通风系统合理、通风构筑物可靠、风流稳定，有足够的风量和风速，避免串联风、避免循环风。掘进面不允许扩散通风，局部通风风筒末端要靠近工作面，放炮时间内也不能中断通风，向瓦斯积聚地点加大风量和提高风速，等等。
4.3 完善矿井瓦斯监测系统
现代化矿井瓦斯监测系统由传感器和执行器、信息传输装置、中心站计算机硬件、中心站计算机软件等部分组成。建立系统的矿井瓦斯监测系统，对甲烷、一氧化碳、风速、烟雾、负压、温度和采掘工作面、原煤运输、通风、压风、排水等各环节的机电设备的工作状态进行检测、用计算机进行分析处理。
4.4 防止产生火源
对生产中可能产生的火源要严格管理和控制。禁止在通风机房、井口房、瓦斯泵站周围使用明火、吸烟。井口和井下电器设备必须设有防雷电和防短路保护装置；所有电缆接头不准明接头；严禁在井下拆开、敲打、撞击矿灯的灯头和灯盖等。有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井必须使用与该矿井瓦斯等级相适应的安全炸药；禁止放明炮、糊炮；禁止使用明接头或的放炮母线，雷管脚线、母线与放炮器的联结要牢固。在移动机械设备过程中要轻搬轻运，防止摩擦、撞击出现火花；割煤机必须设内外喷雾装置，割煤过程中要喷雾晒水，防止截齿与夹石产生摩擦火花；采取针对性安全措施，防止金属、岩石等坚硬物体从高处落下，以防产生撞击火花等。
结语
对煤矿瓦斯爆炸事故的治理以防治为主。但是，必须建立完整的事故应对预案，一旦事故发生能够最迅速的反应，将危害降至最低。
参考文献
[1]路建坡.瓦斯异常与管理[J].科技信息，2011.
【文章编号】1672-5158（2012）10-0397-01
在煤炭开采过程中，瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大，从每年的事故统计中来看，煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中，绝大多数是由于瓦斯爆炸，约占特大事故总数的70％左右，为此，瓦斯称为煤矿灾害之王。因此，分析瓦斯爆炸原因，制订防治对策，显得特别重要。
一、瓦斯爆炸特点
根据历年煤矿瓦斯爆炸事故统计分析，可以发现有如下一些特点：
①瓦斯爆炸多为大事故；
②事故地点多发生在采煤与掘进工作面；
③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大；
④多为火花引爆；
⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生；
⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿；
⑦基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发。
二、事故原因分析
煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关，但总的来说，主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关，发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。
我国煤矿井下开采条件普遍较差。①煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多，但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。②煤矿井下引爆瓦斯的火源有：爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。③矿井安全装备配置不足，“先抽后采，监测监控，以风定产”方针未得到完全落实。许多事故分析发现，违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故，但未引起重视，最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。④一些煤矿企业由于采煤方法落后，引起矿井采掘布置不合理，通风系统不完善，此外，作业规程编制不符合实际，针对性不强，给安全生产带来了严重隐患。
三、瓦斯爆炸事故的预防措施
1）对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施，除炸药安全『生检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现，如放炮时检测瓦斯浓度，采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理，严格动火制度，消除引爆瓦斯的火源。
2）优化通风网络及通风系统
合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施，为此，瓦斯防治工程与采掘工程，必须同时设计，超前施工，同时投入使用。
