瓦斯，其主要成分是甲烷，是成煤過程中伴生的氣體。在煤礦開采中，它既是威脅安全生產(chǎn)的“第一殺手”，也是一種熱值高于常規(guī)天然氣的清潔能源。長期以來，煤礦瓦斯治理是煤礦面臨的共同難題。隨著科技的進(jìn)步和安全理念的升華，我國的煤礦瓦斯治理已經(jīng)走出了一條從單純的“被動(dòng)抽放、通風(fēng)稀釋”向“主動(dòng)抽采、煤與瓦斯共采、清潔利用”的深刻變革之路，構(gòu)建了一套日趨完善的綜合治理體系，為煤礦安全生產(chǎn)和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了堅(jiān)實(shí)保障。

一、 理念革新：從“治”到“防”，從“廢”到“寶”的認(rèn)知躍遷

瓦斯治理的首要前提是理念的轉(zhuǎn)變。過去，瓦斯被視為必須被“排除”的有害物，治理方式以“亡羊補(bǔ)牢”式的排放為主。這種被動(dòng)防御模式風(fēng)險(xiǎn)高、效果不穩(wěn)定?，F(xiàn)代瓦斯治理的核心理念是 “先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)” 的十二字方針，其精髓在于 “治理”優(yōu)于“開采”，“預(yù)防”重于“救災(zāi)”。

先抽后采：這是主動(dòng)治理的基石。在煤炭開采前，利用巷道、鉆孔等技術(shù)手段，提前將煤層中的瓦斯抽取出來，從根本上降低采掘工作面的瓦斯含量和壓力，將高瓦斯煤層轉(zhuǎn)化為低瓦斯煤層后再進(jìn)行開采。這相當(dāng)于在“老虎”出沒前，先將其“引開或馴服”，極大提升了本質(zhì)安全水平。

煤與瓦斯共采：將瓦斯不再視為廢棄物，而是作為一種共生礦產(chǎn)資源。在開采煤炭的同時(shí)，有規(guī)劃、有組織地對瓦斯進(jìn)行協(xié)同開采。這不僅消除了安全隱患，更將瓦斯變廢為寶，轉(zhuǎn)化為電能、熱能或車用燃料，實(shí)現(xiàn)了資源綜合利用，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

區(qū)域治理代替局部措施：改變過去“頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳”的局部治理模式，轉(zhuǎn)向從礦區(qū)整體規(guī)劃入手，進(jìn)行區(qū)域性的瓦斯地質(zhì)評估和抽采設(shè)計(jì)。通過地面井與井下孔相結(jié)合的方式，對大范圍煤層進(jìn)行“地毯式”預(yù)抽，實(shí)現(xiàn)瓦斯治理的規(guī)?；统靶浴?/span>

二、 技術(shù)體系：構(gòu)建“天地井”一體化的綜合治理網(wǎng)絡(luò)

先進(jìn)的理念需要強(qiáng)大的技術(shù)作為支撐?，F(xiàn)代瓦斯治理技術(shù)已形成地面、井下協(xié)同，抽采、利用并舉的立體化技術(shù)體系。

（一）地面預(yù)抽技術(shù)：搶占治理先機(jī)

對于透氣性較好的煤層或采用煤層氣（瓦斯）地面開發(fā)經(jīng)濟(jì)可行的礦區(qū)，地面鉆井抽采是首選。在采煤前數(shù)年甚至更早，從地面向煤層施工垂直井或從式水平井，通過水力壓裂等增透技術(shù)，將煤層中的瓦斯抽取至地面。這種方式安全、高效，且不干擾井下生產(chǎn)，是實(shí)現(xiàn)“先抽后采”的理想途徑。

（二）井下抽采技術(shù)：精準(zhǔn)化解風(fēng)險(xiǎn)

井下抽采是應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，根據(jù)抽采時(shí)機(jī)和位置可分為：

1、本煤層瓦斯抽采：在煤炭回采前，通過在本煤層中施工順層鉆孔或穿層鉆孔，預(yù)抽煤層瓦斯。這是降低工作面瓦斯涌出量的直接手段。

2、鄰近層瓦斯抽采：開采煤層時(shí)，其頂?shù)装鍘r層會(huì)發(fā)生卸壓，導(dǎo)致鄰近煤層中的瓦斯大量解吸、涌向開采空間。通過在開采層頂板施工高抽巷或走向鉆孔，或?qū)⒌装鍘r巷穿透至鄰近煤層施工鉆孔，可以高效攔截抽采這部分瓦斯，效果顯著。

3、采空區(qū)瓦斯抽采：采空區(qū)是瓦斯積聚的重要區(qū)域。通過在采空區(qū)埋管或施工頂板定向鉆孔，對采空區(qū)瓦斯進(jìn)行可控抽采，既能防止瓦斯超限，又能獲得濃度相對較高的瓦斯資源。

（三）瓦斯監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)：構(gòu)筑“透明礦山”感知神經(jīng)

實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)的監(jiān)測是瓦斯治理的“眼睛”和“耳朵”。現(xiàn)代煤礦建立了完善的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)（KJ系統(tǒng)）。

