【正文】 煤與瓦斯突出條件下開采技術(shù)淺析摘要：在系統(tǒng)回顧我國煤礦瓦斯綜合治理技術(shù)發(fā)展，分析我國瓦斯綜合治理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，從科研、管理、培訓(xùn)、本質(zhì)安全礦山建設(shè)等多視角，提出了今后煤礦瓦斯綜合治理發(fā)展戰(zhàn)略是轉(zhuǎn)變觀念，提高認(rèn)識；建立健全礦井瓦斯抽放和監(jiān)測監(jiān)控兩個系統(tǒng)；加大“先抽后采”力度；強(qiáng)化技術(shù)管理。亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)工作是加大新技術(shù)、新工藝研究力度；加快科研成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化；推進(jìn)瓦斯綜合治理示范工程建設(shè)；加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,推動瓦斯綜合治理標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。關(guān)鍵詞：礦井瓦斯，瓦斯綜合治理，先抽后采，發(fā)展戰(zhàn)略0 引言　 我國是世界上最大的產(chǎn)煤國,也是煤礦瓦斯災(zāi)害最嚴(yán)重的國家。2006年,t共發(fā)生2945起事故,死亡4746人,是1976年以來煤礦事故死亡人數(shù)最少的一年,且杜絕了百人以上的特別重大事故。但瓦斯事故仍然多發(fā), 2006年,共發(fā)生瓦斯事故327起,死亡1319人,%%。發(fā)生39人較大瓦斯事故128起,死亡600人,%%。發(fā)生10人以上重大瓦斯事故25起,死亡472人,%%。因此,瓦斯事故嚴(yán)重威脅煤礦安全開采,瓦斯治理已經(jīng)成為制約我國煤礦健康發(fā)展的重大技術(shù)難題,做好瓦斯治理工作是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,建設(shè)和諧社會的重大政治任務(wù)。我國瓦斯治理技術(shù)經(jīng)過50多年的努力,尤其是經(jīng)過“六五”至“十五”期間國家重點(diǎn)科技攻關(guān),瓦斯防治技術(shù)取得了長足進(jìn)步。在瓦斯抽放方面,國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局和國家煤礦安全監(jiān)察局先后提出“先抽后采、以風(fēng)定產(chǎn)、監(jiān)測監(jiān)控”瓦斯治理十二字方針和“多措并舉、應(yīng)抽盡抽、抽放平衡”三項(xiàng)基本準(zhǔn)則,國務(wù)院辦公廳出臺了《關(guān)于加快煤層氣(煤礦瓦斯)抽放利用的若干意見》,國家發(fā)改委聯(lián)合七部委、局出臺了“煤礦瓦斯治理與利用實(shí)施意見”,國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局及時頒布了“煤礦瓦斯抽放基本指標(biāo)”和“礦井瓦斯抽放規(guī)范”等標(biāo)準(zhǔn)。國家的高度重視,使我國煤礦瓦斯抽放得到了前所未有的發(fā)展,目前國有重點(diǎn)煤礦的286處高瓦斯、高突礦井中,已有264處建立了抽放系統(tǒng), ,有10個企業(yè)抽放量超過1億m3。在突出防治領(lǐng)域,已經(jīng)形成了一整套的從預(yù)測、措施、措施效果檢驗(yàn)到安全防護(hù)措施的“四位一體”綜合防突技術(shù)體系,配套有一系列的預(yù)測方法、防突技術(shù)措施及其裝備,防突工作貫穿于從地質(zhì)勘探、新井建設(shè)、生產(chǎn)礦井新水平、新采區(qū)開拓延深,到工作面掘進(jìn)和回采整個礦井建設(shè)、開采過程,取得了較好的防突效果。