3）隔爆措施
矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围，主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。
在煤炭开采过程中，瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大，从每年的事故统计中来看，煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中，绝大多数是由于瓦斯爆炸，约占特大事故总数的70%左右，为此，瓦斯称为煤矿灾害之王。因此，分析瓦斯爆炸原因，制订防治对策，显得特别重要。
1瓦斯爆炸原因分析
1.1瓦斯爆炸特点
根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析，可以发现有如下一些特点:①瓦斯爆炸多为大事故;②事故地点多发生在采煤与掘进工作面;③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大;④多为火花引爆;⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生;⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿;⑦基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发。
1.2事故原因分析
煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关，但总的来说，主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关，发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。
1.2.1煤矿开采条件差
我国煤矿井下开采条件普遍较差，据统计，2000年全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定，其中高瓦斯矿井160处，低瓦斯矿井298处，煤与瓦斯突出矿井122处;有自然发火矿井372处，占64%，有煤尘爆炸危险矿井427处，占73.6% 。
1.2.2瓦斯积聚的存在
煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多，但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有22起主要是因通风系统不合理，存在风流短路、多次串联和循环风，造成供风地点风量不足，而引起瓦斯积聚;有9起主要是因局部通风机安装位置不当、风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足，而造成瓦斯积聚;有2起事故主要是因停电停风而引起瓦斯积聚;有1起是盲巷积聚的瓦斯被引爆。
1.2.3引爆火源的存在
煤矿井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有16起是由放炮产生的火花引爆的;有15起事故是由电器设备及电源线电火花引爆的。
1.2.4装备不足、管理不落实
矿井安全装备配置不足，“先抽后采，监测监控，以风定产”方针未得到完全落实。如2005年发生的41起特大瓦斯事故中，有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常，有的矿井虽安装有监控系统，但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显示数据等问题，不能有效发挥其应有的作用。此外乡镇煤矿发生的特大瓦斯事故都没有装备瓦斯抽放系统或抽放系统不能有效运行，监控系统也不能有效发挥作用。如内蒙古乌海市乌达区巴音赛煤焦有限责任公司某井虽安装了瓦斯监控系统，但在其实际开采区域却并没有瓦斯传感器，而造成特大瓦斯事故的发生，死亡16人。
1.2.5管理水平低
许多事故分析发现，违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故，但未引起重视，最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。
1.2.6企业技术管理薄弱
一些煤矿企业由于采煤方法落后，引起矿井采掘布置不合理，通风系统不完善，此外，作业规程编制不符合实际，针对性不强，给安全生产带来了严重隐患。
2控制瓦斯爆炸事故的技术措施
瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有:优化通风网络及通风系统，防治瓦斯积聚，进行瓦斯抽放，加强瓦斯浓度和火源监测，防止点火源的出现等;抑制爆炸主要采用隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内，从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。
