摘 要：瓦斯灾害是矿山安全生产头号公敌，高瓦斯工作面瓦斯治理更是采矿行业安全生产领域中的头等大事和恒久主题，也是安全生产中的重中之重。针对瓦斯治理的技术和安全保障措施有极为严格的执行标准，事无巨细，全矿上下各个生产环节必须严格遵守执行，在瓦斯治理方式和选择上，应在原有技术基础上，不断探索新途径，新技术解决瓦斯治理难题。煤层气、瓦斯治理是一个重要方面，最好的预防与治理，其实重在利用，当前瓦斯综合治理工作虽然取得一定进展，但仍任重道远。

关键词：高瓦斯工作面;瓦斯治理;通风;抽采;利用

近几年全国矿井事故中，瓦斯事故总量占很大比重。对高瓦斯工作面治理主要以通风和抽采为主，抽采一般有两种方式：一是在地面钻井抽采;二是井下瓦斯抽放系统抽出。直接从地面钻井开采的抽放瓦斯或煤层气都是可以利用的，经过地面开采和抽放以后，能够极大减少风排瓦斯量，降低了矿山对通风的要求，改善矿工的安全生产条件。我国瓦斯的煤层气资源非常丰富，作为非常规天然气是优质的化工原料和能源燃料，如果积极开发至少可以开采出50亿m3/a。由于受到地形地质的影响，我国有些矿层透气性较差，用地面钻井开采方式，在地面开采难度较大，但随着钻井技术的发展，这些困难都在逐步克服，瓦斯加以合理利用既避免了排放大气的污染，又可转化为原材料和能源，产生巨大经济效益。

1 高瓦斯工作面的形成

对于矿井来讲，瓦斯是有害的，主要是表现在瓦斯浓度达到一定值时，会导致人的窒息、会导致爆炸或者燃烧事故的发生。瓦斯治理是一门系统的工程，要治理好，重要的是要弄懂它，在预防、技术、利用等方面多下功夫。高瓦斯的形成主要是：①缓慢、均匀、持久地从煤、岩暴露面和采落的煤炭中涌出，自采落下来的煤炭中放出瓦斯是矿内瓦斯惯常来源;②在压力状态下的瓦斯，从采掘工作面煤壁内放出瓦斯，如果大量、迅速地从裂隙中喷出，就会形成瓦斯喷出;③从煤巷两帮及顶底板放出瓦斯;④从采空区及围岩煤壁中放出瓦斯。如果在短时间内煤、岩与瓦斯一起突然由煤层或岩层内喷出，就会造成煤、岩和瓦斯突出，是井下严重的事故之一。高浓度瓦斯在井下容易积聚的地方是采空区;采煤工作面上隅角;巷道高冒处;停风盲巷内;回采工作面的采空区边界处等地方，采掘工作面遇到地质构造时，高瓦斯最容易聚集，在这几个地点要特别重视瓦斯浓度监测工作。

2高瓦斯工作面治理方式

高瓦斯工作面治理方式有很多，较常用有以下几种：①引导风流法，此方法实质是将新鲜风流引入瓦斯积聚的地点，把局部积聚的瓦斯冲淡、带走;②沿空留巷排除法;③瓦斯抽采法;④充填置换法;⑤风压调节法（均压通风法）;⑥调整通风方式法。技术不断创新发展，对高瓦斯工作面瓦斯的处理也越来越有效。

2.1 通风方式

治理瓦斯最主要措施首先要保证有效的通风，使矿井下所有的工作场所的瓦斯浓度控制在安全的范围之内，围绕这一目标所做的一切工作都是治理瓦斯的方法。保持井下通风防止瓦斯积聚，就要合理选择最佳的通风系统，加强通风管理工作，做到有效、稳定和连续不断，将矿井内涌出的瓦斯及时冲淡排出，使采掘工作面和生产井巷中的瓦斯浓度符合《规程》规定的相关要求。在生产中及时对局部积存较高瓦斯，以及处理易于积存瓦斯地点，比如在回采工作面上隅角或采空区边界处，顶板冒落的空洞内，低风速顶板附近，停风盲巷及采煤机附近。及时处理工作面局部积存瓦斯是矿井日常瓦斯管理重要内容，也是预防瓦斯爆炸事故、保证安全生产关键工作。通常主要方法如：增加供风量，设置风帘等，向瓦斯积存地点加大供风量或提高风速，将瓦斯冲淡排出;将盲巷和顶板空洞内积存的瓦斯封闭隔绝;通风治理方法应确保各个用风地点风量充足，防止瓦斯聚积，加强通风系统优化与管理。具體方案，需根据矿井实际情况和瓦斯浓度情况采取相应方式，必要时应采取抽放的措施。

