采煤工作面瓦斯治理的技術(shù)研究

李彬 高洪亮 唐曉君

摘 要：煤炭是為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中重要的能源物質(zhì)，在現(xiàn)階段的采煤工作中，雖然因?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)等發(fā)展，采煤工作的安全性得到了很大的提升，但是煤炭作業(yè)中瓦斯還是當(dāng)前沒(méi)有徹底解決的一個(gè)問(wèn)題，對(duì)于煤炭的采集造成了非常不利的影響，通過(guò)對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn)，煤炭采集工作中，因?yàn)橥咚顾鸬陌踩鹿试诮陙?lái)的比重逐步上升，需要深刻的認(rèn)識(shí)到這一問(wèn)題，采取科學(xué)的手段對(duì)其進(jìn)行防治，促進(jìn)煤炭采集作業(yè)安全性的提高

關(guān)鍵詞：高瓦斯；低透氣性；突出煤層

一、引言

煤炭是我國(guó)工業(yè)的“糧食”，我國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量可觀，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了巨大的貢獻(xiàn)，但是煤礦事故造成人員的傷亡和財(cái)產(chǎn)損失也應(yīng)引起重視，其中，瓦斯事故一直位于煤礦事故之首。

根據(jù)歷年來(lái)瓦斯事故的統(tǒng)計(jì)，雖然事故數(shù)在逐漸減少，但是死亡人數(shù)仍然居高不下，瓦斯治理的形式依然嚴(yán)峻。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)高瓦斯厚煤層覆巖裂隙瓦斯分布規(guī)律及抽放進(jìn)行了大量的研究，采用微震監(jiān)測(cè)對(duì)采空區(qū)覆巖高位裂隙體識(shí)別進(jìn)行了研究，研究得出，采空區(qū)中部的離層裂隙由于頂板垮落的原因，會(huì)被移動(dòng)的覆巖壓實(shí)，并在采空區(qū)周?chē)纬闪艘粋€(gè)不規(guī)則閉合“圓柱形橫臥體”裂隙區(qū)；研究了近距離煤層群上行開(kāi)采條件下高位被保護(hù)層工作面瓦斯的治理，對(duì)高位被保護(hù)層工作面瓦斯運(yùn)移規(guī)律及覆巖裂隙演化進(jìn)行分析，為高位被保護(hù)層工作面瓦斯抽采方案的選擇提供了理論支持。

煤炭開(kāi)采的地區(qū)因?yàn)榄h(huán)境的原因，會(huì)出現(xiàn)大量的瓦斯，長(zhǎng)期的采集經(jīng)驗(yàn)表明，瓦斯在煤炭采集中的出現(xiàn)是不可避免的，為此，利用各種手段對(duì)瓦斯進(jìn)行處理，杜絕因?yàn)槠錆舛鹊竭_(dá)一定的程度所造成不利的影響，成為了當(dāng)前煤炭采集作業(yè)的重要問(wèn)題。

二、瓦斯治理現(xiàn)狀

1、開(kāi)采難度越來(lái)越大

我國(guó)的煤炭開(kāi)采有著非常悠久的歷史，這就使得很多的煤礦隨著開(kāi)采的繼續(xù)，每層深度不斷的增大，這一現(xiàn)象不但使得開(kāi)采難度越來(lái)越大，對(duì)于技術(shù)的要求不斷的變高，相對(duì)于瓦斯?jié)舛葋?lái)說(shuō)，因?yàn)槊禾抠Y源的深入挖掘，瓦斯的濃度和壓力這類(lèi)因素也因此得到了巨大的上升，使得現(xiàn)階段的煤炭挖掘作業(yè)因?yàn)橥咚顾艿降闹萍s已經(jīng)逐漸超出了技術(shù)范圍，開(kāi)采中發(fā)生瓦斯安全事故的現(xiàn)象已經(jīng)開(kāi)始增多，嚴(yán)重影響了我國(guó)煤炭資源的安全使用。

2、瓦斯抽取設(shè)備落后

通風(fēng)系統(tǒng)不科學(xué)雖然我國(guó)的煤炭開(kāi)采技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但是很多的煤炭開(kāi)采企業(yè)并沒(méi)有因?yàn)槊簩拥纳钊朐黾有碌拈_(kāi)采設(shè)備，尤其是對(duì)煤層深入之后，面對(duì)逐漸增加的瓦斯?jié)舛炔](méi)有采取相應(yīng)的設(shè)備更新，使得落后的瓦斯抽取設(shè)備并不能和現(xiàn)在的煤炭開(kāi)采環(huán)境所匹配，極大的影響了煤炭開(kāi)采的安全性。

并且煤層的深入挖掘，對(duì)于通風(fēng)系統(tǒng)的性能要求越來(lái)越高，但設(shè)計(jì)難度也會(huì)增大，所以很多工程使用的通風(fēng)系統(tǒng)性能越來(lái)越低。

3、管理方式不科學(xué)

