時(shí)間：2023-03-01 16:30:10
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關(guān)鍵詞：河道；現(xiàn)狀；治理技術(shù)
中圖分類號(hào)： TV143+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
目前在我國(guó)七大江河流域都發(fā)生了不同程度的污染情況，尤其在全國(guó)138個(gè)流經(jīng)城市河段中，在經(jīng)過(guò)繁華地區(qū)時(shí)基本上都受到很大程度的污染，其中在國(guó)家《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中低于五類水體的占三分之一以上。足以證明我國(guó)江河湖泊的水體污染是非常嚴(yán)重的，且繼續(xù)往惡化的趨勢(shì)發(fā)展。所以，對(duì)江河湖泊水體進(jìn)行修復(fù)治理，成為生態(tài)環(huán)境建設(shè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的當(dāng)前的要求。我國(guó)在河道治理方面起步非常晚，但還是取得一定的效果。
江河湖庫(kù)水體污染中主要有氮、磷等無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素和有機(jī)物污染這兩個(gè)方面。治理污染河流是一項(xiàng)艱巨而又長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程，在國(guó)內(nèi)外目前的污染河道水體治理技術(shù)不論是已經(jīng)使用的還是實(shí)驗(yàn)階段的一般可分成化學(xué)、物理和生物三個(gè)類別的方法。本文著重介紹生物類別的方法，希望對(duì)我國(guó)河道綜合整治提供一定程度上的幫助。
一、我國(guó)目前河道治理使用的方法以及利弊
（一）、濕地工程水質(zhì)凈化技術(shù)
生態(tài)濕地本身有凈化水質(zhì)、降解污染物的功能，污染水體流過(guò)生態(tài)濕地時(shí)在土壤與耐水植物的共同作用下，緩慢降解污染物，提高水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。由于該技術(shù)生態(tài)濕地需求面積特別大，凈化效率緩慢且低，占地面積大，技術(shù)建設(shè)周期長(zhǎng)等不利因素導(dǎo)致其實(shí)現(xiàn)尤為困難。
（二）、人工與天然填料接觸凈化技術(shù)
水流從天然材料之間流過(guò)時(shí)會(huì)被過(guò)濾吸附，在其表面生長(zhǎng)生物膜加快對(duì)有機(jī)物氧化分解；還有利用纖維狀、繩狀等人工塑料材料，作接觸性氧化填料，來(lái)凈化河湖污染水體。
該技術(shù)占地面積小，使用周期短，基本也不會(huì)有幾次污染，但是有區(qū)域性以及凈化不夠徹底。
（三）、降氣增氧技術(shù)
在水中放置浮筒式擴(kuò)散曝氣裝置，提升水中的溶解氧比值，為水體中提供充足的氧氣便于有機(jī)物的氧化分解。
該技術(shù)通常只能作為河道治理的輔助而并非主要措施。
（四）、入河污水分散處理技術(shù)
為了減少污水處理廠規(guī)模和輸水管道投資，尤其是對(duì)近郊區(qū)較為分散的入河污水，利用分散生物處理技術(shù)方法最為合適，在入河前就可以讓水源污水就已經(jīng)經(jīng)過(guò)處理。
二、目前國(guó)際上普遍使用的方法及其利弊
（一）、物理方法
物理方法其中包括機(jī)械除藻、疏挖底泥、調(diào)水和引水沖淤等。疏浚污染底泥就是將污染物從(河道)系統(tǒng)中清理干凈，很大程度上能夠削減底泥對(duì)上覆水體的污染程度，進(jìn)而凈化水質(zhì)。調(diào)水的目的在于使用水利設(shè)施(如泵站、閘門)的調(diào)控將污染河道上游的清潔水源引入來(lái)凈化下游污染河道水質(zhì)。此類方法只能緩解污染度而并非真正的凈化水質(zhì)。
（二）、化學(xué)方法
化學(xué)方法如加入化學(xué)藥劑殺藻、混凝沉淀、加入石灰脫氮、加入鐵鹽促進(jìn)磷的沉淀等方法。該工藝對(duì)SS、濁度、TP 、CODCr(采用重鉻酸鉀[K2Cr2O7]作為氧化劑測(cè)定出的化學(xué)耗氧量，即重鉻酸鹽指數(shù)，下同。)去除效果較好，對(duì)重金屬、TN等同樣有可觀的去除效果，且藥劑用量非常少。該方法由于極容易造成二次污染，不推薦廣泛使用。
（三）、生態(tài)-生物方法
生態(tài)-生物法是國(guó)外近年來(lái)發(fā)展迅速的一項(xiàng)新技術(shù)，其通過(guò)培育的植物或接種、培養(yǎng)的微生物的生命活動(dòng)的過(guò)程，對(duì)水中污染物進(jìn)行降解、轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移功能，從而讓水體得到凈化的方法，在實(shí)施中工程造價(jià)相對(duì)較低、凈化效果好、低耗能或根本不會(huì)耗能、實(shí)施成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。除此之外，這種處理技術(shù)的特點(diǎn)是不會(huì)在水體中投放藥劑，絕對(duì)不會(huì)產(chǎn)生二次污染。還能夠與綠化環(huán)境和景觀改善連接起來(lái)，創(chuàng)造人與自然和諧相處的優(yōu)美環(huán)境。生物方法包括有生物膜法、河道曝氣復(fù)氧、土地處理法、生物修復(fù)法、水生植物凈化法等。
1、河道曝氣法
河道曝氣復(fù)氧一般采用固定式充氧站和移動(dòng)式充氧平臺(tái)兩種形式。人工曝氣復(fù)氧是指向處于缺氧(或厭氧)狀態(tài)的河道進(jìn)行人工充氧能夠加強(qiáng)河道的自凈能力，改善水質(zhì)、改善或恢復(fù)河道的生態(tài)環(huán)境。國(guó)外許多的河流都會(huì)使用移動(dòng)式曝氣方式。該工藝具有見(jiàn)效快、機(jī)動(dòng)靈活、安全可靠、設(shè)備簡(jiǎn)單、投資省、適應(yīng)性廣對(duì)水生生態(tài)不產(chǎn)生任何危害、操作便利等優(yōu)點(diǎn)，極為適合于微污染源水和城市景觀河道的治理。固定充氧曝氣的缺點(diǎn)，就是每個(gè)曝氣點(diǎn)的覆蓋面積小，尤其對(duì)基本不流動(dòng)、相對(duì)封閉的水體，不能發(fā)揮出其最大的作用。移動(dòng)式就避免了兩者所有缺點(diǎn)。
2、生物膜技術(shù)
生物膜技術(shù)是將微生物群體粘附于載體的表面上呈膜狀，在與污水接觸過(guò)程中，生物膜上的微生物吸收污水中的有機(jī)物為養(yǎng)料然后同化有機(jī)物，而起到凈化污水的效果。目前國(guó)外往往在凈化河流的生物膜技術(shù)上采用排水溝的接觸氧化法、礫石間隙接觸氧化法、薄層流法、伏流凈化法和生物活性炭填充柱凈化法，這些方法中運(yùn)用最多的是兩種接觸氧化法。能夠把一種非紡織性物質(zhì)涂在沸石上去除河中的氨氮等無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素且取得了非常好的功效，這個(gè)方法運(yùn)用天然材料為接觸材料，不但花費(fèi)少，而且凈化能力好，所以在實(shí)際中得到廣泛的運(yùn)用。
3、生物修復(fù)技術(shù)
生物修復(fù)技術(shù)是利用微生物或者其他水體生物，將水體或土壤中的有害有毒污染物質(zhì)通過(guò)生物體內(nèi)分解為CO2和水，或轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害物質(zhì)的系統(tǒng)化的工程技術(shù)。在污染水體治理上的生物修復(fù)技術(shù)包括兩類：
一類是向污染河道水體直接投放通過(guò)篩選培養(yǎng)的各種微生物菌種，國(guó)內(nèi)曾報(bào)導(dǎo)使用過(guò)美國(guó)CBS菌來(lái)治理河道污染的試驗(yàn)還取得了非常好的效果。也曾把光合細(xì)菌包埋入固定的河道中，用來(lái)處理的污染水體水樣，結(jié)果表明CODCr去除率高達(dá)90%以上。
另一類是向污染河道水體投入微生物促生劑，促進(jìn)水體現(xiàn)有微生物種群的繁殖。投入的促生劑在增加水體溶解氧、消除水體黑臭有著明顯而且迅速的作用。在促生劑的作用下，使得降解污染物的微生物快速生長(zhǎng)，使污染水體的CODCr、BODs兩項(xiàng)污染指標(biāo)快速下降，水體含氧量明顯增加，從而消除水體黑臭。生物檢測(cè)結(jié)果指明，投放藥劑后將河道中微生物由厭氧向好氧自然選擇，生物由低向高等自然選擇，生物的平衡以及多樣不會(huì)受到破壞。
4、土地處理技術(shù)
土地處理技術(shù)是一種行之有效且歷史悠久的水處理技術(shù)。它是把土地作為處理的基本設(shè)施，利用植物根系、土壤的吸附過(guò)濾及自我調(diào)控功能和凈化作用，達(dá)到一定程度上對(duì)水體凈化的效果。國(guó)外經(jīng)驗(yàn)表明，土地處理系統(tǒng)在有機(jī)化合物特別是氨氮和有機(jī)氯等有非常好的清理效果。
5、水生植物凈化法
這個(gè)方法是利用水生植物的自然凈化機(jī)能來(lái)凈化水體污染的。比如利用濕地中的蘆葦、浮萍等在一定的水域內(nèi)凈化水體。對(duì)于城市周圍不具備開(kāi)發(fā)規(guī)劃的這樣的地域來(lái)說(shuō)，蘆葦和采用簡(jiǎn)單的處理裝置的相互結(jié)合，能夠小規(guī)模建成對(duì)污染度較輕的河流的處理系統(tǒng)。不過(guò)部分生活污水的排入會(huì)有害蟲、臭氣和景觀破壞等問(wèn)題，所以綜合考慮后才可以進(jìn)行處理。
總之，國(guó)外有不少成功的案例，提醒我們要主動(dòng)的吸取國(guó)外河道治理的技術(shù)以及經(jīng)驗(yàn)。在河道治理這一項(xiàng)跨行業(yè)、跨區(qū)域的綜合性系統(tǒng)工程中，環(huán)境治理工作者主動(dòng)的鉆研出更加好的河道處理的新技術(shù)。上述的方法都是最無(wú)可奈何的處理方式，而治理好河道必須從源頭開(kāi)始做好保護(hù)工作，提倡清潔生產(chǎn)工藝，嚴(yán)格控制污水的排放等
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]礦井；瓦斯治理；措施
中圖分類號(hào)：TG112 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）14-0044-01
近幾年，隨著我國(guó)礦井開(kāi)采的快速發(fā)展，礦井事故頻繁發(fā)生，礦井的管理者要高度重視高瓦斯的處理技術(shù)，保證礦井的安全生產(chǎn)。在煤炭開(kāi)采的過(guò)程中，礦井工作人員的人身安全是非常重要的，先進(jìn)的煤炭開(kāi)采技術(shù)能夠很好的處理高瓦斯，使得礦井中因高瓦斯而引發(fā)的人身傷亡事故逐漸減少。在礦井開(kāi)采的過(guò)程中，高度重視瓦斯治理技術(shù)，有利于我國(guó)煤炭工業(yè)向著健康化的趨勢(shì)發(fā)展。