2.2 瓦斯抽采方式

有效抽采瓦斯可以将瓦斯含量和压力降低到安全水平，从根本上消除瓦斯灾害。瓦斯抽采钻孔属于采矿行业庞大的井下工程。瓦斯抽采钻孔是建设在煤层瓦斯和抽采管路系统之间的独有通道，利用瓦斯钻孔抽采，是井下高瓦斯从煤层深部流出的唯一有效途径。钻孔质量决定瓦斯抽采效率的高低和治理的成效。保障瓦斯抽采钻孔质量，提高钻孔的瓦斯抽采效果和长期稳定性，是钻孔技术治理瓦斯的核心内容和最高技术目标。提高瓦斯抽采钻孔质量是瓦斯治理技术和管理的攻坚战，通过技术创新、工程质量标准化管理、工程质量过程管理和工程质量目标管理等四方面提升，能够实现高瓦斯工作面钻孔瓦斯预抽效果质的提升。

2.2.1 抽采技术质量标准化

瓦斯抽采管路布设要规范化、标准化，从钻孔施工设计、钻孔质量管理、钻孔现场定位、施工工艺、封孔工艺、抽采阶段一律实行标准化。首先由地质部门对工作面瓦斯地质条件进行评价，以确定瓦斯抽采各项指标体系。制定瓦斯抽采钻孔施工设计标准化模板，按照标准模板，各矿完成单个瓦斯抽采钻孔的施工设计。钻孔现场定位阶段，由瓦斯抽采管理部门组织，抽采、地质和钻孔施工队共同参与现场钻孔定位。钻孔施工工艺应根据煤层瓦斯地质条件和施工设计要求，优选钻机和钻具，按照要求完成钻孔施工。钻孔封孔工艺采用囊袋式“两堵一注”专用封孔材料和带压封孔工艺，封孔压力不低于2MPa。抽采管路统一选购标准抽采管路和连接件，管路附属设施齐全。单元化抽采管理，统一采用能够重复利用高压管外连接和不锈钢材质接头进行连孔。采数据监测实行标准化，矿井安装瓦斯抽采在线监测系统，系统随井下巷道掘进及抽采钻孔的施工及时扩展安装，实时反映各监测点抽采基本情况。根据瓦斯抽采浓度和流量，评价瓦斯抽采的综合效果，做到抽采效果评价定量化。注重瓦斯抽采效果，即瓦斯抽采浓度和流量，封孔24h内浓度不得超标，百米钻孔抽采量达到规定要求。

2.2.2 孔深到位达标

瓦斯抽采钻孔质量控制过程管理特别要求管控好五个关键环节：钻孔设计、钻孔施工、下筛管和封孔、抽采管路密封和抽采计量，任何环节的质量缺陷，都将造成钻孔质量和抽采效果严重损失。应做到科学设计、优质施工、明确和掌握标准、规范施工操作，对下筛管护孔、保证封孔质量、联网抽采监测和日常放水管理等环节加强管理。按照设计要求，保证钻孔、封孔、接网等工程质量，钻孔深度不达设计深度。对于突出煤层，按照设计要求，钻孔深度到位是基本目标，故对每一个钻孔都认真监管和检查，确保钻孔施工到位。目前比较先进的抽采钻孔技术是高位定向长钻孔（图1），可很好保证瓦斯抽采浓度达标。抽采浓度是评价瓦斯抽采效果的基本参数。规定达标标准为封孔后24h内钻孔瓦斯抽采浓度达到40%以上，3个月内不得低于30%。在严格要求和管理下，有效减少钻孔工程量，减少瓦斯治理费用，降低抽采成本，节省瓦斯抽采的成本费。

综上所述，我国是能源需求大国，瓦斯最好的治理其实是高效利用这种热值高、无污染的清洁能源，用于化工原料、工业燃料和居民生活燃料。瓦斯随煤炭开采泄漏到大气中是巨大的浪费，并且会加剧地球温室效应，而采用有效措施对瓦斯回收利用，在采煤之前就先将瓦斯等煤层气进行采出，既能提高矿井安全系数，又使煤层气经利用产生经济效益，促进社会发展。

参考文献：

[1]林海飞，杨二豪，等.高瓦斯综采工作面定向钻孔代替尾巷抽采瓦斯技术[J].煤炭科学技术，2020，48（1）：136-143.

[2]翟红，令狐建设.阳泉矿区瓦斯治理技术创新模式与实践[J].煤炭科学技术，2018，46（2）：168-175.

[3]马福平.高瓦斯掘进工作面的瓦斯治理方法研究.能源与节能，2018（06）.

作者简介：

王瑞德（1986- ），男，山西平定人，矿井通风工程师，2013年1月毕业于太原科技大学矿井通风与安全专业，主要从事煤矿安全生产管理工作。