2.1瓦斯爆炸事故的预防措施
2. 1 .1煤矿瓦斯抽放技术
1)我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。如皖北煤电集团公司祁东煤矿利用抽放瓦斯进行发电取得了可观的经济效益和社会效益。
2)为提高瓦斯抽放率，目前主要需解决长钻孔定向钻进技术，包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。
3)瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具，如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全环境得到进一步
改善。
4)利用多分支羽状适用技术，解决低渗煤层瓦斯治理问题，以提高抽采率。
5)煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来。
2.1.2矿井瓦斯浓度及火源监测技术
矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要，当发现瓦斯异常或有火源产生，立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了KJ90. KJ92.KJ94. KJ95. KJ73. KJ66等型号的矿井安全监控系统，以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统，并具有如下功能:①矿井环境和工况参数实时监控;②主要通风机在线监测;③巷道火灾实时监测;④矿井瓦斯抽放实时监测;⑤中击地压实时监测;⑥煤与瓦斯突出实时监测;⑦煤层自然发火实时监测;⑧瓦斯爆炸或燃烧实时监测;⑨矿井电网监测等多种功能。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平，防止了许多事故的发生。
2.1.3井下火源防治
对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施，除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现，如放炮时检测瓦斯浓度，采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理，严格动火制度，消除引爆瓦斯的火源。
2.1.4优化通风网络及通风系统
合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施，为此，瓦斯防治工程与采掘工程，必须同时设计，超前施工，同时投入使用。
2. 2隔爆措施
矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围，主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。
1)被动式隔爆棚。隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便，因而得到了广泛的使用，其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚，具有适应性强，安装、拆卸和移动方便的特点。
1、矿井瓦斯事故防治措施
1.1建立瓦斯安全管理机制瓦斯是导致瓦斯爆炸事故发生的物质源，作为引发事故的主要物质因素而存在，为了预防和控制瓦斯爆炸事故的发生，实现安全系统工程中的本质安全，做好瓦斯安全管理工作是控制瓦斯爆炸事故的重要前提。首先，消除瓦斯爆炸的物质危险源。最大限度地抽放瓦斯，抽出开采煤层、邻近煤层和采空区等瓦斯源中的瓦斯，减少井下瓦斯涌出量，是提前预防和控制瓦斯事故的根本措施，可实现瓦斯环境中采煤本质上的安全。对于局部聚集的瓦斯，可采用隔离法、分支通风法、引风法等措施来隔离或者吹散巷道内聚集的瓦斯，保障生产安全。其次，建立健全可靠的通风系统。强化通风的安全管理，保证整个矿井和井下各个工作面上都有足够的风量，有效、稳定和连续不断，保持足够的风速，足以用来稀释工作面的瓦斯和驱散涌出的瓦斯，这是防止瓦斯聚积含量超限，避免瓦斯爆炸事故发生最根本和最有效的措施。因此，要求矿井必须拥有完善的通风系统，按要求为井下提供足够的风量。最后，建立矿井瓦斯监测系统。配置安全技术装备供瓦斯检测人员对整个矿井井下的瓦斯含量进行监测，每次监测都要如实地反映出现场的瓦斯变化情况，并将监测结果及时填写在记录本和瓦斯日报表上，通知现场工作人员。如果有瓦斯积聚超限的异常状况，应及时采取措施，使之达到安全要求，真正做到及时发现及时改变，杜绝瓦斯事故的发生。
1.2建立火源安全管理机制
