深部煤礦開(kāi)采瓦斯綜合治理技術(shù)的探討

董學(xué)軍

摘要：煤礦行業(yè)的發(fā)展在近年來(lái)非常迅速，作為傳統(tǒng)重工業(yè)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用，但是隨著該行業(yè)的不斷發(fā)展，礦井深度不斷加深，開(kāi)采難度也不斷加大，這種開(kāi)采現(xiàn)狀進(jìn)而嚴(yán)重威脅到開(kāi)采人員的生命安全，為此，我們針對(duì)礦井深部開(kāi)采區(qū)進(jìn)行研究，并且綜合國(guó)內(nèi)外新技術(shù)，創(chuàng)新適宜礦井深部開(kāi)采的高水平瓦斯綜合治理技術(shù)。通過(guò)研究表明，對(duì)于開(kāi)采區(qū)設(shè)置保護(hù)層，對(duì)于瓦斯的抽采中最大程度上降低瓦斯含量，在有效降低瓦斯壓力的同時(shí)提高開(kāi)采的安全性，對(duì)于煤層中的空氣質(zhì)量可以利用水力化措施進(jìn)行改善，同上以上管理技術(shù)，最大程度保證礦井深部開(kāi)采的安全性。

關(guān)鍵詞：深部礦井；開(kāi)采瓦斯；綜合治理；技術(shù)探究

1前言

通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我們的煤炭資源豐富，但是其中一半以上都埋藏在地下一千米一下的地方，從我國(guó)大力開(kāi)采地下煤炭以來(lái)，煤炭資源也在迅速縮減，對(duì)于煤炭的開(kāi)采深度逐漸下降，通過(guò)計(jì)算在未來(lái)，我國(guó)煤炭的開(kāi)采將延伸到地下一千米到地下一千五百米以下，并且由于對(duì)煤炭的需求量決定了我們必須將這種開(kāi)采方式作為重點(diǎn)。但是一般情況下，在如此深度的煤炭受到高溫的影響，會(huì)產(chǎn)生一系列的生物化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生許多類似于甲烷等的氣體，并且，煤炭的埋藏深度會(huì)不斷加深，瓦斯壓力和瓦斯含量增多，通過(guò)一系列反應(yīng)會(huì)對(duì)煤礦開(kāi)采帶來(lái)極大安全隱患，所以為了降低深部煤炭開(kāi)采難度，我們對(duì)深部煤礦開(kāi)采瓦斯綜合治理技術(shù)進(jìn)行深刻研究。

2深部煤礦開(kāi)采瓦斯綜合治理的現(xiàn)狀分析

深部煤礦開(kāi)采瓦斯綜合治理的現(xiàn)狀可以表現(xiàn)在兩個(gè)個(gè)方面來(lái)探究，首先，深部煤礦開(kāi)采瓦斯時(shí)，成煤過(guò)程中會(huì)造成瓦斯含量和瓦斯壓力極度上升，并且我國(guó)很多煤礦的開(kāi)采深度在達(dá)到六百到一千以上之后瓦斯壓力會(huì)達(dá)到5.0到10.OMPa，根據(jù)我國(guó)相關(guān)規(guī)定顯示，這些煤礦將被歸為強(qiáng)危害性礦井，一旦發(fā)生瓦斯爆炸等事故將造成無(wú)法預(yù)計(jì)的后果，因此現(xiàn)今我國(guó)深部煤礦開(kāi)采瓦斯綜合治理存在很大問(wèn)題。其次，深部煤礦開(kāi)采中極有可能會(huì)使得地應(yīng)力不斷增高，地應(yīng)力增高會(huì)造成一系列的問(wèn)題，例如較高的地應(yīng)力會(huì)損毀礦井圍巖，也會(huì)導(dǎo)致礦井周邊的支護(hù)變形，嚴(yán)重的情況下極有可能引發(fā)煤礦事故，此外，地應(yīng)力的破壞力還表現(xiàn)在改變巖層的硬度，使得施工人員的工作難度變大，對(duì)施工來(lái)說(shuō)增加了不可控因素，影響到鉆孔的質(zhì)量和效率，降低煤層的透氣度進(jìn)而影響到整個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)作，甚至危害到工人的生命安全。