一、瓦斯的結(jié)構(gòu)
瓦斯在煤體或圍巖中是以游離狀態(tài)和吸著狀態(tài)存在的。游離狀態(tài)也稱為自由狀態(tài)，這種瓦斯以自由氣體狀態(tài)存在于煤體或圍巖的裂縫、孔隙之中，其量的大小主要決定于貯存空間的體積、壓力和溫度。
吸著狀態(tài)又稱結(jié)合狀態(tài)，其特點(diǎn)是瓦斯與煤或某些巖石結(jié)合成一體，不再以自由氣態(tài)形式存在。按其結(jié)合形式不同又可分為吸附及吸收兩種。吸附狀態(tài)是由于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面上緊密附著一個(gè)薄層；吸收狀態(tài)是氣體分子已進(jìn)入煤分子團(tuán)的內(nèi)部。
二、煤礦瓦斯抽采現(xiàn)狀
1、難度大
煤礦是經(jīng)過(guò)上億年才演化形成的特殊物質(zhì)，加上經(jīng)過(guò)幾十年的開(kāi)采后，煤礦開(kāi)采的難度越來(lái)越大，瓦斯抽采工作的現(xiàn)狀很不樂(lè)觀。在我國(guó)，95%以上的煤礦都是井下開(kāi)采，瓦斯含量高、煤層透氣性較差，導(dǎo)致不能在開(kāi)采前抽放瓦斯，所以傳統(tǒng)的抽采方式并不是治理瓦斯抽放的長(zhǎng)久之計(jì)，同時(shí)開(kāi)采的后續(xù)工作往往跟不上開(kāi)采的節(jié)奏，導(dǎo)致工作難以順利進(jìn)行。
2、危險(xiǎn)系數(shù)高
煤礦瓦斯危險(xiǎn)系數(shù)高是路人皆知的，其主要危害包括：井下的空間過(guò)于狹小，煤礦瓦斯容易泄露，導(dǎo)致井下濃度突然上升，危害井下工作人員，甚至造成死亡；經(jīng)過(guò)抽采的瓦斯比未處理過(guò)的瓦斯更容易燃燒，井下的“火星”在所難免，會(huì)致使瓦斯爆炸；井下的壓力非常大，如果瓦斯在這種強(qiáng)大的壓力下突然涌出，再結(jié)合其他物質(zhì)，危險(xiǎn)系數(shù)瞬間暴增。
三、加強(qiáng)礦井瓦斯治理的措施
1 加大對(duì)礦井通風(fēng)的管理力度
在開(kāi)展煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，為有效避免瓦斯事故的發(fā)生，首要工作任務(wù)便是加大對(duì)礦井通風(fēng)的管理力度。這是因?yàn)榈V井中的瓦斯?jié)舛仍谕L(fēng)狀態(tài)下，會(huì)發(fā)生降低，當(dāng)其濃度下降至不可燃燒范圍以內(nèi)時(shí)，便可大大降低發(fā)生瓦斯事故的概率。由此可知，井下開(kāi)采人員在工作時(shí)，就需要建立起完整的一套通風(fēng)系統(tǒng)，并以礦井中煤炭的實(shí)際開(kāi)采量為依據(jù)，對(duì)礦井中的通風(fēng)量進(jìn)行合理調(diào)整，從而確保礦井維持在良好的通風(fēng)狀態(tài)。除此之外，在地形比較復(fù)雜的開(kāi)采地段，工作人員更是需要重視此處礦井的通風(fēng)狀態(tài)，并定期檢修礦井通風(fēng)設(shè)施，做好日常維護(hù)工作，在確保其正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，為瓦斯事故的減少及煤礦生產(chǎn)的安全性提供可靠保障。
2.注重技術(shù)革新，制定應(yīng)急措施
在進(jìn)行礦井瓦斯治理的過(guò)程中，有關(guān)工作人員不僅要注重實(shí)踐工作的進(jìn)行，同時(shí)也要重視技術(shù)以及安全問(wèn)題，這些都是保障瓦斯治理順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。具體而言在實(shí)際的工作中，有關(guān)工作人員應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手： ①建立預(yù)測(cè)體系，注重技術(shù)革新。瓦斯問(wèn)題之所以難以治理就是因?yàn)樵诿旱V開(kāi)采的過(guò)程中，對(duì)于瓦斯的位置，含量等難以預(yù)測(cè)。因此在今后的工作中有關(guān)人員應(yīng)加大技術(shù)的投入，建立起有效的瓦斯預(yù)測(cè)體系，提高瓦斯的預(yù)測(cè)質(zhì)量，提高瓦斯治理的效率。②注重安全管理，制定應(yīng)急措施。安全是煤礦工作的重中之重，良好的安全管理制度可以有效避免井下事故的產(chǎn)出，因此有關(guān)煤礦企業(yè)應(yīng)積極制定出有效的安全管理制度，應(yīng)針對(duì)可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題制定出行之有效的應(yīng)急措施，以保障井下施工的安全。
3 對(duì)礦井瓦斯事故的范圍展開(kāi)全面控制
對(duì)于煤礦瓦斯事故，除了做好事前預(yù)防與控制外，還應(yīng)在發(fā)生事故后，及時(shí)采取有效的治理措施。倘若未能做好瓦斯事故的事后處理工作，那么就會(huì)不可避免就會(huì)造成人員傷亡，給煤礦企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)，對(duì)其健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展產(chǎn)生不利的影響。因此，當(dāng)瓦斯事故發(fā)生時(shí)，為將危害降至最低，就需要采取行之有效的措施來(lái)對(duì)事故的波及范圍及程度進(jìn)行嚴(yán)格控制。其一，在開(kāi)展井下開(kāi)采工作時(shí)，需要實(shí)時(shí)跟蹤并監(jiān)督工作的進(jìn)度，并以井下實(shí)際情況為依據(jù)進(jìn)行合理的調(diào)整。為達(dá)到這一要求，井下工作人員就需要對(duì)有關(guān)瓦斯的防治知識(shí)有一個(gè)全面、深刻的了解，從而確保發(fā)生瓦斯事故時(shí)，能做到沉著冷靜，盡快撤離事故現(xiàn)場(chǎng)，從而將瓦斯事故的危害范圍進(jìn)行有效控制。其二，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)聘請(qǐng)相關(guān)學(xué)者及專家對(duì)生產(chǎn)人員展開(kāi)培訓(xùn)，定期進(jìn)行瓦斯事故的現(xiàn)象模擬操練，全面鍛煉并培養(yǎng)工作人員處理緊急危害事故的能力，進(jìn)而將最大限度將煤礦瓦斯事故的波及程度與范圍降至最低。
4.進(jìn)一步加大企業(yè)安全投入力度
隨著煤礦瓦斯治理過(guò)程難度的不斷提升，傳統(tǒng)的治理控制方法已難以滿足各項(xiàng)治理工作需求。在此種形勢(shì)下，煤礦企業(yè)就需要進(jìn)一步加大安全投入力度，充分引進(jìn)并利用現(xiàn)代化技術(shù)與手段，加快科學(xué)、完善的瓦斯治理控制技術(shù)的建立。與此同時(shí)，煤礦企業(yè)還應(yīng)在人力、物力等安全生產(chǎn)因素上面加大投入力度，切不可為了促進(jìn)生產(chǎn)及開(kāi)采成本的降低而將安全生產(chǎn)投入進(jìn)行縮減。此外，開(kāi)采人員還應(yīng)嚴(yán)格遵循煤礦體系安全標(biāo)準(zhǔn)來(lái)開(kāi)展各項(xiàng)井下工作，通過(guò)加大先進(jìn)科技的應(yīng)用力度，從而促進(jìn)瓦斯治理控制方法、技術(shù)以及安全生產(chǎn)工藝的提高。煤礦企業(yè)只有重視安全生產(chǎn)，才能在提高控制設(shè)備水平的基礎(chǔ)上，將瓦斯事故的發(fā)生率降至最低。
5.加強(qiáng)對(duì)煤礦瓦斯治理的監(jiān)督
煤礦企業(yè)的每個(gè)工作人員都要明確瓦斯治理的目的，認(rèn)識(shí)到安全培訓(xùn)的重要性。這關(guān)系著煤礦企業(yè)生產(chǎn)的安全性，決不能馬虎了事，要控制好安全培訓(xùn)工作的進(jìn)行。在安全培訓(xùn)之前，一定要先對(duì)瓦斯處理的各種需求進(jìn)行詳細(xì)的了解，確立合理的培訓(xùn)計(jì)劃，重點(diǎn)要對(duì)瓦斯的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行培訓(xùn)。使工作人員在實(shí)踐過(guò)程中提升他們的技能水平、安全意識(shí)和總體素質(zhì)，有利于管理制度的完善。？要想實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，就一定要建立合理的規(guī)章制度，并且要加強(qiáng)管理、執(zhí)行力度。要建立完整、科學(xué)、公平的激勵(lì)機(jī)制，安全檢查活動(dòng)要時(shí)常進(jìn)行，保證煤礦企業(yè)的管理制度的規(guī)范化運(yùn)行。在建立各項(xiàng)制度時(shí)，要結(jié)合實(shí)際，具體規(guī)范要盡量細(xì)化，使其具備一定的標(biāo)準(zhǔn)性、規(guī)范性和可行性。
四、結(jié)語(yǔ)
煤礦瓦斯治理工作的任務(wù)是艱巨的，是一項(xiàng)多方面的工程，雖然我國(guó)在瓦斯治理技術(shù)上已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，但還是要不斷的進(jìn)行完善。本文闡述了我國(guó)煤礦瓦斯危害的現(xiàn)狀，又對(duì)煤礦事故的特點(diǎn)以及原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析，提出了幾點(diǎn)煤礦瓦斯治理的技術(shù)措施。只有明確目的、選好合理的方式、對(duì)煤礦瓦斯治理進(jìn)行嚴(yán)格管理，以盡量減少煤礦事故的發(fā)生，才能對(duì)工作人員的人身安全加以保障，從而令煤礦事業(yè)能夠更安全、平穩(wěn)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：瓦斯；災(zāi)害治理；技術(shù)
瓦斯災(zāi)害已成為制約煤礦安全生產(chǎn)和煤炭工業(yè)發(fā)展的重要因素，為此，國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局實(shí)施了“科技興安”戰(zhàn)略，并提出了“先抽后采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)、綜合治理”的瓦斯治理“十六字方針”，與此同時(shí)，我國(guó)的各類科技計(jì)劃也逐步加強(qiáng)了瓦斯災(zāi)害治理技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的支持力度。
1瓦斯治理技術(shù)的研究成果