引爆火源的特征源主要有电气火花、放炮火源、摩擦撞击、吸烟明火等，火源安全管理应包括明火、电火花、放炮火花等的管理。因此，应从以下四方面加强管理：
（1）加强矿井用电安全管理。用于井下的电气设备必须进行防爆检测，合格后才能使用；井下电缆接头不准留有明接头，对电缆经常检查，防止漏电，设置漏电保护器；矿灯必须经检验合格后方可使用，如在井下发生损坏，严禁在井下打开电池盒或自行修理。
（2）加强矿井用火安全管理。严禁在井下吸烟和生火取暖。瓦斯泵房及附近20 m以内不许存在明火。在井下不准进行电焊和气焊等焊接作业，如确实需要则必须严格执行报批手续。
（3）加强井下放炮的安全管理。井下作业时要对火药和雷管进行严格管理，实行审批使用程序。严禁简化放炮程序、放明炮及明电放炮、多母线放炮、违规填充炮泥、反向爆破、一次装药多次爆破、使用岩石炸药爆破等。
（4）加强摩擦撞击的安全管理。
2、建立瓦斯预防制度
一、矿井瓦斯的危害
（一）矿井瓦斯的威胁
（1）井下空气中瓦斯浓度较高时，会相对地降低空气中氧气含量，使人窒息死亡。
（2）瓦斯爆炸后产生高温，即爆炸产生的热量迅速加热周围空气，一般情况下温度在1850℃以上；瓦斯爆炸后产生高压，即周围气体温度急剧升高时，就必然引起气体压力的突然增大，一般爆炸后的压力可以达到爆炸前的9倍；瓦斯爆炸后产生正向及反向冲击，直接造成人员伤亡、设备损失。
（3）某些地区煤（岩）体内的瓦斯量较大时，瓦斯会因采掘活动的影响而以突然的、猛烈的形式被释放出来，同时带出大量的煤（岩），直接造成人员伤亡，设备、设施或巷道的破坏。
二、矿井瓦斯涌出及瓦斯等级
（一）瓦斯涌出的概念
矿井在生产或建设过，煤体受到破坏，贮存在煤体内的部分瓦斯就会离开煤体而涌入采掘空间，这种现象叫做瓦斯涌出。
（二）瓦斯涌出的形式
普通涌出。瓦斯沿着煤、岩体内的微细空隙缓缓地、连续地涌向采掘空间的现象，称为矿井瓦斯的普通涌出。
特殊涌出。如果煤岩层中含有大量瓦斯，采掘工作进入这些地段时，这些瓦斯就会在极端内，突然大量地涌出，可能还伴有碎煤或岩块，这种现象叫特殊涌出。它包括瓦斯喷出及煤与瓦斯突出。
（三）瓦斯涌出量
矿井瓦斯涌出量是指矿井在生产过程中实际涌进巷道的瓦斯量。表示矿井瓦斯涌出量的方法有两种。绝对瓦斯涌出量，单位时间内涌进采掘巷道的瓦斯量，称为绝对瓦斯涌出量，用m3/min或m3/d表示；相对瓦斯涌出量，矿井在正常生产条件下，平均日产1t煤所涌出的瓦斯量，用m3/t表示。
（四）影响瓦斯涌出的因素
开采规模，开采范围越大，瓦斯涌出量越大；开采深度，开采深度越深，瓦斯涌出量越大；煤层瓦斯含量，瓦斯含量越高，其涌出量就越大；地面大气压力增大，矿井瓦斯涌出量减少，相反，则瓦斯涌出量增大；生产工艺，打眼、放炮、落煤时，瓦斯涌出量增加，其余时间瓦斯涌出量减少；矿井通风压力，抽出式通风的矿井，瓦斯涌出量大，压入式通风的矿井，瓦斯涌出量少；开采顺序、采煤方法、顶板管理、采空区管理以及开采层的地质构造都对瓦斯涌出量的影响较大。因此，可根据矿井的具体条件，找出主要影响因素，采取有效的防治措施。
（五）矿井瓦斯等级的确定
《煤矿安全规程》规定：矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分。划分的类型有：低瓦斯矿井，矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t，且矿井绝对瓦斯涌出量小于40m3/min；高瓦斯矿井，矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min；煤与瓦斯突出矿井。
矿井按照瓦斯涌出量的大小和瓦斯涌出的不同形式，划分成不同类型的瓦斯矿井，以便于矿井开采设计、便于矿井的安全管理、便于矿井设备的选择和资金投入。
三、瓦斯爆炸的条件及其影响因素
（一）瓦斯浓度
瓦斯爆炸有一定的浓度范围，我们在把空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限为5%—16%，5%为爆炸下限，16%为爆炸上限。瓦斯爆炸界限不是固定不变的，它受许多因素的影响：可燃气体的混入，使瓦斯爆炸界限扩大；惰性气体的混入，降低了氧浓度，使瓦斯爆炸的危险性和爆炸界限降低；煤尘掺入可降低瓦斯爆炸下限；瓦斯与空气混合气体的初始压力越大，爆炸界限范围越大；瓦斯与空气混合气体的初始温度越高，爆炸界限范围越大。
（二）引火温度
瓦斯的引火温度，即点燃瓦斯的最低温度。一般认为瓦斯的引火温度是650—750℃。但因受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素影响而变化，当瓦斯含量在7%—8%时，最易引燃；当混合气体的压力增高时，引火温度降低；在引火温度相同时，火源面积越大、点火时间越长，越易引燃瓦斯。
（三）氧气浓度
当氧浓度低于12%时，混合气体中的瓦斯失去爆炸性。正确认识氧含量对瓦斯爆炸的作用，对密闭或启封火区及对封闭火区灭火时，判断火区内有无瓦斯爆炸性均有指导意义。
四、预防瓦斯爆炸的措施
（一）防止瓦斯积聚的措施
