煤與瓦斯突出特點分析及預(yù)控措施

杜欣頂

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在煤礦開采的過程中瓦斯事故重大的安全隱患，在開采的過程中需要對瓦斯產(chǎn)生的原因和預(yù)制機(jī)制進(jìn)行嚴(yán)格的控制。本文主要就煤與瓦斯突出特點及預(yù)控的措施進(jìn)行研究分析。

【關(guān)鍵詞】煤與瓦斯；特點分析；預(yù)控措施

隨著礦井開采深度的不斷增加，瓦斯氣體的濃度也出現(xiàn)了一定的變化，由于瓦斯事故的突發(fā)性，使得煤礦的開采風(fēng)險不斷的增加。由于煤礦地質(zhì)的特殊性，為了更好的保障開采的質(zhì)量與安全，需要采取相對應(yīng)的預(yù)防控制措施。

一、煤與瓦斯的主要特點分析

其一：煤與瓦斯的發(fā)生會受到煤礦開采方式的影響，在煤礦開采的過程中由于施工設(shè)備破壞了煤層的基本結(jié)構(gòu)，這樣就會影響到煤層原始的應(yīng)力平衡，從而使得煤層的局部地區(qū)出現(xiàn)應(yīng)力工過大的情況，從而造成了瓦斯突出等情況。在一些煤層開采中由于礦產(chǎn)資源的位置較深且開采的方式是相向開采的，從而增加了煤層開采的危險性。

其二：由于煤礦資源分布的特殊性，煤層的自身堅固性不是很強(qiáng)， 且煤層自身的抗壓能力較差，這樣在開采的過程中煤炭資源的重心非常容易暴露在外面，從而導(dǎo)致了煤層受到了擠壓進(jìn)而影響到軟弱分層。

其三：不同的煤礦資源含有的瓦斯含量也是不同的，煤層中含有的瓦斯含量越高，在開采的過程中瓦斯的突出性就會增強(qiáng)。因為煤層中瓦斯含量越高，瓦斯的氣體壓力就會越大，從而給煤層造成了很大的壓力，就會增加瓦斯突出的可能性。在一些瓦斯含量較少的煤層中，只有在地質(zhì)極不穩(wěn)定的環(huán)境下，會產(chǎn)生瓦斯事故。按照嚴(yán)格的開采計劃進(jìn)行，就可以科學(xué)的避免瓦斯突出事故的發(fā)生。

其四：在煤礦開采的過程中為了獲得更多的資源，一般都是由淺層煤礦到深層煤礦的挖掘，隨著礦井開采深度的不斷增加，礦山中的壓力也會逐漸增加，隨之而來的就是煤與瓦斯的突出性增強(qiáng)，為煤礦的開采帶來了很大的安全隱患。

其五：煤層中的瓦斯發(fā)生突出事故的位置大都是集中在水文地質(zhì)構(gòu)造的區(qū)域，且該區(qū)域的地質(zhì)情況和巖層情況都是非常復(fù)雜的，特別是在一些斷裂層和箕斗型的區(qū)域，由于煤層分布的不均勻，從而導(dǎo)致了瓦斯突出情況的加劇。

二、煤與瓦斯突出情況的主要防治對策研究

在煤與瓦斯突出情況防治的過程中在主要采取區(qū)域防治和局部防治的對策，目前我國煤礦開采過程中區(qū)域防治的的主要技術(shù)手段有對開采層的保護(hù)技術(shù)、預(yù)抽瓦斯的控制技術(shù)，而局部控制技術(shù)主要有超前支架、金屬骨架、煤層注水等技術(shù)手段，通過對煤與瓦斯突出情況的控制管理，可以很好的提高煤礦開采的工作安全質(zhì)量。

（一）開采工藝的優(yōu)化改進(jìn)

在上文中說到了瓦斯突出的影響因素其中之一就是煤礦開采的工藝，為了保障礦產(chǎn)開采的質(zhì)量與安全，需要優(yōu)化提高現(xiàn)有的開采工藝，保障煤層中的瓦斯壓力和礦井壓力處于一個穩(wěn)定的狀態(tài)下，這樣可以保障煤層的瓦斯壓力被逐漸的消除，科學(xué)的規(guī)避了瓦斯突出危險情況的出現(xiàn)。

（二）泄壓槽

在煤礦開采的過程中需要在巷道的旁邊建設(shè)一個溝槽，并且該溝槽需要具有一定的寬度且溝槽具有一定的超前性，這樣在開采的過程中可以使得煤礦的資源掉落在泄壓遭內(nèi)，很好的避免了瓦斯突出情況的發(fā)生。

