防止煤矿瓦斯爆炸的关键技术包括：瓦斯抽放技术、矿井通风技术、煤与瓦斯突出防治
技术、安全监测监控技术、煤矿火灾防治技术、煤矿粉尘防治技术等.从矿井抽放出来的瓦
斯气体和通风出来的乏风气体含有不同成分的甲烷,它是一种可以充分利用的能源,但如果
排放到大气中则是巨大的环境污染源.
煤与瓦斯突出的非接触式预测方法是通过对瓦斯或煤体本身的信号的实时监测而进行
的连续动态预测技术.因此,非接触式连续预测是目前瓦斯突出预测的主要研究方向.针对
掘进工作面煤与瓦斯突出非接触动态预测预报的需要,分别研究基于动态瓦斯涌出规律和基
于光线传感器的工作面突出危险性连续监测技术与装备.
通过分析瓦斯涌出动态变化规律与突出危险性的关系、实时监测瓦斯动态涌出特征波
形、提取与突出危险性相关的特征指标,建立煤巷掘进炮后30分钟的吨煤瓦斯动态涌出量
指标、瓦斯涌出变异系数指标、炮后瓦斯涌出最大速率指标等连续预测指标,然后研究确定
这几种指标与炮掘工作面突出危险性的关系及指标临界值,最后应用目前国际上较为先进的
基于人工智能的预测诊断技术来综合判断工作面所处地点的安全状况以及前方的潜在危险
性,实现工作面瓦斯动态涌出预测,并开发出瓦斯的智能报警系统.
2应用说明
我国是煤炭大国,具有丰富的瓦斯资源.然而由于种种原因,我国瓦斯的开发和利用规
模普遍偏小.2004年全国国有高瓦斯突出矿井平均煤层气的开发率仅10％左右.我国高瓦
斯矿井多,目前全国共有高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井9000多处,占矿井总数的30％左
右.其中国有重点煤矿258处,占重点煤矿矿井总数的46％.瓦斯开发利用率低是造成瓦
斯煤矿灾害事故居高不下的重要原因.
国家安全生产监督管理总局提出的瓦斯治理原则是“先抽后采、监测监控、以风定产”,
但目前我国煤矿的瓦斯利用率不高,经济效益不高,造成了煤矿对抽放设备和通风设备的投
入不足,因此加强瓦斯的综合利用,是保证安全生产和提高煤矿经济效益的最重要的途径.
瓦斯的利用主要分为两大类,采矿过程中抽放的矿井煤层气(CMM)的利用和矿井通
风系统中乏风(VAM)的利用.
(1)CMM的综合利用
CMM作为民用燃料的经济性评价.根据煤矿的地理位置和瓦斯的抽放产量,
道运输、加压汽车运输等经济性.
利用CMM发电的主要设备有燃气内燃机(gas engine)、燃气轮机(gas turbine)、燃煤
锅炉煤层气混合燃烧和蒸汽轮机,联合循环、热电联产.我国目前的发电设备大多不能解决
煤层气浓度变化引起的工作稳定性问题,而且没有大功率的瓦斯发电设备,因此引进国外先
进技术,开发大功率的瓦斯发电设备,并且提高瓦斯发电的工作稳定性,就成为瓦斯发电研