（1）加强通风。使瓦斯浓度降低到《煤矿安全规程》规定的浓度以下，即采掘工作面的进风风流中不超过0.5%，回风风流不超过1%，矿井总回风流中不超过0.75%。
（2）加强检查工作。及时检查各用风地点的通风状况和瓦斯浓度，查明隐患进行处理，是日常进行瓦斯管理的重要内容。我国20世纪80年代所用的甲烷检查仪器有：光学甲烷检定器、热放式甲烷检定器、甲烷警报器和甲烷遥测警报仪等。90年代以后使用比较先进的TX系列智能便携式气体监测仪和遥测仪器等。
（3）对瓦斯含量大的煤层，进行瓦斯抽放，降低煤层及采空区的瓦斯涌出量。
（二）防止瓦斯引燃的措施
井口房、瓦斯抽放站及主要通风机房周围20m内禁止使用明火；瓦斯矿井要使用安全照明灯，井下禁止打开矿灯，禁止携带烟草及点火工具下井；严格管理井下火区；严格执行放炮制度；严格掘进工作面的局部通风机管理工作，局部通风机要设有风电闭锁装置；瓦斯矿井的电气设备要符合《煤矿安全规程》关于防爆性能的规定；随采矿机械化程度的提高，防止机械摩擦火花引燃瓦斯显得日益重要。煤矿井下由于摩擦火花而引起的瓦斯爆炸事故占有相当的比例，因此不少国家对这个问题进行了研究，并提出，在摩擦部件的金属表面溶敷一层活性小的金属（如铬），使形成的摩擦火花不能引燃瓦斯；在铝合金的表面涂各种涂料，以防止摩擦火花的发生和金属中加入少量的铍，降低摩擦火花的点燃性等。
参考文献：
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[2 杨应迪.瓦斯爆炸对矿井通风网络的动力效应研究[D].安徽理工大学，2011
中图分类号：TD712.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）34-0273-01
一、瓦斯的结构
瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。游离状态也称为自由状态，这种瓦斯以自由气体状态存在于煤体或围岩的裂缝、孔隙之中，其量的大小主要决定于贮存空间的体积、压力和温度。
吸着状态又称结合状态，其特点是瓦斯与煤或某些岩石结合成一体，不再以自由气态形式存在。按其结合形式不同又可分为吸附及吸收两种。吸附状态是由于固体粒子与气体分子之间分子吸引力的作用，使气体分子在固体粒子表面上紧密附着一个薄层；吸收状态是气体分子已进入煤分子团的内部。
二、瓦斯爆炸的条件
矿井瓦斯爆炸是一种热一链式反应（也叫链锁反应）。当爆炸混合物吸收一定能量（通常是引火源给予的热能）后，反应分子的链即行断裂，离解成两个或两个以上的游离基（也叫自由基）。这类游离基具有很大的化学活性，成为反应连续进行的活化中心。在适合的条件下，每一个游离基又可以进一步分解，再产生两个或两上以上的游离基。这样循环不已，游离基越来越多，化学反应速度也越来越快，最后就可以发展为燃烧或爆炸式的氧化反应。所以，瓦斯爆炸就其本质来说，是一定浓度的甲烷和空气中度作用下产生的激烈氧化反应。
（1） 瓦斯浓度
瓦斯爆炸有一定的浓度范围，我们把在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限为5%～16% 当瓦斯浓度低于5%时，遇火不爆炸，但能在火焰形成燃烧层，当瓦斯浓度为9.5%时，其爆炸威力最大（氧和瓦斯完全反应）；瓦斯浓度在16%以上时，失去其爆炸性，但在空气中遇火仍会燃烧。
瓦斯爆炸界限并不是固定不变的，它还受温度、压力以及煤尘、其它可燃性气体、惰性气体的混入等因素的影响。
（2）引火温度
瓦斯的引火温度，即点燃瓦斯的最低温度。一般认为，瓦斯的引火温度为650℃～750℃。但因受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素影响而变化。当瓦斯含量在7%一8%时，最易引燃；当混合气体的压力增高时，引燃温度即降低；在引火温度相同时，火源面积越大、点火时间越长，越易引燃瓦斯。
高温火源的存在，是引起瓦斯爆炸的必要条件之一。井下抽烟、电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火作业等都易引起瓦斯爆炸。所以，在有瓦斯的矿井中作业，必须严格遵照《煤矿安全规程》的有关规定。
（3）氧的浓度
实践证明，空气中的氧气浓度降低时，瓦斯爆炸界限随之缩小，当氧气浓度减少到12%以下时，瓦斯混合气体即失去爆炸性。这一性质对井下密闭的火区有很大影响，在密闭的火区内往往积存大量瓦斯，且有火源存在，但因氧的浓度低，并不会发生爆炸。如果有新鲜空气进入，氧气浓度达到12%以上，就可能发生爆炸。因此，对火区应严加管理，在启封火区时更应格外慎重，必须在火熄灭后才能启封。
瓦斯爆炸产生的高温高压，促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击，造成人员伤亡，破坏巷道和器材设施，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏力。另外，爆炸后生成大量的有害气体，造成人员中毒死亡。