（三）煤層注水

在煤礦開采的過程中一旦發(fā)生瓦斯突出事故，造成的影響是非常巨大的。為了有效的控制煤與瓦斯的突出，在開采的過程中可以采取煤層注水的方式，通過高壓水將水注入到含有瓦斯的煤層當(dāng)中，從而使得煤層中的煤炭逐漸的濕潤且脆性逐漸的變小，使得煤層中的瓦斯壓力逐漸的下降，這樣在煤層開采的過程中就不會出現(xiàn)瓦斯突出的情況，通過向煤層中注入一定的水分，可以很好的預(yù)防瓦斯突出。

（四）金屬骨架

隨著煤礦掘進(jìn)速度的不斷深入，在石門掘進(jìn)的過程中為了控制掌子面是結(jié)構(gòu)質(zhì)量，避免塌方事故的發(fā)生，需要在煤層開采的過程中及時的利用金屬設(shè)備，插入到提前鉆進(jìn)的煤層孔當(dāng)中，然后逐漸的進(jìn)行振動處理，從而利用鋼管將煤層中的瓦斯逐漸的釋放出來，這樣可以逐漸減緩煤層內(nèi)瓦斯的壓力，很好的控制了突出情況。

（五）預(yù)抽煤層瓦斯

在一些深層礦井當(dāng)中煤層中瓦斯的含量非常的高，在開采的過程中稍不注意就會發(fā)生瓦斯突出的情況，為此在一些高危礦井開采施工的過程中為了保障施工的安全，可以在開采之前就將煤層中的瓦斯抽離，通過特殊的設(shè)備將煤層中的瓦斯進(jìn)行處理，雖然不能將煤層中的瓦斯處理徹底，但是通過處理之后，煤層中的瓦斯壓力降低了很多，這樣可以很好的避免瓦斯突出情況的發(fā)生。

在煤層瓦斯抽離的過程中主要有井預(yù)抽放技術(shù)、井下鉆孔技術(shù)和順層鉆孔預(yù)抽技術(shù)，這些方式都是煤礦開采中常用的瓦斯突出控制技術(shù)，通過人工設(shè)備的作業(yè)將煤層中的瓦斯排放到合理區(qū)域，這樣可以使得煤層中的壓力與實際含量出現(xiàn)明顯的下降，并且含有瓦斯煤層的結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度得到了很好的提高，有效的保障了煤礦開采的質(zhì)量與安全。

（六）開采保護(hù)層

在開采一些具有危險性的礦井時，為了科學(xué)安全的進(jìn)行開采，首先需要開采保護(hù)層，在開采保護(hù)層的過程中可以逐漸的破壞煤層內(nèi)部原有的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，在煤層的結(jié)構(gòu)壓力出現(xiàn)變化的時候，煤層中的瓦斯壓力會逐漸的減少，可以使得煤層巖石的內(nèi)部不會出現(xiàn)較大的壓力，很好的提高了煤層的抗壓性和透氣性，并且有效的減低了瓦斯對巖石的壓力，降低了瓦斯突出情況的出現(xiàn)。

在煤層保護(hù)層開采的過程中比并不是實現(xiàn)了對所有開采區(qū)域的保護(hù)作用，保護(hù)層的范圍也有限制，開采保護(hù)層的過程中主要是由保護(hù)層和瓦斯存在煤層之間的相互位置決定的，在開采區(qū)域決定時，煤層開采的厚度和煤層的傾角也起到了一定的作用。在實際開采的過程中不同的地質(zhì)環(huán)境和保護(hù)層的開采面積，都是需要根據(jù)煤礦的實際情況進(jìn)行決定的。

（七）超前支架

在巷道開采掘進(jìn)的過程中需要在掌子面的工作區(qū)域，布置相應(yīng)的瓦斯探孔，這些探孔可以很好的排除煤層中的瓦斯，這樣可以不僅可以第一時間發(fā)現(xiàn)巷道內(nèi)的瓦斯含量是否超標(biāo)，以便及時的采取相應(yīng)的應(yīng)對措施。并且在瓦斯探孔的作用下，煤層中的瓦斯壓力與含量都進(jìn)行了很好的泄壓，很好的控制了瓦斯突出的情況。但是這樣的超前支架，只適應(yīng)于開采條件較好的煤層。

三、結(jié)束語

綜上所述，煤與瓦斯突出的問題要想得到很好的解決，可以采取局部處理和區(qū)域處理兩種方案，不同的施工方案對應(yīng)著不同的開采技術(shù)，在開采的過程在中為了確保安全性，需要對煤礦中的瓦斯氣體進(jìn)行科學(xué)的處理，才可以保障煤層開采額可靠性。

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