瓦斯治理技術(shù)現(xiàn)狀探討

蔡敏博+牛強(qiáng)

摘要：煤炭能源是基礎(chǔ)性能源，在煤礦企業(yè)中，關(guān)于瓦斯的問(wèn)題比較突出，影響到了煤炭企業(yè)的正常生產(chǎn)，也就會(huì)影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。煤炭企業(yè)應(yīng)該要注意到煤炭開(kāi)采中關(guān)于高瓦斯突出礦井出現(xiàn)的瓦斯問(wèn)題，在日常工作中應(yīng)該要做好瓦斯的防治工作，總結(jié)出以往的治理方案，為以后的工作提供可以參考的資料，進(jìn)而能更準(zhǔn)確和及時(shí)治理瓦斯問(wèn)題。本篇文章探討了當(dāng)前的治理技術(shù)現(xiàn)狀，希望在未來(lái)能進(jìn)一步提升治理的創(chuàng)新技術(shù)。

關(guān)鍵詞：煤炭企業(yè)；瓦斯治理技術(shù)；現(xiàn)狀分析

我們國(guó)家的煤炭生產(chǎn)量較大，但在生產(chǎn)的過(guò)程中也存在一些瓦斯問(wèn)題，影響著煤炭的開(kāi)采工作，威脅著煤炭開(kāi)采工作人員的安全，雖然說(shuō)，近些年的科學(xué)技術(shù)手段不斷進(jìn)步，對(duì)瓦斯的治理也更進(jìn)一步，但是仍然不能放松對(duì)瓦斯的治理，尤其是高瓦斯突出礦井中的瓦斯問(wèn)題，更應(yīng)該引起相關(guān)人員的注意，盡量避免瓦斯問(wèn)題，提升煤炭整體效益。

1、“煤和瓦斯共采”技術(shù)

高瓦斯和煤、瓦斯突出的礦井中，其主要分布在低透氣性的煤層中，在這樣的煤層中多發(fā)瓦斯爆炸事故，導(dǎo)致了生產(chǎn)率低下的問(wèn)題，很難實(shí)現(xiàn)高效安全的生產(chǎn)，在這樣的背景下，提出“煤和瓦斯共采”瓦斯治理理念，對(duì)煤礦中的瓦斯進(jìn)行綜合性的治理。其中包含這些具體內(nèi)容：低透氣的煤層群實(shí)施卸壓開(kāi)采和抽采瓦斯的治理技術(shù)、無(wú)煤柱煤同瓦斯共采技術(shù)、地質(zhì)保障技術(shù)、貫徹19號(hào)令關(guān)鍵技術(shù)、防突預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)指標(biāo)體系。

1.1低透氣煤層瓦斯治理技術(shù)

1.1.1卸壓開(kāi)采和抽采瓦斯技術(shù)方法

預(yù)先在首采保護(hù)層工作面形成的應(yīng)力降低區(qū)和裂隙發(fā)育區(qū)內(nèi)布置瓦斯抽采工程，待首采層卸壓開(kāi)采后抽采采空區(qū)卸壓解吸瓦斯的工程技術(shù)方法，如圖一。

1.2.2卸壓解吸瓦斯需要突破的關(guān)鍵技術(shù)

第一點(diǎn)首采保護(hù)層工作面開(kāi)采后應(yīng)力及裂隙分布和演化規(guī)律；第二點(diǎn)不同瓦斯地質(zhì)條件下煤層的卸壓范圍需要確定出來(lái)、卸壓瓦斯富集區(qū)和瓦斯抽采巷道工程的合理層位也要確定出；第三點(diǎn)抽采缷壓瓦斯技術(shù)需要詳細(xì)制定。

1.2無(wú)煤柱和瓦斯共采技術(shù)

鑒于首采保護(hù)層工作面的瓦斯只能采用風(fēng)排為主的方法，隨著開(kāi)采深度增加和保護(hù)層的瓦斯升級(jí)，面臨瓦斯的抽采工程量大、成本高，U型通風(fēng)上隅角瓦斯難治理等問(wèn)題，必須優(yōu)化煤同瓦斯共采技術(shù)，確保首采保護(hù)層工作面的安全開(kāi)采成為關(guān)鍵點(diǎn)；研究發(fā)現(xiàn)改變通風(fēng)流場(chǎng)，將空氣壓力場(chǎng)能位和瓦斯場(chǎng)流動(dòng)運(yùn)移向采空區(qū)后方挪移，可以消除上隅角瓦斯的安全威脅。提出了采用Y型通風(fēng)、采空區(qū)護(hù)巷、在留巷內(nèi)布置鉆孔連續(xù)抽采采空區(qū)卸壓解吸瓦斯的新思路，如圖二。

2、“一礦一策”、“一面一策”瓦斯綜合治理

2.1“一礦一策”瓦斯治理

每一礦有不同的策略，主要根據(jù)礦自身的特點(diǎn)來(lái)制定策略，說(shuō)的就是“一礦一策”。每一個(gè)礦井都有著獨(dú)特的自然環(huán)境特點(diǎn)，在防治瓦斯時(shí)應(yīng)該綜合考慮礦井自身特點(diǎn)，制定出不同的瓦斯治理政策，才能更好地防治瓦斯。