三、2.2机构设置和管理制度
配备充足的通风、瓦斯管理、防突、瓦斯抽放、防尘安全监测等工程技术人员和专业队伍。 为保障矿井建设期间的通风瓦斯管理，制定了《关于强化“一通三防”管理的若干规定》、《关于加强通风、瓦斯、防突管理的操作要求》、《瓦斯管理制度》等安全管理制度。
2.3 加强局部通风
建设初期在通风系统未形成前，主、副平硐、回风斜井及6中S102轨道、运输顺槽五个掘进工作面均采用大功率2×45KW供风量为750m3/min-300m3/min，风压为400-6500P大风筒直径来满足五个掘进工作面施工的需要。
局部通风实现“双风机、双电源、自动换机、自动分风”技术和“三专两闭锁”。
2.4 瓦斯管理
建立健全各项瓦斯管理制度，严格落实“先抽后采，监测监控，以风定产”的十二字方针。从管理上构建安全管理闭环控制系统，建立瓦斯管理各项制度能得到有效落实的长效机制。
2.5 监测监控
根据高瓦斯矿井的实际情况，建井初期，对掘进工作面安装甲烷风电闭锁装置和甲烷报警断电仪。主、副平硐与中央回风斜井贯通后，本矿井安全与生产监测监控设备选用KJ95型煤矿综合监控装置。
2.6 防止煤（岩）与瓦斯突出
2.6.1 加强地质工作和矿井瓦斯地质工作
为防止掘进过程中，误穿小窑、老巷、地质构造带（断层、破碎带、向、背斜轴部、煤层变化带），在原井田勘探报告提供的基础上开展地质勘探工作，进一步查明地质构造情况。
2.6.2 坚持“有疑必探，先探后掘，有疑必抽”的防突措施
首先，揭开煤层前请有资质单位重新对煤层突出危险性进行鉴定，测定各煤层瓦斯含量，瓦斯压力、f值及煤层透气性系数等瓦斯基础参数。以便为制定防突技术措施提供可靠依据。
2.6.3 石门揭煤防突措施
石门揭煤前选用综合指标法，钻屑瓦斯解吸指标法或其它经验证实有效的方法预测工作面突出危险性。 防治石门突出措施可选用抽放瓦斯、水力冲孔、排放钻孔、水力冲刷或金属骨架等措施。
2.6.4 采掘工作面防突
掘进工作面立体消突措施有：在巷道两帮交替布置钻场，打抽放钻孔对本煤层进行钻孔抽放的措施，如果采用本煤层钻孔抽放达不到消突目的的，采用顶（底）板专用抽放巷穿层钻孔抽放配合本煤层钻孔抽放进行消突。回采工作面立体消突措施主要采取本煤层钻孔抽放（沿工作面顺槽上下交叉布置钻孔进行抽放）、开采上（下）保护层配合专用抽放巷穿层钻孔抽放、高位抽放及工作面短孔排放、深孔卸压排放、采空压预埋管抽放等措施。
2.7 瓦斯抽放
2.7.1永久抽放系统
高负压选用2BE3-42型水环式真空泵2台，1台工作，1台备用。高负压预抽瓦斯主（干）管采用无缝钢管，规格为D459×9
中低负压选用2BE3-52型水环式真空泵z台，1台工作，1台备用，中低负压抽放瓦斯主（干）管采用无缝钢管规格为D560×10，支管采用D325×7和D273×7无缝钢管。
2.7.2采掘进工作面的瓦斯抽放
采用本煤层钻孔预抽、穿煤层钻孔预抽、高位钻场高位钻孔抽放、边掘边抽（耳巷抽放）等。 采用水泥沙浆封孔，孔口段围岩条件好，构造简单，孔口负压中等时，封孔长度为3～5m，高负压时封孔长度为5～8m；煤层或围岩较为破碎的岩石钻孔封孔长度8～10m。视具体条件以不漏气为准，尽量缩短封孔长度。
2.8 安全培训
中图分类号：TU94+3.3文献标识码： A 文章编号：
引言
我国是世界上产煤大国，同时也是煤矿安全形势最为严峻的国家之一，其中瓦斯作用下引起的灾害事故发生频繁。目前的煤矿安全监测监控系统在监测煤矿井下安全状况，防范安全隐患方面起着重要作用，但它仅是传感器数据的简单反应，尚未具有瓦斯爆炸预警功能，还不能较好地满足矿井安全生产管理的需要。
一、瓦斯爆炸的数值模拟研究现状
20世纪90年代以来，计算机技术和数值模拟计算方法的发展极大地促进了瓦斯爆炸过程数值模拟研究的提高，在理论上和数值模拟上取得了进一步的成果。一般来讲，瓦斯爆炸数值模拟可以分为以下三个步骤：建立数学模型-确定数值分析方法-分析、处理计算结果。 在混合可燃气体爆炸的数值模拟方面，N.N.Smirnov将燃烧反应分为感应期和反应期两个阶段，建立了包含紊流项和损失项在内的数学模型，并对模型进行了无因次化和离散化。通过对活化能分别为20kcal/mo1,12.5kcal/mol和10kcal/mol,其它条件相同的爆炸模拟计算得出:活化能较高时爆燃难以转变为爆轰，而活化能较低时爆燃几乎立即可转变为爆轰。东北大学的高泰荫等[[25]则在上述模型基础上应用Lax-Wendroff和Mecormic气动差分和Adams化学差分格式建立了瓦斯一氧气爆炸的数值计算方法，模型中使用的化学反应模型为包含CH4, 02, H20和CO2四种组份的简单化学反应模型。应用该模型进行了当量浓度下10cm长圆管中爆燃爆轰转变的数值模拟，很好再现了这一转变过程。
煤矿瓦斯爆炸发生的原因是多方面的，影响因素众多，有的原因具有潜在性、突发性，而爆炸本身具有破坏性和灾难性。但煤矿瓦斯爆炸的发生也有其一般规律性，只有掌握了灾害发生、发展的规律性，才能有效的避免事故的发生和发展。