傳感器網(wǎng)絡(luò)：在井下所有關(guān)鍵地點(diǎn)，如采掘工作面、回風(fēng)巷、機(jī)電硐室等，密集布置甲烷、一氧化碳、風(fēng)速、風(fēng)門開關(guān)等傳感器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)秒級傳輸。

預(yù)警與聯(lián)動(dòng)：系統(tǒng)一旦監(jiān)測到瓦斯?jié)舛瘸?，能立即發(fā)出聲光報(bào)警，并自動(dòng)切斷危險(xiǎn)區(qū)域的電源，停止設(shè)備運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)“預(yù)測預(yù)警、實(shí)時(shí)報(bào)警、斷電控制”的閉環(huán)管理。

大數(shù)據(jù)與人工智能：結(jié)合地質(zhì)數(shù)據(jù)、采掘進(jìn)度和實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析和AI算法，可以對瓦斯涌出規(guī)律進(jìn)行智能預(yù)測，實(shí)現(xiàn)從“事后報(bào)警”到“事前預(yù)警”的跨越，為科學(xué)決策提供支持。

（四）通風(fēng)技術(shù)：最后的可靠屏障

盡管抽采是治本之策，但通風(fēng)仍是保障井下空氣質(zhì)量的基礎(chǔ)性、永久性措施。建立穩(wěn)定、可靠、合理的通風(fēng)系統(tǒng)，確保新鮮風(fēng)流有效稀釋和帶走無法完全抽采的殘余瓦斯，是防止瓦斯積聚的最后一道防線。堅(jiān)持“以風(fēng)定產(chǎn)”，根據(jù)礦井通風(fēng)能力科學(xué)核定產(chǎn)量，杜絕超通風(fēng)能力生產(chǎn)。

三、 管理創(chuàng)新：筑牢瓦斯治理的“軟實(shí)力”防線

再先進(jìn)的技術(shù)也需要嚴(yán)格的管理來落地。瓦斯治理的成功離不開“管理、裝備、素質(zhì)、系統(tǒng)”并重。

責(zé)任體系化：建立健全從礦長到一線員工的瓦斯治理責(zé)任制，明確各級人員職責(zé)，將瓦斯治理成效與績效考核緊密掛鉤，形成“人人有責(zé)、層層負(fù)責(zé)”的格局。

培訓(xùn)常態(tài)化：持續(xù)開展瓦斯防治知識(shí)培訓(xùn)，提高全員對瓦斯危害的認(rèn)識(shí)和應(yīng)對能力。特別是特種作業(yè)人員（如瓦檢員、防突員）的業(yè)務(wù)技能和責(zé)任心，是現(xiàn)場安全的關(guān)鍵。

投入保障化：保證瓦斯治理專項(xiàng)資金投入，用于新技術(shù)、新裝備的研發(fā)與應(yīng)用，以及抽采系統(tǒng)的維護(hù)更新，確保治理工程“不打折扣”。

應(yīng)急演練實(shí)戰(zhàn)化：定期組織瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出等事故的應(yīng)急演練，完善應(yīng)急預(yù)案，確保在險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)能夠迅速、科學(xué)、有效地應(yīng)對，最大限度減少損失。

四、 挑戰(zhàn)與未來展望

盡管我國煤礦瓦斯治理取得了舉世矚目的成就，但仍面臨一些挑戰(zhàn)：深部開采帶來的高地應(yīng)力、高地溫、高瓦斯壓力“三高”問題日益突出；低透氣性煤層的增透抽采仍是世界性難題；瓦斯利用率仍有提升空間，部分濃度低的瓦斯直接排空，造成了溫室效應(yīng)（甲烷溫室效應(yīng)是二氧化碳的21-28倍）。

面向未來，煤礦瓦斯治理將向更智能、更精準(zhǔn)、更綠色的方向發(fā)展：

精準(zhǔn)感知與智能決策：借助物聯(lián)網(wǎng)、5G、數(shù)字孿生技術(shù)，構(gòu)建“透明礦山”，實(shí)現(xiàn)對瓦斯賦存、運(yùn)移的厘米級精準(zhǔn)感知和智能預(yù)測，使治理措施更加有的放矢。

高效增透與定向鉆進(jìn)：研發(fā)更高效、更環(huán)保的物理化增透技術(shù)（如高壓水射流、二氧化碳爆破等），結(jié)合超長距離定向鉆進(jìn)技術(shù)，攻克低透氣性煤層抽采難題。

全濃度瓦斯利用：發(fā)展低濃度瓦斯安全輸送和氧化發(fā)電技術(shù)，以及風(fēng)排瓦斯（極低濃度）的蓄熱氧化利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)瓦斯“零排放”，將碳足跡降至最低。

結(jié)語

煤礦瓦斯治理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是安全工程、資源工程，更是綠色工程。它深刻體現(xiàn)了從“被動(dòng)防御”到“主動(dòng)治理”、從“單一治災(zāi)”到“綜合利用”的可持續(xù)發(fā)展思想。隨著科技的不斷突破和管理水平的持續(xù)提升，我們必將能更好地駕馭瓦斯這頭“困龍”，最終實(shí)現(xiàn)煤礦的安全、高效、綠色開采，為國家的能源安全和生態(tài)文明建設(shè)作出更大貢獻(xiàn)。