據(jù)中國(guó)應(yīng)急管理公眾號(hào)發(fā)布，《平頂山天安煤業(yè)股份有限公司關(guān)于下屬分公司發(fā)生煤礦瓦斯事故的公告》顯示，平頂山天安煤業(yè)股份有限公司十二礦1月12日煤與瓦斯突出事故已有13人遇難，目前仍在全力搜救3名失聯(lián)人員，搶險(xiǎn)救援正在緊張進(jìn)行。

一、什么是瓦斯突出？

瓦斯突出多發(fā)生在煤礦開采過(guò)程中，又常被叫做“煤與瓦斯突出”。

瓦斯突出是一個(gè)災(zāi)害的專用術(shù)語(yǔ)，是指隨著煤礦開采深度的增加、瓦斯含量的增加，在煤層中形成了在地應(yīng)力作用下，瓦斯釋放的引力作用下，使軟弱煤層突破抵抗線，瞬間釋放大量瓦斯和煤而造成的一種地質(zhì)災(zāi)害。

煤與瓦斯突出，是煤礦井下含瓦斯煤巖體多以碎粉狀由煤層向采掘部位急劇運(yùn)動(dòng)、并伴隨大量瓦斯噴出的一種強(qiáng)烈動(dòng)力過(guò)程。是極為復(fù)雜的煤礦自然災(zāi)害，嚴(yán)重威脅著煤礦安全生產(chǎn)。

二、煤與瓦斯突出有何預(yù)兆？

有聲預(yù)兆：

（1）響煤炮。突出在煤體深處發(fā)出大小、間隔不同的響聲。有的像炒豆聲、有的像鞭炮聲、有的像機(jī)槍連射聲、有的像悶雷聲。特別是煤炮聲由小到大，由遠(yuǎn)到近，由稀到密是突出較危險(xiǎn)的信號(hào)。

（2）氣體穿過(guò)含水裂縫時(shí)的吱吱聲。

（3）因壓力突然增大而出現(xiàn)的支架嘎嘎聲，劈裂折斷聲，煤巖壁開裂聲。

無(wú)聲預(yù)兆:

（1）煤層結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面表現(xiàn)為：煤層層理紊亂，煤變軟、變暗淡、無(wú)光澤、煤層干燥、煤塵增大，煤層受擠壓褶曲、變粉碎、厚度不均，傾角變化。

（2）礦山壓力顯現(xiàn)方面表現(xiàn)為：壓力增大使支架變形；煤壁外臌，片幫、冒頂次數(shù)增多，底臌嚴(yán)重；炮眼變形快，裝藥困難，打炮眼時(shí)易頂鉆、卡鉆、噴鉆、垮孔。

（3）其他方面表現(xiàn)為：瓦斯涌出量忽大忽小；煤塵增大；空氣氣味異常，忽冷忽熱。

三、預(yù)測(cè)防治措施

發(fā)生突出的現(xiàn)場(chǎng)條件千差萬(wàn)別，但突出發(fā)生位置一定存在著利于能量蓄積和能量突然釋放的地質(zhì)結(jié)構(gòu)環(huán)境；突出發(fā)生時(shí)間雖然短暫，但其仍存在自身的發(fā)生階段，一般認(rèn)為會(huì)經(jīng)歷準(zhǔn)備、啟動(dòng)、發(fā)展和終止4個(gè)階段，突出準(zhǔn)備階段主要完成能量的蓄積，突出啟動(dòng)的直接原因與應(yīng)力突變有關(guān)。從煤礦安全和防治突出的發(fā)生條件來(lái)看，最好是將突出遏制在最初階段，即遏制在突出啟動(dòng)階段以前 。