1．1 瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)
瓦斯煤塵爆炸一直是困擾煤礦安全生產(chǎn)的重大災(zāi)害之一。近年來(lái)，我國(guó)在煤塵著火機(jī)理及瓦斯煤塵爆炸機(jī)理研究方面，建立了粉塵云著火及燃燒過(guò)程簡(jiǎn)化模型，得出了粉塵空氣混合物點(diǎn)火過(guò)程中慢速導(dǎo)熱燃料模式到快速輻射燃燒模式的轉(zhuǎn)變具有爆炸特征，試驗(yàn)系統(tǒng)中點(diǎn)火誘導(dǎo)期與高溫固體顆粒燃料產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和燃燒陣面中的熱輻射有關(guān)，在爆炸極限范圍內(nèi)顆粒相濃度與顆粒點(diǎn)立溫度越低火焰加速效果越明顯，輻射熱損失可能導(dǎo)致燃燒區(qū)域的重構(gòu)，粉塵空氣混合物火焰穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化等重要結(jié)論；通過(guò)研究得出了瓦斯煤塵共存條件下煤塵云著火特征參數(shù)計(jì)算方法，揭示了瓦斯爆炸過(guò)程中爆炸波和火焰的變化特征。
在取得上述成果的基礎(chǔ)上，建立了礦井瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)模型，用事故樹方法分析了掘進(jìn)、采煤工作面瓦斯煤塵爆炸發(fā)生的影響因素及權(quán)重、可能發(fā)生事故的模式和避免爆炸事故發(fā)生所要采取的途徑。確立了礦井采煤工作面、掘進(jìn)工作面瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并將指標(biāo)分為爆炸易發(fā)性指標(biāo)和爆炸后果嚴(yán)重性指標(biāo)。前者包括自然因素、技術(shù)因素、管理因素和經(jīng)濟(jì)因素四方面指標(biāo)，后者包括煤塵爆炸指數(shù)、沉積煤狀況、隔抑爆方式、隔抑爆用水量、井下作業(yè)人員、以往事故損失及礦山救護(hù)能力等。
1．2 煤與瓦斯突出區(qū)域預(yù)測(cè)技術(shù)
采用瓦斯地質(zhì)理論與物探技術(shù)相結(jié)合的方法進(jìn)行突出區(qū)域預(yù)測(cè)，一直是國(guó)內(nèi)外的研究方向。
(1)我國(guó)采用瓦斯地質(zhì)方法，建立了瓦斯地質(zhì)理論與物探技術(shù)相結(jié)合的多技術(shù)(數(shù)字地震勘探、無(wú)線電波透視和構(gòu)造軟煤測(cè)井曲線識(shí)別)集成的多尺度(礦井突出區(qū)和工作面突出帶)瓦斯突出區(qū)域預(yù)測(cè)瓦斯地質(zhì)方法，提出了以瓦斯地質(zhì)單元基礎(chǔ)的由構(gòu)造軟煤厚度(H)和煤層瓦斯壓力(P)相配套的突出區(qū)域預(yù)測(cè)瓦斯地質(zhì)指標(biāo)，初步確定構(gòu)造軟煤厚度的突出臨界值為0．90m；
(2)開(kāi)發(fā)了具有信息輸入、動(dòng)態(tài)管理和空間分析功能的瓦斯突出區(qū)域預(yù)測(cè)WebGIS信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了瓦斯突出區(qū)域瓦斯地質(zhì)方法的自動(dòng)化和可視化；
(3)采用地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃的方法，確定了活動(dòng)構(gòu)造和巖體應(yīng)力狀態(tài)對(duì)突出的影響，并劃分出應(yīng)力升高區(qū)、應(yīng)力降低區(qū)和應(yīng)力梯度。為此開(kāi)發(fā)了突出多因素模式識(shí)別概率預(yù)測(cè)計(jì)算機(jī)軟件，確定了活動(dòng)斷裂、最大主應(yīng)力、應(yīng)力梯度等8個(gè)主要影響因素，并可方便地劃分突出的危險(xiǎn)區(qū)、威脅區(qū)和安全區(qū)，開(kāi)發(fā)出了突出區(qū)域預(yù)測(cè)決策分析系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)了圖、文、聲、像的可視化；
1．3 煤與瓦斯突出動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)
煤與瓦斯突出的非接觸式預(yù)測(cè)是通過(guò)對(duì)瓦斯或煤體本身的信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)而進(jìn)行的連續(xù)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)。這種方法具有測(cè)試簡(jiǎn)單、不與生產(chǎn)發(fā)生沖突、實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。
通過(guò)分析瓦斯涌出動(dòng)態(tài)變化規(guī)律與突出危險(xiǎn)性的關(guān)系、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)瓦斯動(dòng)態(tài)涌出特征波形、提取與突出危險(xiǎn)性相關(guān)的特征指標(biāo)，建立了煤巷掘進(jìn)炮后30分鐘的噸煤瓦斯動(dòng)態(tài)涌出量指標(biāo)、瓦斯涌出變異系數(shù)指標(biāo)、炮后瓦斯涌出最大速率指標(biāo)等連續(xù)預(yù)測(cè)指標(biāo)，研究確定了這幾種指標(biāo)與炮掘工作面突出危險(xiǎn)性的關(guān)系及指標(biāo)臨界值，以此綜合判斷工作面所處地點(diǎn)的安全狀況以及前方的潛在危險(xiǎn)性，實(shí)現(xiàn)了炮掘工作面瓦斯動(dòng)態(tài)涌出預(yù)測(cè)，為我國(guó)煤礦提供了一種新的瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法和煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)工藝技術(shù)；
通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)含瓦斯煤巖流變破壞過(guò)程中產(chǎn)生的電磁輻射信號(hào)強(qiáng)度和脈沖數(shù)及其變化的研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤與瓦斯突出等煤巖動(dòng)力災(zāi)害現(xiàn)象的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，研究并揭示了電磁輻射與煤與瓦斯突出影響因素間的關(guān)系，提出了臨界值法與動(dòng)態(tài)趨勢(shì)法相結(jié)合的煤巖動(dòng)力災(zāi)害預(yù)警方法，成功開(kāi)發(fā)了煤巖動(dòng)力災(zāi)害非接觸電磁輻射連續(xù)監(jiān)測(cè)儀，實(shí)現(xiàn)了煤巖動(dòng)力災(zāi)害的非接觸、連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及煤與瓦斯突出預(yù)警。
1．4 高產(chǎn)高效礦井瓦斯災(zāi)害綜合治理技術(shù)
加強(qiáng)瓦斯災(zāi)害的治理是防止煤礦重特大事故發(fā)生的重要保證。高瓦斯煤層群保護(hù)層開(kāi)采、低透氣性煤層瓦斯強(qiáng)化抽放、巷道邊掘邊抽等技術(shù)是瓦斯治理的有效措施，也一直都是煤礦瓦斯治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在煤層群保護(hù)層開(kāi)采方面，通過(guò)開(kāi)展了保護(hù)層作用機(jī)理的研究，利用三維離散單元法對(duì)淮南礦區(qū)保護(hù)層開(kāi)采后，采空區(qū)頂、底板煤巖體應(yīng)力重新分布的規(guī)律、頂?shù)装遄冃魏推茐奶卣鬟M(jìn)行了數(shù)值模擬研究，從理論上計(jì)算了保護(hù)層開(kāi)采后卸壓范圍向頂、底板方向發(fā)展的深度，為確定被保護(hù)層的保護(hù)效果和卸壓范圍提供了可靠的理論依據(jù)。
針對(duì)首采保護(hù)層開(kāi)采時(shí)，上下高瓦斯突出煤層的瓦斯集中向首采工作面涌出的特點(diǎn)，并考慮到確保和提高防突效果的要求，成功試驗(yàn)了多種首采層瓦斯綜合治理技術(shù)措施；
保護(hù)層底板巷道向上穿層鉆孔抽放瓦斯技術(shù)、被保護(hù)層頂板煤(巖)巷道向下穿層鉆孔抽放技術(shù)、首采層(保護(hù)層)頂板巷道抽放技術(shù)、首采層(保護(hù)層)頂板走向鉆孔抽放技術(shù)、首采層(保護(hù)層)工作面采空區(qū)埋管抽放技術(shù)、首采層(保護(hù)層)掘進(jìn)工作面邊掘邊抽技術(shù)。在試驗(yàn)研究中還在實(shí)際層間距70m(相對(duì)層間距35倍)近水平煤層群的下保護(hù)層開(kāi)采和80-90急傾斜近距離煤層群的下保護(hù)層開(kāi)采上取得了重大進(jìn)展；
在順煤層強(qiáng)化抽放方面上，通過(guò)試驗(yàn)和理論研究，形成了一套在順煤層鉆孔中運(yùn)用高壓水射流擴(kuò)孔和鉆擴(kuò)一體化技術(shù)提高瓦斯抽放效果的成套技術(shù)和裝備，以及對(duì)石門揭煤抽、排瓦斯鉆孔擴(kuò)孔的工藝技術(shù)和方法。擴(kuò)孔后鉆孔直徑達(dá)到200-300mm，為擴(kuò)孔前的4．5倍，最大擴(kuò)孔直徑達(dá)619．9mm。擴(kuò)一個(gè)鉆孔的時(shí)間相當(dāng)于施工一個(gè)鉆孔時(shí)間的1／6，而一個(gè)擴(kuò)孔鉆孔的抽排放瓦斯及防突效果相當(dāng)于2個(gè)以上的鉆孔，明顯提高了瓦斯抽放的效果；
在瓦斯抽放效果評(píng)價(jià)方面，研究了根據(jù)煤層的最小突出瓦斯壓力、瓦斯含量為依據(jù)，合理確定評(píng)價(jià)預(yù)抽防突措施有效性的預(yù)抽率指標(biāo)和臨界值的方法。下向鉆孔及深孔預(yù)裂爆破是提高瓦斯抽放效果的另一重要技術(shù)途徑。通過(guò)試驗(yàn)研究，解決了下向鉆孔施工中的排渣、排水等技術(shù)難題，取得了下向孔鉆探長(zhǎng)度達(dá)到70．1m的良好效果。研究中完善了適合于高瓦斯低透氣性、有突出危險(xiǎn)煤層深孔控制預(yù)裂爆破強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)和石門快速揭煤技術(shù)；
對(duì)于單一低透氣性突出煤層巷道掘進(jìn)的瓦斯抽放技術(shù)難題，通過(guò)理論分析和試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)煤層巷道掘進(jìn)工作面和巷道兩幫的煤體在松動(dòng)和原始煤體之間存在的隨巷道向前掘進(jìn)而向前移動(dòng)的蠕變“u”形圈，在“u”形圈內(nèi)煤層的透氣系數(shù)成百倍地增加；