本文对煤矿瓦斯爆炸事故提供预警技术，使得在生产过程中能够提前采取有效的预防措施，极大提高矿井安全管理水平和防灾抗灾能力。
基于ArcGIS和KJ90的矿井瓦斯爆炸预警系统研究
1、瓦斯爆炸预警模型
（1）采掘工作面瓦斯涌出量预警模型
以采掘工作面为单位，搜索关联的瓦斯传感器和风速传感器，工作面瓦斯浓度取相关联的瓦斯传感器中最大值，工作面风速取所有关联风速传感器中的最大值，计算瓦斯涌出量。关联传感器需要专用界面和专用数据表记录相关数据。超限的采掘工作面瓦斯涌出量值存储到预警结果表中。瓦斯涌出量计算如下：
式中：Q实时―相对瓦斯涌出量实时值；s―风速传感器位置所在巷道断面积；V―风速传感器所监测风速适时值；CCH4―瓦斯传感器监测瓦斯浓度。具体预模型如图1所示。
图1 采掘工作面瓦斯涌出量预警模型
(2)瓦斯爆炸预警浓度修正
建立矿井瓦斯爆炸相关管理(如通风管理和火源管理等)信息数据库，按日期不同保存相关记录。根据历史记录对管理制度进行综合评价，得出一个评价结果。根据管理水平的评价结果，得到一个瓦斯爆炸临界值影响系数K2，在预警过程中对相关参数进行修正。
根据矿井在最近一个月内瓦斯超限、风速异常、局部风机停电、突出预警结果为危险的频率得到综合评价系数K3，对瓦斯爆炸评价标准，即超限预警临界值和瓦斯、风速变化临界值进行修正。
2、煤与瓦斯突出引发瓦斯爆炸预警模型
在煤矿井下采掘过程中，蕴含大量瓦斯的煤(岩)体具有很大的能量，由于受采动影响，当其失控时，能量突然释放，造成煤与瓦斯突出，很可能引起瓦斯、煤尘爆炸，甚至矿井火灾。发生重要事故的煤(岩)体为重大危险源，因此，对煤与瓦斯突出进行等级划分采取预警措施的时候，应按重大危险源来分析。
重大危险源的评价分为固有危险评价和现实危险评价，后者是在前者的基础上考虑各种危险的抵消因子，反映人在控制事故发生和事故后果扩大方面的主观能动作用。固有危险评价主要反映了系统的固有特性。评价的数学模型如下：
式中：(B11)i―第i种事故易发性指标危险评价值；Wi―第i种事故易发性指标权值；(B12)j―第j种事故严重度指标危险评价值；Wj―第j种事故严重度指标权值；(B2)k―第k种事故防治抵消因子。
实际情况下，同一工作面满足以下瓦斯爆炸预警条件中两条及以上，程序给出提示采取紧急措施，防止瓦斯爆炸和防止瓦斯爆炸引发瓦斯煤尘爆炸。
(1)瓦斯涌出量预警模型预警工作面瓦斯爆炸结果为危险; (2)传感器监测值判断模型预警工作面瓦斯爆炸结果为危险; (3)突出引发瓦斯爆炸预警模型预警工作面瓦斯爆炸结果为危险。
3、预警信息在ArcGIS中的显示
(1)正常显示
显示方式为:正常图标+监测数据，图标为传感器维护时选定的图标或简单的点，要求当鼠标选中时可显示传感器的基本属性(位置、类型、point)和属性查询菜单命令。
(2)故障显示
与KJ90数据库连接不正常，无法读取数据时，图标变为灰色，表示无数据显示，并提示连接不正常，自动尝试重新连接，并给出有关帮助提示。
(3)报警显示
显示方式为:正常图标+红色监测数据。监测数据颜色由KJ90数据库实时数据表中Color字段关联读取，1为红色;
(4)预警显示
预警结果由瓦斯爆炸预警结果表读取，预警时出现预警的图标按照GIS瓦斯爆炸预警定义，显示带颜色图标，当预警级别为危险和警戒时加闪烁显示。
当同一位置出现两个及以上的瓦斯爆炸预警因素不正常，包括:瓦斯传感器异常、风速传感器异常、风机异常、煤与瓦斯突出预警结果异常、瓦斯涌出量(人工输入)高，系统提示为预警显示。
（5）定位显示预警图标
根据传感器的布置特点，一般需要放大到显示出完整的工作面，可以根据各位置传感器的特点和图形的比例，规定各传感器定位时图形显示比例和图形的中心点。定位也可由人工逐级放大图形得到。在整个地图上可以看到预警危险点出现红色闪烁(255,0,0)，可在局部放大显示的情况下给出一个鸟瞰小图形，上面也可以看到有红色闪烁预警信号的点，鼠标点击点所在的小方框，即可看到以预警位置点为中心的放大的地图。
在多进程程序运行的情况下，如出现严重程度危险预警情况下，程序正在执行其它操作，则弹出信息提示框提示出现重要预警结果，直到用户关闭为止。
以瓦斯传感器监测值预警为例，受权用户可以通过煤矿瓦斯爆炸预警系统中的“预警结果查询"菜单，对不同类型的瓦斯传感器在不同时期和不同预警级别下的状态进行查询和了解。
结论
瓦斯爆炸预警系统的研究对减少煤矿灾害，保障煤矿安全生产有着重要意义，对它的深入认识和研究仍有大量工作有待我们去完成。
1 影响煤层瓦斯含量的因素
煤的瓦斯含量是指单位体积或重量的煤在自然状态下所含有的瓦斯量（标准状态下的瓦斯体积），是计算瓦斯蕴藏量、预测瓦斯涌出量的重要依据。影响煤层瓦斯含量的主要因素有煤层的埋藏深度、煤层与围岩的透气性、煤层倾角和露头、地质构造、煤的吸附特性、水文地质条件等。
2 矿井瓦斯的抽放与涌出量
矿井瓦斯涌出是指在矿井建设和生产过程中从煤与岩石内涌出的瓦斯，其涌出的严重与否，则由瓦斯涌出量来表示。在研究瓦斯来源和瓦斯涌出量时，既要考虑矿井地质条件，也要分析采矿技术条件。当用通风方法不能使工作地点涌出的瓦斯稀释到《煤矿安全规程》规定的最高允许浓度时，就必须预先抽放瓦斯。瓦斯抽放已成为降低工作面瓦斯涌出量和防止突出的主要措施。