首先通過(guò)勘察研究劃定突出區(qū)段，然后針對(duì)瓦斯突出所在煤層的特點(diǎn)，采取防治措施。具體措施有：

①開采解放層。在多煤層礦井中，選擇一個(gè)無(wú)突出煤層或突出危險(xiǎn)性較小的煤層作為解放層，首先開采，使上下鄰近煤層卸壓，從而消除突出危險(xiǎn)。這是比較有效的區(qū)域性措施。

②抽放瓦斯，降低瓦斯壓力，削弱瓦斯在煤層中的作用。

③水力沖孔，煤層注水，安設(shè)專門支架等措施也有一定效果。

④震動(dòng)性放炮誘發(fā)突出。控制振動(dòng)強(qiáng)度，采用擋欄措施可獲一定效果。

目前瓦斯突出預(yù)測(cè)方法可以分為傳統(tǒng)的接觸式預(yù)測(cè)方法、新興的非接觸式預(yù)測(cè)方法以及現(xiàn)代數(shù)學(xué)理論方法三大類。

煤與瓦斯突出接觸式預(yù)測(cè)：

它主要以煤與瓦斯突出機(jī)理研究、突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)、煤層瓦斯含量預(yù)測(cè)、礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)、煤礦瓦斯地質(zhì)評(píng)價(jià)和瓦斯災(zāi)害綜合治理、煤層氣資源可采性評(píng)價(jià)以及瓦斯地質(zhì)測(cè)試儀表的開發(fā)和應(yīng)用等為主攻方向。瓦斯地質(zhì)理論在煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)中的應(yīng)用主要包括地質(zhì)指標(biāo)法、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法、瓦斯地質(zhì)單元法、地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃方法、構(gòu)造物理學(xué)的理論和方法等。

非接觸式動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)：

目前，突出的連續(xù)預(yù)測(cè)有3條途徑：①聲發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)；②無(wú)線電波透視監(jiān)測(cè)技術(shù)；③電磁輻射監(jiān)測(cè)技術(shù)，在這些方面已經(jīng)取得了一定得進(jìn)展。

現(xiàn)代數(shù)學(xué)理論和計(jì)算機(jī)科學(xué)預(yù)測(cè)：

煤與瓦斯突出機(jī)理極為復(fù)雜，突出影響因素與突出事件之間相關(guān)規(guī)律存在一定的不精確性和模糊性?；诮?jīng)驗(yàn)的傳統(tǒng)預(yù)測(cè)技術(shù)和基于數(shù)學(xué)建模的統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)方法的應(yīng)用已受到了很大的限制。目前，一些先進(jìn)的數(shù)學(xué)理論方法如計(jì)算機(jī)模擬、模糊數(shù)學(xué)理論、灰色系統(tǒng)理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、分形理論和非線性理論、流變與突變理論等，以及計(jì)算機(jī)科學(xué)中的數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘、GIS技術(shù)和三維地學(xué)模擬技術(shù)閱等，己開始應(yīng)用于煤與瓦斯突出的定量評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)中，并取得了一定的研究成果。

四、相關(guān)知識(shí)補(bǔ)充

? 乏風(fēng)氧化技術(shù)

為保證煤礦地下礦井空氣的安全、健康,需要向地下礦井鼓入大量新風(fēng),這些氣流攜帶在安全限度以下的甲烷含量(國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)低于0.75%,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)低于1.2%),從地下經(jīng)通風(fēng)口排到大氣里,俗稱“乏風(fēng)”或通風(fēng)瓦斯。

針對(duì)煤礦乏風(fēng)風(fēng)量巨大、煤礦乏風(fēng)中的瓦斯?jié)舛确浅５?、乏風(fēng)量、瓦斯?jié)舛炔▌?dòng)范圍大的特點(diǎn)，立式乏風(fēng)熱逆流氧化裝置可以用以治理和利用礦井乏風(fēng)瓦斯，減少因煤礦生產(chǎn)帶來(lái)的甲烷溫室氣體排放，同時(shí)回收礦井乏風(fēng)中的能量并加以利用。