主要針對(duì)兩種策略進(jìn)行分析：第一種，沿空留巷無(wú)煤柱回采時(shí)，通風(fēng)系統(tǒng)采用兩進(jìn)一回（運(yùn)順順槽、進(jìn)風(fēng)順槽進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)巷回風(fēng)）“Y”型通風(fēng)系統(tǒng)。采用的抽采方式有煤層順層預(yù)抽鉆孔、底板卸壓、頂板卸壓（高位裂隙）和采空區(qū)抽采等。采面回采前對(duì)煤層預(yù)抽后殘余瓦斯含量進(jìn)行效果檢驗(yàn)，并根據(jù)鉆孔施工、抽采時(shí)間和效果檢驗(yàn)情況進(jìn)行抽采達(dá)標(biāo)評(píng)判，抽采達(dá)標(biāo)后方可進(jìn)行回采作業(yè)。

第二種，采用“U” 型通風(fēng)系統(tǒng)，采用的瓦斯治理方法為順層鉆孔抽采、高位裂隙抽采和采空區(qū)抽采。采面回采前對(duì)煤層預(yù)抽后殘余瓦斯含量進(jìn)行效果檢驗(yàn)，并根據(jù)鉆孔施工、抽采時(shí)間和效果檢驗(yàn)情況進(jìn)行抽采達(dá)標(biāo)評(píng)判，抽采達(dá)標(biāo)后方可進(jìn)行回采作業(yè)。

2.2“一面一策”瓦斯綜合治理

在采煤中，會(huì)存在各種各樣的工作面，主要包括了煤掘進(jìn)工作面、揭煤工作面、煤回采工作面，所以，具體防治瓦斯工作中不能全盤(pán)使用單一的策略，需要依據(jù)不同工作面的情況，制定不同的瓦斯防治方案。對(duì)每個(gè)工作面的瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后再制定不同的防治策略，最后實(shí)施抽采系統(tǒng)，這樣能更好地治理瓦斯。

3、瓦斯治理技術(shù)水平提升

3.1兩種鉆孔技術(shù)水平的不斷提升

在抽取瓦斯工作上，煤炭企業(yè)一直面對(duì)著很大的難題，就是井下水平的長(zhǎng)鉆孔技術(shù)以及煤層順層的鉆孔技術(shù)的水平問(wèn)題，但是隨著技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，近些年，關(guān)于這樣的問(wèn)題，技術(shù)工作者們經(jīng)過(guò)了不斷的努力研究，從控制方式和進(jìn)入方式以及設(shè)備的方面上，對(duì)這兩種技術(shù)進(jìn)行了改良，并在一次試驗(yàn)中取得了成功，這次試驗(yàn)就是淄礦集團(tuán)的現(xiàn)場(chǎng)工作試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了主孔深度為1064m和終孔的直徑是96mm對(duì)其水平定向形式的瓦斯抽放孔的打鉆。創(chuàng)造出在我國(guó)的記錄中，最深的鉆孔水平。有著很好使用效果，并且井下的水平鉆孔鉆機(jī)是由我國(guó)第一個(gè)研制成功的。

3.2瓦斯的抽放工作進(jìn)行優(yōu)化，并優(yōu)化監(jiān)控體系

使用先進(jìn)的技術(shù)手段，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的作用下，建成完善的監(jiān)控體系，這其中包括數(shù)據(jù)、音頻、視頻為一體性綜合信息監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，并加強(qiáng)監(jiān)督檢查，對(duì)其的操作要繼續(xù)強(qiáng)化，將管理實(shí)行規(guī)范，實(shí)施責(zé)任體制，建設(shè)全局的聯(lián)網(wǎng)，并保證在24小內(nèi)有全程的監(jiān)控，具體的執(zhí)行中可以是分級(jí)形式的管理，進(jìn)而可以做到分級(jí)響應(yīng)，這樣可以更好地實(shí)時(shí)對(duì)礦井下瓦斯的含量進(jìn)行掌握，并取得瓦斯的體積分?jǐn)?shù)，在出現(xiàn)數(shù)值異常情況時(shí)，可以立刻地排除檢查，并在最快的時(shí)間內(nèi)，消除瓦斯的來(lái)源，采取措施，將危機(jī)化解，避免事故的發(fā)生。

結(jié)束語(yǔ)：

總的來(lái)說(shuō)，在關(guān)于瓦斯治理工作上，需要注意“先抽后采”的方式，也應(yīng)該注意到具體治理工作中綜合地使用不同的治理技術(shù)，確保瓦斯事故的發(fā)生率下降到最低，維護(hù)煤炭企業(yè)的利益，更要保護(hù)職工的安全。在高瓦斯的突出礦井中，更應(yīng)該關(guān)注瓦斯事故，探究新的技術(shù)的新的方法，更好地將高瓦斯突出礦井的瓦斯問(wèn)題進(jìn)行降低，確保煤炭生產(chǎn)安全性，提升整體的經(jīng)濟(jì)效益。

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