3 煤矿瓦斯事故原因分析
3.1瓦斯爆炸的三要素
瓦斯爆炸的条件是一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气，这三个要素缺一不可。当一定体积的空气中瓦斯浓度达到5%～16%时，就可以产生爆炸，而当浓度高于5%时，瓦斯的爆炸可能性逐渐增加，当浓度介于9.0%～9.5%时，瓦斯和氧气充分混合，会产生最强的爆炸威力。空气中的氧气浓度降低时，瓦斯爆炸界限随之缩小，当氧气浓度减少到12%以下时，瓦斯混合气体即失去爆炸性。这一性质对井下密闭的火区有很大影响，在密闭的火区内往往积存大量瓦斯，且有火源存在，但因氧气的浓度低，并不会发生爆炸。瓦斯的引火温度，即点燃瓦斯的最低温度。一般认为，瓦斯的引火温度为650～750℃，受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素影响而变化。当瓦斯浓度在7%～8%时，最易引燃。当混合气体的压力增高时，引燃温度即降低，在引火温度相同时，火源面积越大、点火时间越长，越易引燃瓦斯。
3.2安全装备配备不足
部分矿井虽安装了瓦斯监控系统，但因传感器数量不足、安装位置不正确、线路存在故障、显示器不显示数据等问题，不能有效发挥其应有的作用。某些矿井为了提高产量，调高瓦斯探头下限，甚至使用损坏的瓦斯监测设备等，类似的违规操作就容易造成严重的瓦斯事故。
3.3通风效果不好
通风系统不合理，存在风流短路、多次串联和循环风，造成供风地点风量不足，而引起瓦斯积聚； 局部通风机安装位置不当，风筒未延伸到供风地点或脱落，引起供风地点有效风量不足而造成瓦斯积聚；掘进工作面擅自停电停风而引起瓦斯积聚； 盲巷的瓦斯积聚等； 都容易引起瓦斯事故。
4 瓦斯爆炸事故的危害
瓦斯爆炸产生高温高压火源、冲击波，造成人员伤亡，破坏矿井设施及设备，产生有毒有害气体。在密闭的空间里，甲烷爆炸时温度可达2150～2650℃，这样高的温度会产生很高的压力，如果产生二次爆炸，爆炸将会更猛。甲烷爆炸后产生大量有毒有害气体，空气中的氧含量大大减少，倘若有煤尘参与爆炸，则生成的一氧化碳更多。在瓦斯爆炸所造成的伤亡事故中，一氧化碳中毒者往往占有很大的比重。
5 防治瓦斯事故的技术措施
5.1建立合理的通风系统
通风是排放瓦斯最主要的手段，做好通风管理工作是防治煤矿瓦斯事故的关键。因此，所有矿井都必须建立安全可靠的、独立的通风系统。建立合理的通风系统，能够保证井下所有工作地点有足够多的风量将涌出的瓦斯及时冲淡，并排放出井外，避免瓦斯积聚。使用局部通风机要做到选型合理、安装到位、配置完好，使掘进工作面保持足够、稳定的风量，严防风筒破损、断开等原因产生漏风和循环风。控制风流的风门、风桥、风墙、风窗等通风设施质量必须可靠，出现漏风、损坏时要及时修复。对采区工作面必须保证生产所需风量，并有一定备用系数。因检修、停电等原因造成主要通风机或局部通风机停止运行，在恢复通风前，要执行《煤矿安全规程》相关规定检查瓦斯并采取安全措施。建立合理的通风系统是防止瓦斯事故最有效、最基本的方法。
5.2井下火源防治
火源是引起矿井瓦斯爆炸的一个基本条件，对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都要有相应的防治措施。除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现。如放炮时必须进行“一炮三检”，掘进工作面采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外要加强明火的管理，严格动火制度，消除引爆瓦斯的火源。
5.3建立瓦斯监控系统，加强瓦斯日常管理
建立瓦斯监控系统，对有效控制瓦斯的浓度具有重要作用。瓦斯监控系统能够实现全天24h连续监测瓦斯，及时掌握瓦斯浓度的变化。在井下安装瓦斯监控仪器，对井下主要巷道瓦斯的异常情况实行连续监控，能够预防瓦斯事故。瓦斯日常管理就是建立瓦斯巡回检查制度，瓦检员要跟班检查通风情况和测量瓦斯浓度，当发现局部瓦斯积聚时，要采取措施及时处理，严禁空班漏检情况发生。对于突出矿井，还应做好瓦斯突出预测工作。
5.4开展瓦斯事故应急演习
演练对预防瓦斯事故具有非常重要的意义。煤矿企业应当在“防救结合，预防为主”的方针指导下，认真编制瓦斯爆炸事故专项应急预案，并进行演习。通过预案的演习，不但能够使矿工掌握各种应急技能，提高应急救援人员的应变能力，而且还能够在演习的过程中发现瓦斯事故防治措施的不足，并完善措施，杜绝瓦斯事故的发生。
结束语
瓦斯治理是一项复杂的系统工程，必须有强的责任心、精益求精的业务知识和一支过硬的团队，才能做好瓦斯治理工作。严格执行瓦斯治理“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针，了解瓦斯的涌出规律，采取积极的安全措施治理瓦斯，为矿井安全生产创造条件。
参考文献：