? 抽采瓦斯發(fā)電

一般瓦斯電站機(jī)組只能用 30%濃度以上瓦斯發(fā)電，否則不易穩(wěn)定燃燒。且低濃度瓦斯易發(fā)生爆炸，輸送安全難以解決。本技術(shù)通過(guò)多級(jí)阻火器和水霧輸送系統(tǒng)保證輸送安全，并在發(fā)電機(jī)組中，通過(guò)過(guò)氧燃燒達(dá)到利用瓦斯能量發(fā)電的目的。

工藝流程：

瓦斯氣→抽采泵站→濕式放散閥→水位自控式水封阻火器→瓦斯管道專用阻火器→水霧輸送系統(tǒng)→溢流式脫水水封阻火器→發(fā)電機(jī)組→發(fā)電

? 瓦斯利用

1.高濃度瓦斯利用

主要指的就是 CH4 濃度在 30% 以上的瓦斯資源，這也是我國(guó)目前主要應(yīng)用的項(xiàng)目，應(yīng)用在民用瓦斯燃?xì)夥矫婀I(yè)瓦斯鍋爐方面以及瓦斯發(fā)電方面。

①民用瓦斯燃?xì)?/p>

能在大大提升資源利用率的同時(shí)，整合對(duì)應(yīng)工作效率，維持瓦斯利用技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

②工業(yè)瓦斯鍋爐

應(yīng)用在汽車燃料方面、氧化鋁焙燒材料方面、陶瓷爐窯燃料方面

2.低濃度瓦斯利用

有效建立低濃度瓦斯處理工藝方案，提高應(yīng)用效率和整體技術(shù)模式、資源管理效率，減少資源浪費(fèi)的同時(shí)，還能建構(gòu)更加完整、安全、環(huán)保的技術(shù)應(yīng)用模式。

①低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)

主要是利用甲烷濃度在 6-30% 的瓦斯完成發(fā)電處理，若是從技術(shù)層面分析，其具有一定的可行性，能提升低濃度瓦斯利用效率，匹配發(fā)電站實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)處理目標(biāo)，維持良好的運(yùn)行狀態(tài)。

②低濃度瓦斯?jié)饪s技術(shù)

主要是利用變壓吸附技術(shù)和低溫液化分離技術(shù)，能有效實(shí)現(xiàn)低濃度瓦斯向高濃度瓦斯的轉(zhuǎn)化，將其應(yīng)用在民用燃料和化工原料方面具有較為突出的應(yīng)用價(jià)值。

③低濃度瓦斯燃燒技術(shù)

要將低濃度瓦斯作為工業(yè)鍋爐的輔助性應(yīng)用原料，和煤炭摻混在一起完成燃燒處理，滿足發(fā)電燃料的基本需求。

3.瓦斯氧化處理技術(shù)

利用對(duì)應(yīng)的技術(shù)處理方案，有效將油排低濃度瓦斯和煤礦乏風(fēng)瓦斯結(jié)合在一起，確保相應(yīng)的物質(zhì)之間能形成有效的氧化反應(yīng)，在反應(yīng)結(jié)束后，利用反應(yīng)產(chǎn)生的熱量實(shí)現(xiàn)發(fā)電處理、制冷處理以及制熱處理。

- 礦井氣體濃度檢測(cè) -

01 在線式點(diǎn)型氣體檢測(cè)儀

檢測(cè)氣體：一氧化碳CO、甲烷CH4、氧氣O2、二氧化氮NO2、氨氣NH3 、硫化氫H2S等

技術(shù)原理：電化學(xué)、紅外、催化燃燒、熱導(dǎo)、PID光離子等

02 便攜式氣體檢測(cè)儀

檢測(cè)氣體：一氧化碳CO、甲烷CH4、氧氣O2、二氧化氮NO2、氨氣NH3 、硫化氫H2S等

技術(shù)原理：電化學(xué)、紅外、催化燃燒、熱導(dǎo)、PID光離子等