分析了煤層賦存參數(shù)、瓦斯抽放參數(shù)對(duì)抽放鉆孔抽放瓦斯效果的影響，確定了有效抽放半徑與抽放時(shí)間的關(guān)系、抽放負(fù)壓和抽放量的關(guān)系，并據(jù)此合理布置邊抽邊掘鉆孔，其截流抽放瓦斯率可達(dá)到30％以上，并且煤體的強(qiáng)度有較大增加。
1．5 礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性評(píng)價(jià)與決策技術(shù)
礦井通風(fēng)是保障煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，合理的通風(fēng)是防止瓦斯積聚、抑制煤炭自燃和火災(zāi)蔓延擴(kuò)大的重要手段，通風(fēng)系統(tǒng)布置不合理或管理不當(dāng)，則是導(dǎo)致瓦斯積聚和自然發(fā)火及造成瓦斯、火災(zāi)事故進(jìn)一步擴(kuò)大的主要原因。集約化生產(chǎn)的大型礦井實(shí)行一礦一面已成趨勢(shì)，要求通風(fēng)系統(tǒng)具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性、可靠性和合理性，具有較強(qiáng)的抗災(zāi)能力。
在災(zāi)變風(fēng)流動(dòng)態(tài)模擬及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方面，研究并完善了一維動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)，開(kāi)發(fā)了礦井災(zāi)害風(fēng)流流動(dòng)模擬的GIS顯示系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦井災(zāi)變動(dòng)態(tài)模擬結(jié)果在礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖各巷道通風(fēng)參數(shù)的動(dòng)態(tài)顯示，提高模擬結(jié)果與各巷道的對(duì)應(yīng)性，減少礦井災(zāi)害防治及救災(zāi)決策中應(yīng)用災(zāi)變狀態(tài)各參數(shù)的失誤率，提高決策效率。研究出了礦井火災(zāi)區(qū)域內(nèi)煙流流動(dòng)的三維數(shù)值模擬研究和礦井巷道中火災(zāi)煙流流動(dòng)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。
在通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)控方面，成功研究了井下自動(dòng)控制風(fēng)門及遠(yuǎn)程控制技術(shù)，研制出了帶有卸壓窗和撞桿自動(dòng)開(kāi)啟裝置的遠(yuǎn)程自控風(fēng)門，實(shí)現(xiàn)了井下人、車信號(hào)分離，采用控制命令分級(jí)管理的方法，徹底貫徹了“生產(chǎn)服從救災(zāi)，行人服從行車”的風(fēng)門管理理念，有效地提高了通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全可靠性。
2 存在的問(wèn)題和急需開(kāi)展的研究
煤炭是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)能源，煤礦安全是煤炭工業(yè)走新型工業(yè)化道路、可持續(xù)發(fā)展的前提和保證。瓦斯災(zāi)害治理是煤礦安全工作的重點(diǎn)。對(duì)煤礦瓦斯災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控、預(yù)警防治等瓦斯綜合治理技術(shù)措施，是減少煤礦傷亡事故，提高安全生產(chǎn)水平的重要手段。目前，煤礦安全工作面臨兩大的挑戰(zhàn)。
(1)根據(jù)礦區(qū)煤層條件不同、瓦斯賦特征不同、生產(chǎn)條件的變化，采用新的科技手段進(jìn)一步完善提高現(xiàn)有瓦斯災(zāi)害治理技術(shù)體系并進(jìn)行適應(yīng)性研究，如采用現(xiàn)代通訊技術(shù)、自控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感技術(shù)，解決我國(guó)現(xiàn)有煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相互不兼容、無(wú)法互聯(lián)互通的技術(shù)難題；
(2)不斷解決瓦斯治理技術(shù)研究中出現(xiàn)的新問(wèn)題，如伴隨我國(guó)東部深井開(kāi)采帶來(lái)了“三高”和深部礦井的延期突出問(wèn)題，松軟低透氣性煤層長(zhǎng)鉆孔瓦斯抽放技術(shù)難題。
[論文摘要] 在分析煤礦安全科技工作現(xiàn)狀和趨勢(shì)基礎(chǔ)上，介紹了近年來(lái)我國(guó)瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)研究取得的進(jìn)展和新成果。通過(guò)“十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目的研究，提出了瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法，研究出了基于瓦斯地質(zhì)、地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃、電磁波探測(cè)方法的煤與瓦斯突出區(qū)域預(yù)測(cè)技術(shù)和基于AE聲發(fā)射、電磁輻射和瓦斯涌出等原理的煤與瓦斯突出非接觸連續(xù)預(yù)測(cè)技術(shù)，實(shí)驗(yàn)成功了高瓦斯煤層群開(kāi)采保護(hù)層瓦斯災(zāi)害綜合防治及順煤層強(qiáng)化抽放等技術(shù)，開(kāi)發(fā)了礦井通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、可靠性評(píng)價(jià)分析及決策控制技術(shù)。另外還分析了我國(guó)煤礦安全所面臨的挑戰(zhàn)和急需開(kāi)展的科技研究工作。
1 概述
瓦斯是我國(guó)煤礦的主要災(zāi)害因素之一，瓦斯煤塵爆炸、煤與瓦斯突出等災(zāi)害嚴(yán)重威脅著我國(guó)煤礦的安全生產(chǎn)。由于災(zāi)害因素多、治理難度大，礦井瓦斯一直是我國(guó)煤礦安全工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前，我國(guó)所有煤礦均為瓦斯礦井，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在100個(gè)國(guó)有重點(diǎn)煤炭生產(chǎn)企業(yè)的609處礦井中，高瓦斯礦井占26．8％，煤與瓦斯突出礦井占17．6％，低瓦斯礦井 占55．6％。國(guó)有地方和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦中，高瓦斯礦井和煤與瓦斯 突出礦井占15％左右。部分局礦的情況更為嚴(yán)重，如淮南礦業(yè)集團(tuán)所屬11對(duì)礦井均為突出礦井，平頂山煤業(yè)集團(tuán)所屬 的13對(duì)礦井也全部為高瓦斯或突出礦井。
瓦斯災(zāi)害已成為制約煤礦安全生產(chǎn)和煤炭工業(yè)發(fā)展的重要因素，為此，國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局實(shí)施了“科技興安”戰(zhàn)略，并提出了“先抽后采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”的瓦斯治理“十二字方針”，與此同時(shí)，我國(guó)的各類科技計(jì)劃也逐步加強(qiáng)了瓦斯災(zāi)害治理技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的支持力度?！笆濉币詠?lái)，科研院所、高等院校及企業(yè)以產(chǎn)學(xué)研結(jié)合方式開(kāi)展了攻關(guān)研究，在瓦斯煤塵爆炸、煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)、保護(hù)層開(kāi)采、順煤層瓦斯抽放及礦井通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)與決策控制等方面取得了重大進(jìn)展，并獲得了一批重要的科技成果。
2 瓦斯治理技術(shù)研究的新成果
2．1 瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)
瓦斯煤塵爆炸一直是困擾煤礦安全生產(chǎn)的重大災(zāi)害之一。近年來(lái)，我國(guó)在煤塵著火機(jī)理及瓦斯煤塵爆炸機(jī)理研究方面，建立了粉塵云著火及燃燒過(guò)程簡(jiǎn)化模型，得出了粉塵空氣混合物點(diǎn)火過(guò)程中慢速導(dǎo)熱燃料模式到快速輻射燃燒模式的轉(zhuǎn)變具有爆炸特征，試驗(yàn)系統(tǒng)中點(diǎn)火誘導(dǎo)期與高溫固體顆粒燃料產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和燃燒陣面中的熱輻射有關(guān)，在爆炸極限范圍內(nèi)顆粒相濃度與顆粒點(diǎn)立溫度越低火焰加速效果越明顯，輻射熱損失可能導(dǎo)致燃燒區(qū)域的重構(gòu)，粉塵空氣混合物火焰穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化等重要結(jié)論；通過(guò)研究得出了瓦斯煤塵共存條件下煤塵云著火特征參數(shù)計(jì)算方法，揭示了瓦斯爆炸過(guò)程中爆炸波和火焰的變化特征。
在取得上述成果的基礎(chǔ)上，建立了礦井瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)模型，用事故樹方法分析了掘進(jìn)、采煤工作面瓦斯煤塵爆炸發(fā)生的影響因素?cái)U(kuò)權(quán)重、可能發(fā)生事故的模式和避免爆炸事故發(fā)生所要采取的途徑。確立了礦井采煤工作面、掘進(jìn)工作面瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并將指標(biāo)分為爆炸易發(fā)性指標(biāo)和爆炸后果嚴(yán)重性指標(biāo)。前者包括自然因素、技術(shù)因素、管理因素和經(jīng)濟(jì)因素四方面指標(biāo)，后者包括煤塵爆炸指數(shù)、沉積煤狀況、隔抑爆方式、隔抑爆用水量、井下作業(yè)人員、以往事故損失及礦山救護(hù)能力等。開(kāi)發(fā)出了瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)和專家系統(tǒng)軟件，并建立了瓦斯煤塵爆炸的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)和防治專家系統(tǒng)。