但是,我國瓦斯綜合治理距煤礦安全生產(chǎn)的要求還有相當(dāng)大的差距,煤礦瓦斯事故多發(fā)的不利局面有待根本扭轉(zhuǎn)。1 緒論 煤礦瓦斯事故概況煤炭是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)能源，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，煤礦重大災(zāi)害危險源最多、安全隱患最大。煤與瓦斯突出，（簡稱突出）是一種極其復(fù)雜的動力現(xiàn)象，它是指煤和瓦斯在極短的時間向巷道或工作面大量涌出的過程。表現(xiàn)為大量的煤體和瓦斯突然拋向巷道空問，造成設(shè)備損壞、人員傷亡、甚至引起瓦斯爆炸。這種動力現(xiàn)象發(fā)生時間短，煤和瓦斯向空間拋出或放散的速度快，發(fā)生突出后人員很難迅速反應(yīng)并逃生，所以這種事故對、人員造成的威脅是非常嚴(yán)重的，是煤礦安全生產(chǎn)中的主要制約因素。自1834年法國魯阿爾煤田依薩克礦井發(fā)生了世界上有記載的第一次突出至今，發(fā)生突出的國家有中國、前蘇聯(lián)、法國、波蘭、日本和美國等20多個國家。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)發(fā)生突出的次數(shù)已超過3萬次。其中世界上最大的一次突出發(fā)生在1969年7月13日前蘇聯(lián)頓巴斯礦區(qū)加加林礦井突出煤 14000t噴出瓦斯達(dá) 250萬 m3，截止1980年蘇聯(lián)開采突出危險煤層為 207 個，每年突出次數(shù)1015次。我國是世界上煤與瓦斯突出最嚴(yán)重的國家之一。目前約有 250對突出礦井，突出總次數(shù)在 2 萬次左右，最大一次突出發(fā)生在 1975年8月8日天府礦務(wù)局三匯壩一礦主平硐。是在震動性放炮揭穿6號煤層時，發(fā)生突出，合計(jì)突出煤巖12780t瓦斯140萬m3。傷亡最嚴(yán)重的一次是2005年2月14日15時，遼寧省阜新礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司孫家灣煤礦發(fā)生的共造成 214 人死亡，30人受傷的特別重大瓦斯爆炸事故，就是由瓦斯突出引起的。煤與瓦斯突出不僅給煤礦安全帶來很大的威脅，同時對煤礦的安全生產(chǎn)造成很大的影響，煤與瓦斯突出嚴(yán)重地影響巷道掘進(jìn)速度和采煤工作面的推進(jìn)速度，給礦井的采掘接替的正常銜接帶來了很大的困難。同時由于突出的影響，使煤礦在安全裝備上要有更多的投入，在突出防治措施上要花費(fèi)更大的精力，同時要花費(fèi)更多的人力和財力用于突出防治。由此可見，突出影響了煤礦的采掘速度，造成煤礦生產(chǎn)銜接緊張，降低煤炭產(chǎn)量，制約了煤礦的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益的提高。隨著煤與瓦斯突出事故的不斷發(fā)生，人們對突出的認(rèn)識也逐漸增強(qiáng)。各采煤國家投入了大量的人力物力，開展突出機(jī)理、預(yù)測及防治技術(shù)的研究，到目前為止，提出的關(guān)于突出機(jī)理的假說已有十幾種，在一些方面取得了進(jìn)展，但由于煤巖物理力學(xué)性質(zhì)的非線性、巖體破壞形式的多樣性和瓦斯賦存與運(yùn)移過程的復(fù)雜性，對于突出的原因、過程及一些細(xì)節(jié)還不十分明確，現(xiàn)場存在著相當(dāng)一些特殊的突出現(xiàn)象也無法解釋，問題還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有得到徹底解決。 瓦斯事故防治對策在煤與瓦斯突出防治方面，我國已形成包括突出危險性預(yù)測、防治突出措施、防突措施效果檢驗(yàn)、安全防護(hù)措施的“四位一體”綜合防治體系。“四位一體”綜合防突措施的總體思路是先進(jìn)行突出預(yù)測，在預(yù)測有突出危險的地區(qū)采取防突措施，防突措施實(shí)施后進(jìn)行效果檢驗(yàn)，個體防護(hù)措施貫穿防突工作的整個過程。