因?yàn)槊簩由钊胫螅枰黾痈嗟拈_(kāi)采人員，大量的沒(méi)有深層開(kāi)采工作經(jīng)驗(yàn)的人員涌入，使得這一方面必須要用較為科學(xué)的管理，就我國(guó)目前的一些民營(yíng)煤炭開(kāi)采企業(yè)來(lái)說(shuō)，自身實(shí)力的欠缺，使得中層管理人員的數(shù)量和質(zhì)量缺乏，在下井管理上存在較為嚴(yán)重的監(jiān)管漏洞，這些新進(jìn)入煤礦內(nèi)部的員工，雖然已經(jīng)進(jìn)行了短暫的學(xué)習(xí)，但是因?yàn)樽陨韺?shí)力的欠缺，在這進(jìn)入礦洞進(jìn)行開(kāi)采還有很多的是施工要領(lǐng)掌握的不夠純熟，違規(guī)操作和一些錯(cuò)誤的開(kāi)采方式在其中的大量運(yùn)用，使得產(chǎn)生了非常多的安全隱患。

三、采煤工作面瓦斯治理的技術(shù)措施

1、改善通風(fēng)系統(tǒng)

通過(guò)對(duì)瓦斯對(duì)于煤炭開(kāi)采中的危害性進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，降低瓦斯在礦井中的濃度將能夠很好地抑制瓦斯對(duì)于采礦的影響，為此，對(duì)礦洞內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)的同分，是當(dāng)前解決瓦斯問(wèn)題的重要手段，通常來(lái)說(shuō)，通風(fēng)系統(tǒng)的改善主要包括如下兩個(gè)方面，

第一，增加通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，現(xiàn)在的通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)間較早，都是在曾經(jīng)較為淺的礦洞的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的通風(fēng)系統(tǒng)，隨著當(dāng)前礦層的深入開(kāi)采，這一通風(fēng)系統(tǒng)的工作性能已經(jīng)那一滿足目前煤炭開(kāi)采環(huán)境的要求，尤其是一些環(huán)境較為復(fù)雜的礦井內(nèi)部，這些傳統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)根本不能夠?qū)⑿迈r的空氣傳遞到這些區(qū)域，使得這一區(qū)域范圍內(nèi)的瓦斯?jié)舛瘸掷m(xù)升高。為此，我國(guó)根據(jù)這一問(wèn)題已經(jīng)設(shè)計(jì)了多種通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，就目前的使用反饋效果來(lái)說(shuō)，U 型通風(fēng)系統(tǒng)在使用上不但能夠應(yīng)付復(fù)雜礦洞區(qū)域內(nèi)的通風(fēng)情況，并且在使用中因?yàn)樵撓到y(tǒng)在使用和維護(hù)方面非常的便捷，保證了通風(fēng)系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間工作中的穩(wěn)定性。

第二，瓦斯在煤礦采集過(guò)程中很可能會(huì)因?yàn)槊簬r層中有著非常豐富的瓦斯，使得開(kāi)采這一區(qū)域時(shí)瓦斯?jié)舛鹊纳仙俣冗^(guò)快，使得僅僅使用通風(fēng)系統(tǒng)難以滿足作業(yè)環(huán)境中為此較低的瓦斯?jié)舛葪l件，針對(duì)這一狀況，企業(yè)應(yīng)該在仔細(xì)的對(duì)煤層的含瓦斯量進(jìn)行準(zhǔn)確的勘測(cè)，在出現(xiàn)較高的瓦斯的煤巖層時(shí)，使用現(xiàn)在工作性能更好的瓦斯抽取機(jī)器，并在工作之前對(duì)實(shí)地情況進(jìn)行仔細(xì)的檢查和計(jì)算，保證抽取的力度能夠滿足這一區(qū)域的工作要求。

2、優(yōu)化采煤工作面瓦斯抽放設(shè)計(jì)方案

（1）順層鉆孔預(yù)抽本煤層瓦斯

煤層中蘊(yùn)含的瓦斯在不同的區(qū)域濃度不同，需要進(jìn)行瓦斯抽取的區(qū)域大部分情況都是在工作面進(jìn)行，同時(shí)在工作面的工作時(shí)間較長(zhǎng)，為此在這一區(qū)域的瓦斯抽取工作需要更加的精細(xì)。為了達(dá)到這一要求，企業(yè)對(duì)于這一工作需要有著較大的監(jiān)管力度，在進(jìn)行開(kāi)采前所進(jìn)行的鉆孔壓差需要嚴(yán)格控制在 10到 15m 之間，保證這一工作的準(zhǔn)確性。

（2）穿層鉆孔預(yù)抽采煤工作面鄰近層卸壓瓦斯在進(jìn)行煤礦采集工作時(shí)工作環(huán)境非常的復(fù)雜，各個(gè)工作區(qū)域之間的分界方式并不是非常的嚴(yán)格，為此在進(jìn)行鉆孔工作時(shí)，為了保證這一工作的安全，防止因?yàn)殂@孔作業(yè)的不科學(xué)使得周?chē)耐咚谷坑咳氲焦ぷ鲄^(qū)域的工作面，出現(xiàn)瓦斯?jié)舛韧蝗簧叩默F(xiàn)象，就需要在才沒(méi)工作面有著底抽巷時(shí)，對(duì)周?chē)徑耐咚惯M(jìn)行鉆孔，并且保證預(yù)抽鉆孔均勻布置。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)目前的能源結(jié)構(gòu)決定了對(duì)于煤礦開(kāi)采是非常依賴(lài)的，保證煤礦開(kāi)采工作的安全性，才能夠促進(jìn)我國(guó)能夠向著更加安全的方向發(fā)展。

針對(duì)煤礦采煤工作面的瓦斯治理，還需要根據(jù)實(shí)際的情況做好合理的分析，這樣才可以提升瓦斯的治理效率，滿足采煤工作面正常工作的需求，確保采煤工作能夠順利開(kāi)展下去。

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