2．2 煤與瓦斯突出區(qū)域預(yù)測(cè)技術(shù)
采用瓦斯地質(zhì)理論與物探技術(shù)相結(jié)合的方法進(jìn)行突出區(qū)域預(yù)測(cè)，一直是國(guó)內(nèi)外的研究方向?！笆濉庇?jì)劃以來(lái)，我國(guó)煤與瓦斯突出區(qū)域預(yù)測(cè)技術(shù)取得重要成果：
(1)我國(guó)采用瓦斯地質(zhì)方法，建立了瓦斯地質(zhì)理論與物探技術(shù)相結(jié)合的多技術(shù)(數(shù)字地震勘探、無(wú)線電波透視和構(gòu)造軟煤測(cè)井曲線識(shí)別)集成的多尺度(礦井突出區(qū)和工作面突出帶)瓦斯突出區(qū)域預(yù)測(cè)瓦斯地質(zhì)新方法；提出了以瓦斯地質(zhì)單元基礎(chǔ)的由構(gòu)造軟煤厚度(H)和煤層瓦斯壓力(P)相配套的突出區(qū)域預(yù)測(cè)瓦斯地質(zhì)指標(biāo)，初步確定構(gòu)造軟煤厚度的突出臨界值為0．90m；
(2)開(kāi)發(fā)了具有信息輸入、動(dòng)態(tài)管理和空間分析功能的瓦斯突出區(qū)域預(yù)測(cè)WebGIS信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了瓦斯突出區(qū)域瓦斯地質(zhì)方法的自動(dòng)化和可視化；
采用地球物理探測(cè)技術(shù)，形成了一套礦井瓦斯富集部位地震探測(cè)技術(shù)與方法，建立了由3D3C地震技術(shù)、AVO技術(shù)、地震反演技術(shù)、地震屬性分析技術(shù)、地震波形分類技術(shù)、瓦斯地質(zhì)技術(shù)等構(gòu)成的瓦斯富集部位地質(zhì)—地震預(yù)測(cè)模式，形成了瓦斯富集部位探測(cè)的核心技術(shù)；
(3)采用地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃的方法，確定了活動(dòng)構(gòu)造和巖體應(yīng)力狀態(tài)對(duì)突出的影響，并劃分出應(yīng)力升高區(qū)、應(yīng)力降低區(qū)和應(yīng)力梯度。為此開(kāi)發(fā)了突出多因素模式識(shí)別概率預(yù)測(cè)計(jì)算機(jī)軟件，確定了活動(dòng)斷裂、最大主應(yīng)力、應(yīng)力梯度等8個(gè)主要影響因素，并可方便地劃分突出的危險(xiǎn)區(qū)、威脅區(qū)和安全區(qū)，開(kāi)發(fā)出了突出區(qū)域預(yù)測(cè)決策分析系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)了圖、文、聲和像的可視化；
(4)采用電磁波透視技術(shù)，成功研制出了探測(cè)煤層瓦斯災(zāi)害易發(fā)區(qū)的技術(shù)和裝備，建立了電磁波反射和吸收特征數(shù)據(jù)庫(kù)和地質(zhì)異常體的識(shí)別系統(tǒng)，得出了瓦斯災(zāi)害易發(fā)區(qū)分布規(guī)律，提出了判定瓦斯災(zāi)害易發(fā)區(qū)的敏感指標(biāo)和臨界值，形成一套適于瓦斯災(zāi)害易發(fā)區(qū)的判識(shí)方法。
這些技術(shù)成果的研究和應(yīng)用，完善并發(fā)展了我國(guó)煤礦瓦斯突出區(qū)域預(yù)測(cè)技術(shù)體系，提高了突出預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，非突出危險(xiǎn)區(qū)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性達(dá)到100％，突出危險(xiǎn)區(qū)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性超過(guò)70％，最大限度地降低了掘進(jìn)和回采過(guò)程中的瓦斯影響，顯著提高掘進(jìn)速度和提高回采工作面產(chǎn)量。
2．3 煤與瓦斯突出動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)
煤與瓦斯突出的非接觸式預(yù)測(cè)是通過(guò)對(duì)瓦斯或煤體本身的信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)而進(jìn)行的連續(xù)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)。這種方法具有測(cè)試簡(jiǎn)單、不與生產(chǎn)發(fā)生沖突、實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。因此，非接觸式連續(xù)預(yù)測(cè)是目前突出預(yù)測(cè)的主要研究方向。在“九五”攻關(guān)成果的基礎(chǔ)上，針對(duì)掘進(jìn)工作面煤與瓦斯突出非接觸動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的需要，分別研究出了基于動(dòng)態(tài)瓦斯涌出規(guī)律原理、AE聲發(fā)射原理和電磁輻射原理的工作面突出危險(xiǎn)性連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)與裝備。
通過(guò)分析瓦斯涌出動(dòng)態(tài)變化規(guī)律與突出危險(xiǎn)性的關(guān)系、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)瓦斯動(dòng)態(tài)涌出特征波形、提取與突出危險(xiǎn)性相關(guān)的特征指標(biāo)，建立了煤巷掘進(jìn)炮后30分鐘的噸煤瓦斯動(dòng)態(tài)涌出量指標(biāo)、瓦斯涌出變異系數(shù)指標(biāo)、炮后瓦斯涌出最大速率指標(biāo)等連續(xù)預(yù)測(cè)指標(biāo)，研究確定了這幾種指標(biāo)與炮掘工作面突出危險(xiǎn)性的關(guān)系及指標(biāo)臨界值，以此綜合判斷工作面所處地點(diǎn)的安全狀況以及前方的潛在危險(xiǎn)性，實(shí)現(xiàn)了炮掘工作面瓦斯動(dòng)態(tài)涌出預(yù)測(cè)，為我國(guó)煤礦提供了一種新的瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法和煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)工藝技術(shù)；
開(kāi)發(fā)出了一套AE聲發(fā)射監(jiān)測(cè)煤與瓦斯突出的技術(shù)裝備，提出了AE聲發(fā)射濾噪綜合處理技術(shù)和方法，通過(guò)阻噪、隔噪、抑噪、濾噪和有效AE信號(hào)提取等途徑，實(shí)現(xiàn)了有效濾噪的目的，取得了歷年來(lái)濾噪研究中最有突破性進(jìn)展的研究成果，研究出了包括傳感器在內(nèi)的AE聲發(fā)射預(yù)測(cè)工藝技術(shù)，分析和總結(jié)了煤巖破壞AE聲發(fā)射規(guī)律、AE聲發(fā)射與瓦斯動(dòng)力災(zāi)害的關(guān)系；
通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)含瓦斯煤巖流變破壞過(guò)程中產(chǎn)生的電磁輻射信號(hào)強(qiáng)度和脈沖數(shù)及其變化的研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤與瓦斯突出等煤巖動(dòng)力災(zāi)害現(xiàn)象的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，研究并揭示了電磁輻射與煤與瓦斯突出影響因素間的關(guān)系，提出了臨界值法與動(dòng)態(tài)趨勢(shì)法相結(jié)合的煤巖動(dòng)力災(zāi)害預(yù)警方法，開(kāi)發(fā)成功了煤巖動(dòng)力災(zāi)害非接觸電磁輻射連續(xù)監(jiān)測(cè)儀，實(shí)現(xiàn)了煤巖動(dòng)力災(zāi)害的非接觸、連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及煤與瓦斯突出預(yù)警。
2．4 高產(chǎn)高效礦井瓦斯災(zāi)害綜合治理技術(shù)
加強(qiáng)瓦斯災(zāi)害的治理是防止煤礦重特大事故發(fā)生的重要保證。高瓦斯煤層群保護(hù)層開(kāi)采、低透氣性煤層瓦斯強(qiáng)化抽放、巷道邊掘邊抽等技術(shù)是瓦斯治理的有效措施，也一直都是煤礦瓦斯治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在煤層群保護(hù)層開(kāi)采方面，通過(guò)開(kāi)展了保護(hù)層作用機(jī)理的研究，利用三維離散單元法對(duì)淮南礦區(qū)保護(hù)層開(kāi)采后，采空區(qū)頂、底板煤巖體應(yīng)力重新分布的規(guī)律、頂?shù)装遄冃魏推茐奶卣鬟M(jìn)行了數(shù)值模擬研究，從理論上計(jì)算了保護(hù)層開(kāi)采后卸壓范圍向頂、底板方向發(fā)展的深度，為確定被保護(hù)層的保護(hù)效果和卸壓范圍提供了可靠的理論依據(jù)。
針對(duì)首采保護(hù)層開(kāi)采時(shí)，上下高瓦斯突出煤層的瓦斯集中向首采工作面涌出的特點(diǎn)，并考慮到確保和提高防突效果的要求，試驗(yàn)成功了多種首采層瓦斯綜合治理技術(shù)措施：
保護(hù)層底板巷道+上向穿層鉆孔抽放瓦斯技術(shù)、被保護(hù)層頂板煤(巖)巷道+下向穿層鉆孔抽放技術(shù)、首采層(保護(hù)層)頂板巷道抽放技術(shù)、首采層(保護(hù)層)頂板走向鉆孔抽放技術(shù)、首采層(保護(hù)層)工作面采空區(qū)埋管抽放技術(shù)、首采層(保護(hù)層)掘進(jìn)工作面邊掘邊抽技術(shù)。在試驗(yàn)研究中還在實(shí)際層間距70m(相對(duì)層間距35倍)近水平煤層群的下保護(hù)層開(kāi)采和80-90~急傾斜近距離煤層群的下保護(hù)層開(kāi)采上取得了重大進(jìn)展； 轉(zhuǎn)貼于
在順煤層強(qiáng)化抽放方面上，通過(guò)試驗(yàn)和理論研究，形成了一套在順煤層鉆孔中運(yùn)用高壓水射流擴(kuò)孔和鉆擴(kuò)一體化技術(shù)提高瓦斯抽放效果的成套技術(shù)和裝備，以及對(duì)石門揭煤抽、排瓦斯鉆孔擴(kuò)孔的工藝技術(shù)和方法。擴(kuò)孔后鉆孔直徑達(dá)到200-300mm，為擴(kuò)孔前的4．5倍，最大擴(kuò)孔直徑達(dá)619．9mm。擴(kuò)一個(gè)鉆孔的時(shí)間相當(dāng)于施工一個(gè)鉆孔時(shí)間的1／6，而一個(gè)擴(kuò)孔鉆孔的抽排放瓦斯及防突效果相當(dāng)于2個(gè)以上的鉆孔，明顯提高了瓦斯抽放的效果；