突出危險性預(yù)測是防治煤與瓦斯突出綜合措施的第一步。突出危險性預(yù)測包括區(qū)域性預(yù)測和工作面預(yù)測。區(qū)域性預(yù)測又分為礦井、煤層、水平(或采區(qū)、區(qū)段)三個層次。“四位一體”的綜合防突措施的意義在于：①解決了防突措施的盲日性。國內(nèi)外開采實(shí)踐表明，煤與瓦斯突出的發(fā)生呈區(qū)域性分布，而災(zāi)害發(fā)生區(qū)域只占整個開采區(qū)域的 8%～12%。隨著開采深度和開采強(qiáng)度的增加，發(fā)生突出的區(qū)域有增加的趨勢。在突出煤層開采的過程中只有很小的區(qū)段才發(fā)生突出。隨著突出預(yù)測水平的提高，把突出預(yù)測作為綜合防突措施的第一個環(huán)節(jié)，其目的是確定突出危險區(qū)域和地點(diǎn)，使防突措施更加具有針對性。②及時采取防突措施。既在預(yù)測有突出危險的區(qū)域采取防止突出措施，預(yù)防突出的發(fā)生。③進(jìn)行效果檢驗(yàn)，確保防突措施有效。采取了防突措施后，是否消除了突出危險性，利用效果檢驗(yàn)進(jìn)一步核查，其可靠程度有了保障。④最大限度地保障人的生命安全。但是在“四位一體”的綜合防突措施的執(zhí)行過程中，由于受到突出預(yù)測技術(shù)水平的限制，在部分地區(qū)對煤炭的生產(chǎn)產(chǎn)生較大的影響。目前的突出預(yù)測方法是在多次現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)中統(tǒng)計(jì)分析得出來的，缺乏突出機(jī)理的支撐，造成頂測方法和指標(biāo)體系有所偏差，有接的結(jié)果就是預(yù)測臨界值超標(biāo)。過分強(qiáng)調(diào)預(yù)測非突出率必須達(dá)到100%，沒有明確定義突出危險地點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，一味地強(qiáng)調(diào)在預(yù)測時降低預(yù)測指標(biāo)的臨界值以保證在任何誘導(dǎo)因素作用下都不突出，使預(yù)測指標(biāo)的臨界值過低，造成掘進(jìn)時超標(biāo)次數(shù)過多，人為地增加了防突措施的實(shí)施次數(shù)及工程量，影響掘進(jìn)速度。再加上突出預(yù)測指標(biāo)選擇及臨界值確定不準(zhǔn)確以及某些關(guān)鍵性指標(biāo)測試難以把握，造成了突出預(yù)測水平的缺陷，導(dǎo)致安全與生產(chǎn)之間的不協(xié)調(diào)，給煤礦的經(jīng)濟(jì)效益造成了較大的影響。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題由于突出的復(fù)雜性及其對煤礦安全生產(chǎn)危害的嚴(yán)重性，世界各國對此都十分重視。中國、前蘇聯(lián)等國家都設(shè)立了防突專門委員會和研究機(jī)構(gòu) 負(fù)責(zé)突出的研究工作。自二十世紀(jì)六十年代以來許多國家加強(qiáng)了突出研究的國際學(xué)術(shù)交流活動，曾多次召開突出國際討論會，討論煤巖和瓦斯突出機(jī)理及其預(yù)測預(yù)報。迄今為止國內(nèi)外采用了對突出實(shí)例的統(tǒng)計(jì)分析、現(xiàn)場觀測和實(shí)驗(yàn)室模擬等方法對煤和瓦斯突出機(jī)理開展了廣泛的研究，從而提出了眾多的假說。歸納起來可分為三類，第一類瓦斯作用說；第二類地應(yīng)力作用說；第三類綜合作用說。（1）瓦斯作用說這類假說認(rèn)為煤內(nèi)存儲的高壓瓦斯是突出中起主要作用的因素。在這類假說中，瓦斯包說占重要地位，它認(rèn)為在煤層中存在著瓦斯壓力與瓦斯含量比臨近區(qū)域高得多的煤窩即瓦斯包，其中煤松軟孔隙與裂隙發(fā)育，它具有較大的存儲瓦斯的能力，它被透氣性差的煤所包圍