淺談當前煤礦瓦斯治理的措施
理論廣角
作者：楊振華
[摘 要]為有效防止礦井的事故發生，文章主要從瓦斯的瓦斯的結構及爆炸的條件，並提出對瓦斯治理的措施。
[關鍵詞]煤礦；瓦斯；結構；治理；措施
中圖分類號：TD712.6 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）34-0273-01
一、瓦斯的結構
瓦斯在煤體或圍岩中是以遊離狀態和吸著狀態存在的。遊離狀態也稱為自由狀態，這種瓦斯以自由氣體狀態存在於煤體或圍岩的裂縫、孔隙之中，其量的大小主要決定於貯存空間的體積、壓力和溫度。
吸著狀態又稱結合狀態，其特點是瓦斯與煤或某些岩石結合成一體，不再以自由氣態形式存在。按其結合形式不同又可分為吸附及吸收兩種。吸附狀態是由於固體粒子與氣體分子之間分子吸引力的作用，使氣體分子在固體粒子表麵上緊密附著一個薄層；吸收狀態是氣體分子已進入煤分子團的內部。
二、瓦斯爆炸的條件
礦井瓦斯爆炸是一種熱一鏈式反應（也叫鏈鎖反應）。當爆炸混合物吸收一定能量（通常是引火源給予的熱能）後，反應分子的鏈即行斷裂，離解成兩個或兩個以上的遊離基（也叫自由基）。這類遊離基具有很大的化學活性，成為反應連續進行的活化中心。在適合的條件下，每一個遊離基又可以進一步分解，再產生兩個或兩上以上的遊離基。這樣循環不已，遊離基越來越多，化學反應速度也越來越快，最後就可以發展為燃燒或爆炸式的氧化反應。所以，瓦斯爆炸就其本質來說，是一定濃度的甲烷和空氣中度作用下產生的激烈氧化反應。
（1） 瓦斯濃度
瓦斯爆炸有一定的濃度範圍，我們把在空氣中瓦斯遇火後能引起爆炸的濃度範圍稱為瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限為5%～16%當瓦斯濃度低於5%時，遇火不爆炸，但能在火焰外圍形成燃燒層，當瓦斯濃度為9.5%時，其爆炸威力最大（氧和瓦斯完全反應）；瓦斯濃度在16%以上時，失去其爆炸性，但在空氣中遇火仍會燃燒。
瓦斯爆炸界限並不是固定不變的，它還受溫度、壓力以及煤塵、其它可燃性氣體、惰性氣體的混入等因素的影響。
（2）引火溫度
瓦斯的引火溫度，即點燃瓦斯的最低溫度。一般認為，瓦斯的引火溫度為650℃～750℃。但因受瓦斯的濃度、火源的性質及混合氣體的壓力等因素影響而變化。當瓦斯含量在7%一8%時，最易引燃；當混合氣體的壓力增高時，引燃溫度即降低；在引火溫度相同時，火源麵積越大、點火時間越長，越易引燃瓦斯。
高溫火源的存在，是引起瓦斯爆炸的必要條件之一。井下抽煙、電氣火花、違章放炮、煤炭自燃、明火作業等都易引起瓦斯爆炸。所以，在有瓦斯的礦井中作業，必須嚴格遵照《煤礦安全規程》的有關規定。
（3）氧的濃度
實踐證明，空氣中的氧氣濃度降低時，瓦斯爆炸界限隨之縮小，當氧氣濃度減少到12%以下時，瓦斯混合氣體即失去爆炸性。這一性質對井下密閉的火區有很大影響，在密閉的火區內往往積存大量瓦斯，且有火源存在，但因氧的濃度低，並不會發生爆炸。如果有新鮮空氣進入，氧氣濃度達到12%以上，就可能發生爆炸。因此，對火區應嚴加管理，在啟封火區時更應格外慎重，必須在火熄滅後才能啟封。
瓦斯爆炸產生的高溫高壓，促使爆源附近的氣體以極大的速度向外衝擊，造成人員傷亡，破壞巷道和器材設施，揚起大量煤塵並使之參與爆炸，產生更大的破壞力。另外，爆炸後生成大量的有害氣體，造成人員中毒死亡。
三、2.2機構設置和管理製度
配備充足的通風、瓦斯管理、防突、瓦斯抽放、防塵安全監測等工程技術人員和專業隊伍。為保障礦井建設期間的通風瓦斯管理，製定了《關於強化“一通三防”管理的若幹規定》、《關於加強通風、瓦斯、防突管理的操作要求》、《瓦斯管理製度》等安全管理製度。