在瓦斯抽放效果評(píng)價(jià)方面，研究了根據(jù)煤層的最小突出瓦斯壓力、瓦斯含量為依據(jù)，合理確定評(píng)價(jià)預(yù)抽防突措施有效性的預(yù)抽率指標(biāo)和臨界值的方法。下向鉆孔及深孔預(yù)裂爆破是提高瓦斯抽放效果的另一重要技術(shù)途徑。通過(guò)試驗(yàn)研究，解決了下向鉆孔施工中的排渣、排水等技術(shù)難題，取得了下向孔鉆探長(zhǎng)度達(dá)到70．1m的良好效果。研究中完善了適合于高瓦斯低透氣性、有突出危險(xiǎn)煤層深孔控制預(yù)裂爆破強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)和石門快速揭煤技術(shù)；
對(duì)于單一低透氣性突出煤層巷道掘進(jìn)的瓦斯抽放技術(shù)難題，通過(guò)理論分析和試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)煤層巷道掘進(jìn)工作面和巷道兩幫的煤體在松動(dòng)和原始煤體之間存在的隨巷道向前掘進(jìn)而向前移動(dòng)的蠕變“u”形圈，在“u”形圈內(nèi)煤層的透氣系數(shù)成百倍地增加；
分析了煤層賦存參數(shù)、瓦斯抽放參數(shù)對(duì)抽放鉆孔抽放瓦斯效果的影響，確定了有效抽放半徑與抽放時(shí)間的關(guān)系、抽放負(fù)壓和抽放量的關(guān)系，并據(jù)此合理布置邊抽邊掘鉆孔，其截流抽放瓦斯率可達(dá)到30％以上，并且煤體的強(qiáng)度有較大增加。
2．5 礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性評(píng)價(jià)與決策技術(shù)
礦井通風(fēng)是保障煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，合理的通風(fēng)是防止瓦斯積聚、抑制煤炭自燃和火災(zāi)蔓延擴(kuò)大的重要手段，通風(fēng)系統(tǒng)布置不合理或管理不當(dāng)，則是導(dǎo)致瓦斯積聚和自然發(fā)火及造成瓦斯、火災(zāi)事故進(jìn)一步擴(kuò)大的主要原因。集約化生產(chǎn)的大型礦井實(shí)行一礦一面已成趨勢(shì)，要求通風(fēng)系統(tǒng)具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性、可靠性和合理性，具有較強(qiáng)的抗災(zāi)能力。
我國(guó)開(kāi)展了礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性評(píng)價(jià)和決策技術(shù)的研究，建立了基于評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的兩種礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)理論體系、評(píng)價(jià)方法和數(shù)學(xué)模型，開(kāi)發(fā)了智能化、可視化通風(fēng)系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)和決策支持系統(tǒng)軟件。
在災(zāi)變風(fēng)流動(dòng)態(tài)模擬及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方面，研究并完善了一維動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)，開(kāi)發(fā)了礦井災(zāi)害風(fēng)流流動(dòng)模擬的GIS顯示系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦井災(zāi)變動(dòng)態(tài)模擬結(jié)果在礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖各巷道通風(fēng)參數(shù)的動(dòng)態(tài)顯示，提高模擬結(jié)果與各巷道的對(duì)應(yīng)性，減少礦井災(zāi)害防治及救災(zāi)決策中應(yīng)用災(zāi)變狀態(tài)各參數(shù)的失誤率，提高決策效率。研究出了礦井火災(zāi)區(qū)域內(nèi)煙流流動(dòng)的三維數(shù)值模擬研究和礦井巷道中火災(zāi)煙流流動(dòng)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。
在通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)控方面，研究成功了井下自動(dòng)控制風(fēng)門及遠(yuǎn)程控制技術(shù)，研制出了帶有卸壓窗和撞桿自動(dòng)開(kāi)啟裝置的遠(yuǎn)程自控風(fēng)門，實(shí)現(xiàn)了井下人、車信號(hào)分離，采用控制命令分級(jí)管理的方法，徹底貫徹了“生產(chǎn)服從救災(zāi)，行人服從行車”的風(fēng)門管理理念，有效地提高了通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全可靠性。
作為配套技術(shù)研究，將礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性評(píng)價(jià)和決策技術(shù)、礦井災(zāi)變風(fēng)流動(dòng)態(tài)模擬及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和井下風(fēng)門遠(yuǎn)程控制技術(shù)等有機(jī)整合成一體，開(kāi)發(fā)了軟件平臺(tái)，初步實(shí)現(xiàn)了礦井通風(fēng)系統(tǒng)從監(jiān)測(cè)、分析、決策到控制等各環(huán)節(jié)的閉環(huán)運(yùn)行。
3 存在的問(wèn)題和急需開(kāi)展的研究
煤炭是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)能源，煤礦安全是煤炭工業(yè)走新型工業(yè)化道路、可持續(xù)發(fā)展的前提和保證。瓦斯災(zāi)害治理是煤礦安全工作的重點(diǎn)。對(duì)煤礦瓦斯災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控、預(yù)警防治等瓦斯綜合治理技術(shù)措施，是減少煤礦傷亡事故，提高安全生產(chǎn)水平的重要手段。目前，煤礦安全工作面臨兩大的挑戰(zhàn)：
一是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，生產(chǎn)高效集約化程度的提高，瓦斯涌出量倍增，產(chǎn)塵強(qiáng)度大幅度上升，通風(fēng)壓力增大，瓦斯煤塵爆炸、煤與瓦斯突出等災(zāi)害事故的預(yù)防難度增大；
二是礦井生產(chǎn)水平的逐年延伸，地應(yīng)力增大，瓦斯涌出量也增大、煤與瓦斯突出和沖擊地壓危險(xiǎn)性增加，惡化了煤礦生產(chǎn)條件，增大了生產(chǎn)中的不安全性。為此，煤礦安全技術(shù)也需從兩個(gè)方面開(kāi)展攻關(guān)研究：
(1)根據(jù)礦區(qū)煤層條件不同、瓦斯賦特征不同、生產(chǎn)條件的變化，采用新的科技手段進(jìn)一步完善提高現(xiàn)有瓦斯災(zāi)害治理技術(shù)體系并進(jìn)行適應(yīng)性研究，如采用現(xiàn)代通訊技術(shù)、自控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感技術(shù)，解決我國(guó)現(xiàn)有煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相互不兼容、無(wú)法互聯(lián)互通的技術(shù)難題；
(2)不斷解決瓦斯治理技術(shù)研究中出現(xiàn)的新問(wèn)題，如伴隨我國(guó)東部深井開(kāi)采帶來(lái)了“三高”和深部礦井的延期突出問(wèn)題，松軟低透氣性煤層長(zhǎng)鉆孔瓦斯抽放技術(shù)難題。這些問(wèn)題急需開(kāi)展科技攻關(guān)加以解決。
4 結(jié)論
瓦斯災(zāi)害治理新技術(shù)在淮南礦區(qū)進(jìn)行了試驗(yàn)和應(yīng)用，取得了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、安全環(huán)境的多重效益。這些研究成果對(duì)我國(guó)煤礦生產(chǎn)條件和瓦斯災(zāi)害特點(diǎn)具有很強(qiáng)的針對(duì)性和適應(yīng)性，具體成果表現(xiàn)為：
(1)瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)在淮南潘三礦、張集礦應(yīng)用表明，評(píng)價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確可靠，具有很強(qiáng)的操作性和實(shí)用性，為預(yù)防煤礦瓦斯煤塵爆炸提供了重要技術(shù)支撐。
(2)瓦斯地質(zhì)、動(dòng)力區(qū)劃和地球物理探測(cè)方法的煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)技術(shù)是經(jīng)實(shí)踐證明是有效的，是減小防突工程量、提高防突效果的保障技術(shù)措施。
(3)AE聲發(fā)射、電磁輻射等非接觸連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，并進(jìn)入實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化階段。
關(guān)鍵詞：礦井瓦斯;綜合治理;煤礦安全
Abstract: In this paper the author of a comprehensive gas control in coal mine are introduced the practical experience of comprehensive gas control technology. It is put forward that the technology innovation, the technology popularization and application, to our country coal mine gas prevention and control technology plays a certain role, to fundamentally improve the mine safety status.