3提升深部煤礦開(kāi)采瓦斯綜合治理技術(shù)的措施

對(duì)于深部煤礦開(kāi)采瓦斯綜合治理技術(shù)來(lái)說(shuō)，可以從兩個(gè)方面來(lái)說(shuō)，首先，我們要做好防突措施，由于深部煤礦開(kāi)采的特點(diǎn)是瓦斯含量極大，礦洞的頂部和底部的透氣性能極度不好，使得瓦斯在礦洞有限的空間內(nèi)得不到良好的釋放，這是深部煤礦開(kāi)采中所面臨的首要問(wèn)題，防突就是從這一角度出發(fā)，最大限度上降低該層的瓦斯含量，保證礦洞環(huán)境的安全性，。其次，抽采可以在一定程度上降低瓦斯含量，抽采的工程原理有三種，包括對(duì)礦洞臨近層進(jìn)行降壓以此來(lái)降低本層瓦斯含量、對(duì)本層本來(lái)含有的瓦斯進(jìn)行提前抽取，以保證采礦時(shí)瓦斯含量不至于快速上升、對(duì)已經(jīng)開(kāi)采完畢的采空區(qū)進(jìn)行瓦斯抽取，降低煤層瓦斯含量。

3.1對(duì)于保護(hù)層的開(kāi)采措施

深度煤礦開(kāi)采中保護(hù)層是及其必要的一個(gè)保障措施，對(duì)于保護(hù)層的開(kāi)采措施可以具體分為三個(gè)步驟，也就是對(duì)于保護(hù)層的開(kāi)采、開(kāi)采保護(hù)層的同時(shí)要加入瓦斯的抽采、利用先進(jìn)技術(shù)來(lái)降低保護(hù)層的厚度。對(duì)于開(kāi)采保護(hù)層之一步驟來(lái)說(shuō)，其存在的意義在于最高效的解決煤炭和瓦斯突出的問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行區(qū)域性解決，其原理大致為通過(guò)對(duì)保護(hù)層的開(kāi)采來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)區(qū)域的泄壓作用。對(duì)于開(kāi)采保護(hù)層時(shí)進(jìn)行瓦斯抽采來(lái)說(shuō)，就是指在開(kāi)采保護(hù)層的時(shí)候大量瓦斯將會(huì)通過(guò)脆弱的巖層涌入開(kāi)采層，造成開(kāi)采層極大的瓦斯壓力，所以需要通過(guò)抽采的方式來(lái)保證瓦斯含量在開(kāi)采保護(hù)層時(shí)不至于超限存在。利用先進(jìn)技術(shù)來(lái)降低保護(hù)層的厚度是利用鉆卸法進(jìn)行鉆孔，較大的直徑能夠使得地應(yīng)力和瓦斯壓力單獨(dú)或者共同作用下保護(hù)層下特別薄的煤層，以此來(lái)通過(guò)外部環(huán)境的作用來(lái)開(kāi)采保護(hù)層。

3.2針對(duì)突出煤層的瓦斯進(jìn)行抽采

對(duì)于突出煤層來(lái)說(shuō)，其承受的瓦斯壓力都集中到了一個(gè)點(diǎn)，使得煤層承受的瓦斯壓力成倍增加，并且該區(qū)域的瓦斯含量也特別高，對(duì)于礦洞造成很大的安全隱患。降低突出煤層的瓦斯壓力和瓦斯含量可以通過(guò)對(duì)瓦斯進(jìn)行抽采來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)煤礦中出現(xiàn)突出煤層而又沒(méi)有保護(hù)層進(jìn)行保護(hù)的情況下，瓦斯抽采是最為有效的方法，通過(guò)合理抽采能夠有效降低突出煤層的瓦斯壓力，如果運(yùn)作合理也能使得高濃度的瓦斯得到有效利用，為人們提供方便的資源，同時(shí)對(duì)煤礦企業(yè)來(lái)說(shuō)也能獲取一定的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。具體來(lái)講瓦斯抽采的方法有很多，最主要的也是上文所提到的進(jìn)行預(yù)先抽采、對(duì)臨近層進(jìn)行抽采、對(duì)已經(jīng)采空的地區(qū)進(jìn)行抽采，預(yù)先抽采又可以分為很多類，根據(jù)情況不同可以進(jìn)行靈活選擇。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)深部煤礦開(kāi)采瓦斯綜合治理技術(shù)的研究可以發(fā)現(xiàn)，雖然煤礦行業(yè)在近年來(lái)發(fā)展迅速，取得了極大的經(jīng)濟(jì)效益，但是隨著煤礦深度的逐年加深，深部瓦斯?jié)舛群屯咚箟毫Φ牟粩嘣黾邮沟妹旱V的開(kāi)采難度也隨之增加，這種現(xiàn)狀不僅僅阻礙了煤礦行業(yè)的發(fā)展，更是威脅到了煤礦工人的生命安全，深部煤礦開(kāi)采環(huán)境一旦處理不當(dāng)，極有可能引發(fā)煤礦事故，造成很嚴(yán)重的后果，因此我們希望煤礦企業(yè)能對(duì)深部煤礦開(kāi)采瓦斯綜合治理技術(shù)提起重視，將先進(jìn)科技引入煤礦開(kāi)采中去，以此從技術(shù)層面保證深部煤礦開(kāi)采的安全性。

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