預防煤礦瓦斯災害技術

　 我國預防煤礦瓦斯災害技術的研究已經從局部性的單項技術向區域性的以建設本質安全礦井為目的的綜合技術發展，包括瓦斯災害易發區域的預測技術、高效瓦斯抽采及抽采效果評價技術、瓦斯災害監測預警技術等。

　　一、瓦斯災害易發區域預測技術

　　瓦斯災害與地質構造有密切關係，地質構造複雜的區域通常屬於瓦斯災害易發區域。瓦斯災害易發區通常賦存著較高的瓦斯含量，因此，預測高瓦斯含量區域也是預測瓦斯災害易發區的有效手段。

　　(一)地質雷達超前探測地質構造技術。地質雷達是利用無線電反射原理超前探測地質構造的一種有效手段。最新研製出的適合煤礦環境使用的本質安全型地質雷達，能夠超前探測采掘工作麵20-30米深處煤岩內的隱伏小型構造等地質異常體，通過在西山、淮南、鬆藻等礦區的試驗，取得了好的效果。

　　(二)P-S波長距離構造探測技術。P-S波長距離超前構造探測主要檢測地震波中反射回來的P波和S波並03manbetx 預報地質構造，能方便快捷預報采掘工作麵100-150米深處煤岩內的地質異常情況。

　　(三)煤層瓦斯含量直接測定技術。通過向煤層施工取芯鑽孔，將煤芯從煤層深部取出並及時放入煤樣筒中密封；測量煤芯的瓦斯解吸速度及解吸量，計算瓦斯損失量；測量從煤樣筒中釋放出的瓦斯量，與井下測量的瓦斯解吸量一起計算煤芯瓦斯解吸量；將煤樣筒中的部分煤樣裝入密封的粉碎係統，測量在常壓下粉碎過程及粉碎後一段時間所解吸出的瓦斯量，計算粉碎瓦斯解吸量;據此計算出可能瓦斯含量。再根據實驗可測定煤層殘餘瓦斯含量，最終求出煤層瓦斯含量。目前試驗取樣鑽孔深度達到50米。利用這種方法能夠大麵積測定煤層瓦斯含量，了解各區域的煤層瓦斯含量分布狀態，以此為基礎便可有效預測瓦斯災害易發區。

　　二、高效瓦斯抽采技術

　　(一)地麵鑽孔抽采采動卸壓區煤層或采空區瓦斯。瓦斯抽采是預防瓦斯災害最根本的手段，借鑒國內外經驗並結合淮南礦區實際，對煤礦區地麵鑽井抽采采動卸壓區煤層或采空區瓦斯技術進行了試驗研究表明，在通常情況下，鑽孔在正常工作期間，瓦斯抽放量和瓦斯濃度均較高，平均流量為每分鍾15立方米，平均瓦斯濃度為80%，抽放效果較好。當工作麵推過鑽孔4-100米時，鑽孔瓦斯流量和濃度都增到最大值。

　　(二)井下順煤層枝狀長鑽孔預抽煤層瓦斯技術。使用澳大利亞VLD-1000定向千米鑽機，對不同深度鑽孔的抽采效果進行了現場試驗和考察，發現隨著鑽孔深度的增加，鑽孔的累計抽采總量也相應增加，說明增加鑽孔長度對提高抽采效果是可行的。在煤礦井下實施千米鑽孔後，既可大幅度減少抽采巷道工程量，又能實現大麵積預抽。對相同深度鑽孔抽采量與抽采時間進行比較，認為鑽孔的合理抽采時間以1-2年為宜。

　　三、瓦斯災害監測技術

　　瓦斯災害監測是及時發現瓦斯災害隱患的關鍵手段，主要包括傳感器技術和監控網絡係統兩部分。

　　(一)紅外瓦斯傳感器技術。紅外瓦斯傳感器主要利用瓦斯氣體對某一特定波長紅外光吸收性能與瓦斯濃度之間存在一確定關係，通過測定特定波長紅外光被吸收的程度反映瓦斯濃度值的原理進行工作。對研製的紅外傳感器進行的測試結果表明，紅外瓦斯傳感器能夠測量0-100%甲烷的測量範圍。

　　(二)寬帶監控係統KJ90分布式網絡化煤礦綜合監控係統主幹傳輸平台即采用了基於IP的工業以太網通信技術，將地麵以太網技術直接延伸至煤礦井下環境，為礦井構築了先進、可靠、標準、高速、寬帶、雙向的綜合信息傳輸平台，使得礦山安全和綜合自動化係統的各種監控設備、自動化過程控製設備、語音通訊設備、圖像監控設備等都以IP方式接人，並與煤礦企業的因特網整體架構實現無縫連接。

　　四、瓦斯災害預警技術

　　瓦斯災害預警技術是通過建立大量的信息數據庫，並通過監控係統監測各相關影響因素的變化，利用試驗研究得到的相關模型，實現對瓦斯災害預警，並提出合理的消除瓦斯災害隱患的建議，利用技術提升礦井安全生產的管理水平。

　　預警係統基於ARCInfor三維地理信息係統平台進行開發，使過程和結果具有直觀性。預警係統主要具備以下功能模塊：瓦斯賦存03manbetx 與預測，區域煤與瓦斯突出危險性預測，采掘工作麵煤與瓦斯突出危險性預測，瓦斯變化實時監控與預測，瓦斯爆炸危險性預測，係統管理、礦圖維護與輸入輸出。