Key words: mine gas; comprehensive management; coal mine safety
中圖分類號(hào)：TD82文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)
1，總述
1.1《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》關(guān)于防治煤與瓦斯突出規(guī)定：
第一章總則第六條：“防突工作堅(jiān)持區(qū)域防突措施先行、局部防突措施補(bǔ)充的原則。突出礦井采掘工作做到不掘突出頭，不采突出面。未按要求采取區(qū)域防突措施的，嚴(yán)禁進(jìn)行采掘活動(dòng)?！保?/p>
第二章一般規(guī)定第十五條：“突出礦井做好防突工程的計(jì)劃和實(shí)施，將防突的預(yù)抽煤層瓦斯、保護(hù)層開(kāi)采等工程與礦井采掘布置、工程接替等統(tǒng)一安排，使礦井的開(kāi)拓區(qū)、抽采區(qū)、保護(hù)層開(kāi)采區(qū)和突出煤層（或被保護(hù)層）開(kāi)采區(qū)按比例協(xié)調(diào)配置，確保在突出煤層采掘前實(shí)施區(qū)域防突措施”
1.2《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50471—2008）5.2節(jié)瓦斯抽采方法選擇中規(guī)定：“在開(kāi)采的厚煤層、煤層群瓦斯涌出量較大時(shí)，可選用“高抽巷”的抽采方法，也可選擇直徑為300～500mm的頂板水平長(zhǎng)鉆孔進(jìn)行抽采，不易自燃煤層也可選擇尾抽巷進(jìn)行抽采。”
1.3結(jié)合公司采掘施工過(guò)程制定瓦斯綜合治理技術(shù)方案。
2、用詞解釋
底板防突措施巷：布置在工作面內(nèi)側(cè)，在煤層底板中距煤層底板7-10米的全巖巷道，用于綜采工作面掘進(jìn)、回采前進(jìn)行區(qū)域瓦斯治理和防治水；
穿層鉆孔：在巖石巷道或煤層巷道內(nèi)向相鄰煤層施工的鉆孔；
順層鉆孔：在煤層巷道內(nèi)，沿煤層布置的鉆孔；
煤層預(yù)抽：在煤層未受到采動(dòng)以前進(jìn)行的瓦斯抽采
高位鉆孔：指在風(fēng)巷向開(kāi)采煤層頂板施工的抽采鉆孔（進(jìn)入裂隙帶）。
邊掘邊抽：掘進(jìn)巷道的同時(shí)，抽采巷道周圍卸壓煤體內(nèi)的瓦斯。
邊采邊抽：抽采采煤工作面前方卸壓煤（巖）體的瓦斯或厚煤層開(kāi)采時(shí)抽采未采分層卸壓煤體的瓦斯。
鄰近層卸壓抽采：回采工作面采動(dòng)后因采空區(qū)跨落而造成鄰近煤（巖）層瓦斯卸壓解析，對(duì)該類瓦斯進(jìn)行抽采的方法。
煤層預(yù)抽：在煤層未受到采動(dòng)以前進(jìn)行的瓦斯抽采
煤層透氣性系數(shù)：表征煤層對(duì)瓦斯流動(dòng)的阻力、反映瓦斯沿煤層流動(dòng)難易程度的系數(shù)。
高位鉆孔：指在回風(fēng)順槽高位鉆場(chǎng)向開(kāi)采煤層頂板施工的治理上隅角瓦斯的抽采鉆孔。
高抽巷：在開(kāi)采層頂部處于采動(dòng)影響形成的裂隙帶內(nèi)掘進(jìn)的專用抽采瓦斯巷道。
3、底板防突措施巷+穿層鉆孔區(qū)域治理瓦斯區(qū)：
瓦斯是煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的重大危險(xiǎn)源，要治理瓦斯，先掘進(jìn)巖巷（底板防突措施巷），再在底板防突措施巷內(nèi)布置鉆場(chǎng)，進(jìn)行瓦斯預(yù)抽。在煤層底板施工底板防突措施巷為預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯、預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯提供施工空間，又可做為采區(qū)泄水巷使用，同時(shí)又避免了煤層施工鉆孔誘發(fā)煤與瓦斯突出的可能性。
3.1技術(shù)要求
（1）底板巖巷距煤層底板層間距不小于7米；
（2）穿層鉆孔穿過(guò)煤層頂板0.5米；
（3）底板巖巷兩側(cè)施工鉆場(chǎng)，在巷道一側(cè)中對(duì)中距離20米，兩側(cè)中對(duì)中距離10米；
（4）抽采鉆孔覆蓋預(yù)抽采工作面輪廓外不小于15米；
（5）較難抽放穿層鉆孔抽放鉆孔見(jiàn)煤點(diǎn)間距8m～10m;
（6）較難抽放煤層噸煤鉆孔量>0.03m/t；
（7）布置常規(guī)鉆機(jī)鉆場(chǎng)的一條底板巖巷服務(wù)一個(gè)工作面區(qū)塊的瓦斯治理；
（8）千米定向鉆機(jī)（簡(jiǎn)稱千米鉆）一側(cè)鉆場(chǎng)施工鉆孔300～400米，鉆場(chǎng)間距60米，底板巷兩側(cè)鉆場(chǎng)服務(wù)600～800米區(qū)域，即布置千米鉆鉆場(chǎng)的一條底板巖巷服務(wù)三至四個(gè)工作面區(qū)塊的瓦斯治理；
（9）根據(jù)煤礦實(shí)際設(shè)計(jì)底板巖巷常規(guī)鉆鉆場(chǎng)和千米鉆鉆場(chǎng)。
附表十單位鉆場(chǎng)工程量
3.2常規(guī)鉆機(jī)鉆場(chǎng)底板防突措施巷
根據(jù)常規(guī)鉆機(jī)因局限于鉆孔長(zhǎng)度及定向的因素，底板防突措施巷布置在預(yù)回采工作面煤層下7-10的巖石中，為巖巷超前工作面順槽掘進(jìn)。工作面順槽掘進(jìn)、工作面回采前預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯、預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯。
附圖一：布置常規(guī)鉆機(jī)鉆場(chǎng)的底板巖巷鉆場(chǎng)示意圖
3.3奧鉆鉆場(chǎng)的底板防突措施巷
根據(jù)奧鉆變方位施工鉆孔及經(jīng)濟(jì)合理成孔質(zhì)量可靠等因素，底板防突措施巷布置在預(yù)回采工作面煤層下7-10的巖石中或在現(xiàn)有巷道中布置鉆場(chǎng)。
附圖二
3.4方案對(duì)比
（1）中澳公司施工鉆孔長(zhǎng)度達(dá)400以上米，說(shuō)明千米鉆在沁水煤田有可操作性；
（2）底板巖巷千米鉆場(chǎng)可服務(wù)三至四個(gè)工作面區(qū)塊的預(yù)抽采范圍，底板巖巷常規(guī)鉆場(chǎng)只能服務(wù)一個(gè)工作面區(qū)塊的預(yù)抽采范圍，即常規(guī)鉆場(chǎng)底板巖的工程量是千米鉆場(chǎng)底板巖巷的工程量的3至4倍；
（3）千米鉆單位鉆場(chǎng)鉆孔工程為3580米），煤層有效鉆孔率93.7%常規(guī)鉆單位鉆場(chǎng)鉆孔工程量為1142米，煤層有效鉆孔率為34.5%；千米鉆單位鉆場(chǎng)抽采煤量為9.66萬(wàn)噸，常規(guī)鉆單位鉆場(chǎng)抽采煤量為1.28萬(wàn)噸。以上數(shù)據(jù)說(shuō)明千米鉆單位鉆場(chǎng)鉆孔工程和煤層有效鉆孔率是單位常規(guī)鉆的3倍，千米鉆單位鉆場(chǎng)抽采煤量是單位常規(guī)鉆場(chǎng)的8倍關(guān)系；
（4）底板巖巷單位常規(guī)鉆場(chǎng)的封孔工程量是千米鉆場(chǎng)的20倍，同時(shí)鉆孔漏氣源也是千米鉆場(chǎng)的20倍；千米鉆機(jī)可提高鉆孔預(yù)抽采瓦斯?jié)舛?，增加鉆孔抽采率。
4 瓦斯局部治理
工作面回采期間隨著工作面的推進(jìn)，煤體片落，吸附在煤體的不可解晰的瓦斯瞬間釋放，涌入工作面并集聚于工作臺(tái)面上隅角，致使工作面瓦斯超限。根據(jù)上覆巖移動(dòng)規(guī)律和瓦斯流動(dòng)規(guī)律，裂隙帶是鄰近層瓦斯和冒落區(qū)瓦斯的主要聚集區(qū)，有大量、高濃度瓦斯，同時(shí)裂隙發(fā)育充分；是抽放瓦斯的最佳層位。冒落帶上部、裂隙帶中下部是布置頂板水平長(zhǎng)鉆孔的最佳區(qū)域。治理工作面上隅角瓦斯采用高抽巷+回風(fēng)順槽高位水平鉆孔或頂板水平鉆孔+回風(fēng)順槽高位水平鉆孔。借此扇形抽采鉆孔，改變瓦斯場(chǎng)流，達(dá)到瓦斯治理的目的。
4.1技術(shù)要求
綜采工作面回風(fēng)順槽施工頂板高位鉆場(chǎng)及聯(lián)絡(luò)巷，借此施工上隅角扇形抽采鉆孔，改變瓦斯場(chǎng)流。
[關(guān)鍵字] 煙氣 煙塵治理技術(shù) 二氧化硫治理技術(shù)
[中圖分類號(hào)] X933.7 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2012）-11-59-1
1概述
中國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，也是世界上少數(shù)幾個(gè)以煤為主要能源的國(guó)家之一。根據(jù)《中華人民共和國(guó)2011年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，我國(guó)2011年煤炭消費(fèi)總量比2010年增長(zhǎng)9.7%，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤炭消耗量將不斷增加。煤中含有碳、氫、氧、氮、硫等元素，在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生煙塵、二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等污染物，給自然環(huán)境和人體健康帶來(lái)了很大的危害。燃煤污染已成為我國(guó)大氣污染的主要原因，尋求有效的解決途經(jīng)，減輕煤燃燒產(chǎn)生的污染，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，勢(shì)在必行。
2燃煤煙氣治理技術(shù)
煤燃燒產(chǎn)生煙塵、二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等多種污染物，下面僅對(duì)燃煤煙氣中的煙塵和二氧化硫的治理技術(shù)論述。
2.1煙塵治理技術(shù)
煙塵治理技術(shù)即除塵技術(shù)，可分為機(jī)械除塵、電除塵、濕式除塵和過(guò)濾式除塵四大類[1]。
2.1.1機(jī)械除塵
機(jī)械除塵是通過(guò)重力、慣性力和離心力來(lái)進(jìn)行除塵的一種技術(shù)，它包括重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器等。重力沉降室的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)容易、阻力低、維護(hù)費(fèi)用低，經(jīng)久耐用，適合處理中等流量的常溫或高溫氣體；慣性除塵器是利用氣流中塵粒慣性力大于氣體的慣性力而使塵粒與氣體分離的除塵技術(shù)，常用的慣性除塵器是百葉式除塵器；旋風(fēng)除塵器是利用含塵氣體旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力將塵粒從氣流中分離出來(lái)的一種裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作維修方便、能耗低、耐高溫、處理量大、分離效率高等特點(diǎn)[2]。
2.1.2電除塵
電除塵就是使煙氣中灰塵塵粒通過(guò)高壓靜電場(chǎng)，與電極間的正負(fù)離子和電子發(fā)生碰撞而荷電（或在離子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)中荷電），荷電的塵粒在電場(chǎng)力的作用下向異性電極運(yùn)動(dòng)并積附在異性電極上，通過(guò)振打等方式使電極上的灰塵落入收集灰斗中，從而煙氣得到凈化。電除塵的優(yōu)點(diǎn)是除塵效率高、阻力損失小、處理煙氣量大、運(yùn)行費(fèi)用低、對(duì)不同粒徑的煙塵有很好的分類富集作用；缺點(diǎn)是不易適應(yīng)操作條件的變化，對(duì)制造、安裝和運(yùn)行條件要求較高，鋼材消耗量大，占地面積大[3]。
2.1.3濕式除塵
濕式除塵是使含塵氣體與液體（一般為水）密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞及其它作用捕集顆粒的裝置。濕式除塵可以有效地將直徑為0.1～20μm的液態(tài)或固態(tài)粒子從氣流中除去，同時(shí)也能脫除部分氣態(tài)污染物。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、操作維修方便和凈化效率高等優(yōu)點(diǎn)，能夠處理高溫、高濕的氣流，將著火、爆炸的可能性減至最低。但采用濕式除塵時(shí)要特別注意設(shè)備、管道的腐蝕及污水、污泥的處理等問(wèn)題。濕式除塵過(guò)程也不利于副產(chǎn)品的回收，如果設(shè)備安裝在室外，還必須考慮設(shè)備在冬天可能凍結(jié)的問(wèn)題。
2.1.4過(guò)濾式除塵
過(guò)濾式除塵是借助于多孔介質(zhì)將氣溶膠粒子從氣流中分離出來(lái)的一種除塵技術(shù)。用纖維層、顆粒層或液滴對(duì)氣體進(jìn)行凈化都屬于同樣的過(guò)濾機(jī)理。過(guò)濾式除塵對(duì)微細(xì)粒子有較高的捕集效率。
2.2二氧化硫治理技術(shù)
煙氣中二氧化硫的控制途徑有三種，即燃燒前脫硫、燃燒中脫硫及燃燒后脫硫（煙氣脫硫），但從技術(shù)、成本等方面綜合考慮，今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍會(huì)以燃燒后脫硫即煙氣脫硫?yàn)橹?。煙氣脫硫技術(shù)按脫硫過(guò)程是否加水和脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài)可分為濕法和干法脫硫兩大類，其中濕法脫硫技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用較為普遍。
2.2.1濕法脫硫
世界各國(guó)的煙氣濕法脫硫工藝流程、形式和機(jī)理大同小異，主要是使用石灰石、石灰或碳酸鈉等漿液作洗滌劑，在反應(yīng)塔中對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌，從而除去煙氣中的二氧化硫。濕法脫硫技術(shù)按使用脫硫劑種類可分為：石灰石-石膏法、雙堿法、氧化鎂法等。
石灰石-石膏法是通過(guò)向吸收塔的漿液中鼓入空氣使亞硫酸鈣都氧化為硫酸鈣（石膏），從而去除煙氣中二氧化硫的方法。鼓入空氣使?jié){液均勻，增高脫硫率，并且易于控制結(jié)垢與堵塞。由于石灰石價(jià)格便宜、易于運(yùn)輸與保存，自80年代以來(lái)石灰石已成為主要脫硫劑。石灰石-石膏法具有適用煤種范圍廣、脫硫率高、吸收劑利用率高、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率高、工作可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)也不容忽視，它的初期投資費(fèi)用高、運(yùn)行費(fèi)用高，占地面積大、系統(tǒng)管理操作復(fù)雜、磨損腐蝕現(xiàn)象較為嚴(yán)重，并且副產(chǎn)物石膏和廢水也較難處理。
雙堿法是利用堿金屬鹽類如納鹽的水溶液來(lái)吸收二氧化硫，然后在另一個(gè)反應(yīng)器中用石灰石將吸收了二氧化硫的吸收液再生，再生的吸收液返回吸收塔回用，而二氧化硫則以亞硫酸鈣和石膏的形式沉淀出來(lái)。由于雙堿法的固體產(chǎn)生過(guò)程不是發(fā)生在吸收塔內(nèi)，因此避免了結(jié)垢問(wèn)題。
一些金屬氧化物如氧化鎂、二氧化錳和氧化鋅等都有吸收二氧化硫的能力，可利用其漿液或水溶液作為脫硫劑進(jìn)行煙氣脫硫。吸收了二氧化硫的亞硫酸鹽和亞硫酸在一定溫度下分解產(chǎn)生二氧化硫氣體，可以用于制造硫酸，而分解形成的金屬氧化物得到了再生，可循環(huán)使用。
2.2.2干法脫硫
煙氣干法脫硫是指脫硫的最終產(chǎn)物是干態(tài)的。主要有噴霧干燥法、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕法、煙氣循環(huán)流化床法、活性炭法、電子射線輻射法等。干法脫硫與濕法脫硫相比具有投資少、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低、設(shè)備簡(jiǎn)單、維修方便、煙氣無(wú)需再熱等優(yōu)點(diǎn)，但存在著鈣硫比高、脫硫效率低、副產(chǎn)物不能商品化等缺點(diǎn)。
3結(jié)論
在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)我國(guó)以煤為主要能源的生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)不會(huì)改變，煤燃燒產(chǎn)生的大量煙塵、二氧化硫等污染物所造成的污染和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，已成為制約我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)主要環(huán)境因素，因此我們要不斷地推進(jìn)煙氣治理技術(shù)的發(fā)展，從而緩解燃煤對(duì)大氣環(huán)境造成的污染。
參考文獻(xiàn)
[1]胡滿銀，照毅，劉忠.除塵技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.
1 葡萄病害的預(yù)防
葡萄病害的治理以“預(yù)防為主”。發(fā)病前可以采取噴灑農(nóng)藥的治理方式,使發(fā)病率降低,并得到有效的控制。根據(jù)不同病害的發(fā)病時(shí)間等信息以及天氣的陰晴狀況,合理、適時(shí)的噴灑農(nóng)藥,秉承“趁早不趁晚”的原則。
2 葡萄病害的防治
2.1 植物檢疫、栽培管理技術(shù)預(yù)防、化學(xué)防治等都是防治葡萄病害的有效方法 充分、合理及恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用能夠獲得良好的治理效果。各種方法能夠揚(yáng)長(zhǎng)避短、互相協(xié)調(diào),取得更大的防治效果及效益。栽培管理技術(shù)的預(yù)防,指的是在管理葡萄的過(guò)程中,盡量選取對(duì)植株抗病性有增強(qiáng)作用,能夠有效阻斷病原菌繁殖、擴(kuò)大、感染的有針對(duì)性的栽培技術(shù)。合理提高果穗的質(zhì)量,及時(shí)摘除發(fā)病的葉子或果實(shí)等措施可以有效地預(yù)防葡萄病患的出現(xiàn),同時(shí)有助于果實(shí)質(zhì)量及品質(zhì)的提高;針對(duì)葡萄病害進(jìn)行化學(xué)治療,有利于抑制病害的發(fā)生及擴(kuò)散。
2.2 葡萄病害的前期防治 包括:黑痘病、穗軸褐枯病等;中后期的病害防治分為:霜霉病、炭疽病、褐斑病等;全生育期的病害防治含有:灰霉病、根癌病、蔓枯病等。葡萄病害的初始發(fā)病期,應(yīng)針對(duì)性地進(jìn)行及時(shí)、合理的噴藥治理。高溫陰雨天氣不利于農(nóng)藥的噴灑,且容易引發(fā)感染病毒,因此,可以在天晴后重新噴藥一次,每日對(duì)葡萄園實(shí)行全面觀察與預(yù)測(cè)等措施。
3 綜合治理技術(shù)
3.1 葡萄病害是嚴(yán)重影響葡萄產(chǎn)量及品質(zhì)的極為嚴(yán)重的災(zāi)害之一 葡萄病害可以分為侵染性和非侵染性兩種。不同的葡萄病害的危害情況也不同,總結(jié)其主要的發(fā)病規(guī)律我們可以發(fā)現(xiàn):霜霉病是一種世界性的葡萄病害,病原開(kāi)始于美洲,它主要對(duì)葡萄的葉片、新梢、卷須等有損害,霜霉病的發(fā)生及盛行與天氣狀況密切相關(guān);葡萄黑痘病的發(fā)生具有全球性,世界上很多的葡萄產(chǎn)區(qū)都出現(xiàn)過(guò)此種病害,特別是一些培植單一葡萄的歐洲區(qū)域,病害尤為嚴(yán)重,該病害對(duì)葡萄的果實(shí)、葉片等綠色幼嫩部位存在危害,其發(fā)生與流行的原因很大程度上與雨水、空氣濕度有關(guān);葡萄白腐病有被稱為腐爛病、爛穗等,其主要發(fā)生于我國(guó)北方的一些葡萄產(chǎn)區(qū),其病原菌可以對(duì)葡萄的幼莖、花序及果穗等進(jìn)行侵染,導(dǎo)致果實(shí)、葉片的大量脫落等。針對(duì)不同的病害,進(jìn)行不同的治療。
3.2 陰沉多雨的天氣,容易造成肥料的嚴(yán)重流失 因此,合理提高施肥量可以增強(qiáng)葡萄的抵抗功能。果農(nóng)可以根據(jù)葡萄的生長(zhǎng)情況及土壤質(zhì)量等判斷是否需要增加施肥量,并合理、適當(dāng)?shù)奶砑逾}、鎂、磷等,以增強(qiáng)葡萄植株的抗病性;適時(shí)、合理地對(duì)土壤進(jìn)行松土,以提高土壤的透氣性,尤其是大雨或暴雨之后,葡萄園的土壤過(guò)度陰濕,表層板結(jié),通透性不好,所以導(dǎo)致葡萄的根系嚴(yán)重缺少氧氣,生長(zhǎng)趨勢(shì)被減弱,抗病性降低等。因此及時(shí)在進(jìn)入雨季前或雨季間隙的晴天對(duì)葡萄園的土壤進(jìn)行深度的活土;另一方面,陰雨季節(jié),葡萄更容易出現(xiàn)徒長(zhǎng)趨勢(shì),而且葡萄樹干副梢的發(fā)病率極高,所以要進(jìn)行及時(shí)、合理的剪枝及摘心等。對(duì)葡萄園進(jìn)行全面、完整的清園工作,嚴(yán)密控制病害的感染及傳播,盡量避免出現(xiàn)交叉感染等情況。
3.3 對(duì)葡萄園土壤進(jìn)行地膜覆蓋,可以有效阻止侵染病菌通過(guò)雨水或其他擴(kuò)散 能夠顯著減少霜霉病、黑痘病等情況的發(fā)生;合理改良土壤,及時(shí)施肥灌溉,有利于葡萄根部的發(fā)育以及顯著提高葡萄樹的抗病功能;對(duì)高于地面40厘米區(qū)域的新梢、多余枝葉等進(jìn)行修剪,以提高通透度,接受陽(yáng)光直射,使葡萄園內(nèi)土壤的濕度得到有效的降低。
3.4 對(duì)葡萄病害的防治要堅(jiān)持三個(gè)原則 盡力做好葡萄果園的清潔工作,有效的防止侵染及病原;提高培植管理的相關(guān)技術(shù),促進(jìn)空氣濕度的降低,提高葡萄樹的自身抗病性;合理、及時(shí)的進(jìn)行農(nóng)藥噴灑,使幼嫩部分得到良好的保護(hù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 王永升. 葡萄病害綜合防治技術(shù). 河北果樹,2007(1):50-51.
