高瓦斯礦井瓦斯治理措施研究

周 勇

(陽泉煤業(yè)(集團(tuán))平定裕泰煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 陽泉 045000)

引言

煤礦開采逐漸向深處移動，煤層的瓦斯含量逐漸增加，瓦斯帶來的危險(xiǎn)和災(zāi)害也在增加，大多數(shù)礦井面臨著高度的瓦斯運(yùn)行[1-2]。大部分礦山在煤氣管理方面沒有采取合理措施，所以煤層開采后大量煤氣進(jìn)入生產(chǎn)面，只要依靠通風(fēng)系統(tǒng)，就很難降低生產(chǎn)環(huán)境中的煤氣含量，工作面的煤氣含量超出標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)工作中斷。因此，對于高瓦斯礦山，請制定合理的瓦斯管理措施，采用合理的瓦斯排放技術(shù)，有助于降低操作環(huán)境中的瓦斯含量，實(shí)現(xiàn)礦山的高效生產(chǎn)。

1 高瓦斯礦井的必要性分析

我們國家通過近些年現(xiàn)代化社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，各個領(lǐng)域?qū)τ诿禾康膽?yīng)用量也是有增無減，另外因?yàn)椴删蚩萍嫉某掷m(xù)提升，使得我們國家在煤炭領(lǐng)域使用的科學(xué)技術(shù)也在持續(xù)提升。但是在大部分煤炭公司運(yùn)營期間，通常會因?yàn)楦黝愒蛑率沟V產(chǎn)井道內(nèi)聚合大量的高濃度的瓦斯，其對于礦產(chǎn)的順利開采和工作人員的生命安全帶來了較大的威脅。因此我們不難得出，想要完成煤炭礦產(chǎn)的順利高效開采，第一需要排除的便是高濃度瓦斯的問題。在目前已經(jīng)存在的科技情況下，對于這種狀況在排除過程中重點(diǎn)使用的方式是提升礦產(chǎn)井道的通風(fēng)，也就是把干凈的空氣吹入到設(shè)施上最后送入礦產(chǎn)井道中，確保整體的井道中都能保持良好的通風(fēng)和空氣循環(huán)。

2 高瓦斯礦井通風(fēng)技術(shù)運(yùn)用現(xiàn)狀分析

2.1 缺乏運(yùn)用高瓦斯礦井通風(fēng)技術(shù)的意識

根據(jù)當(dāng)前的狀況來看，我國大部分的煤炭礦產(chǎn)公司在運(yùn)營期間都沒有充分的意識到高瓦斯礦井通風(fēng)科技的重要性。大部分的公司在作業(yè)期間總是存有僥幸的想法，從而忽略了井道中高瓦斯?jié)舛鹊那闆r。換句話講，就是目前大部分的煤礦公司都沒有有效的利用高瓦斯礦井通風(fēng)科技，忽略了對于此科技的應(yīng)用。

2.2 技術(shù)運(yùn)用缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

在對于高瓦斯礦井通風(fēng)科技在應(yīng)用過程中并沒有具體化的規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使得煤炭礦產(chǎn)的相關(guān)工人對于此科技的應(yīng)用都不標(biāo)準(zhǔn)，就此隱藏下較大的安全問題。在煤炭礦產(chǎn)公司運(yùn)營期間，對于高瓦斯礦井通風(fēng)科技的應(yīng)用沒有根據(jù)我國有關(guān)規(guī)范的方式操作，更有部分公司在應(yīng)用此科技時滿不在乎、隨便操作，只是根據(jù)自己公司的運(yùn)營需求來使用。

3 高瓦斯礦井通風(fēng)技術(shù)要點(diǎn)研究

3.1 均壓通風(fēng)技術(shù)分析

3.1.1 均壓通風(fēng)技術(shù)原理

均壓通風(fēng)技術(shù)的工作方式就是在礦道中裝配調(diào)節(jié)壓力的設(shè)備或者是風(fēng)機(jī)，用來調(diào)節(jié)通風(fēng)線兩邊的風(fēng)壓保持平衡的狀態(tài)，從而使得井道中的風(fēng)壓能夠均衡的布控，進(jìn)一步減少井道中的瓦斯含有量。其功效的重點(diǎn)之處在于：第一，提升了礦道中通風(fēng)的強(qiáng)度，增速了對于礦下工作面瓦斯的排除成效，迅速減少瓦斯的含有量；第二，在提升通風(fēng)線路兩邊壓力分布的平衡性時，可以有效的減小煤礦井道中風(fēng)壓的變換起伏度，控制礦道中瓦斯的溢出程度。此科技在早期通常運(yùn)用在礦道的防火和滅火中，并且成效非常明顯。因?yàn)榇丝萍伎梢杂行У臏p少礦道中瓦斯的含有量，所以，在近幾年中被頻繁應(yīng)用在高瓦斯的礦產(chǎn)通風(fēng)活動中。

3.1.2 均壓通風(fēng)技術(shù)的要點(diǎn)分析

第一，確保調(diào)壓風(fēng)機(jī)能夠安穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)。礦道中風(fēng)機(jī)的安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)可以確保瓦斯無法進(jìn)到作業(yè)區(qū)域中，相關(guān)工作者在操作風(fēng)機(jī)期間，需要按照瓦斯的流出量來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的吹風(fēng)速度，從而保證瓦斯能夠排除干凈。第二，關(guān)注風(fēng)窗-風(fēng)機(jī)均壓的聯(lián)動性。關(guān)注風(fēng)窗-風(fēng)機(jī)的聯(lián)動性就是均壓通風(fēng)科技的關(guān)鍵之處，經(jīng)過采用風(fēng)窗-風(fēng)機(jī)聯(lián)動均勻能夠提升均壓的通風(fēng)成效。如圖1所示的風(fēng)窗-風(fēng)機(jī)聯(lián)動均壓裝置，我們不難看到，通過在作業(yè)區(qū)域的進(jìn)風(fēng)線路c上設(shè)置通風(fēng)機(jī)的方式能夠有效提升線路的風(fēng)壓，再在回風(fēng)線路d上設(shè)置風(fēng)窗，能夠使得以后回風(fēng)線路中的風(fēng)壓和礦道通風(fēng)程序的風(fēng)壓相一致，進(jìn)而把作業(yè)區(qū)域中的風(fēng)壓轉(zhuǎn)換浮動穩(wěn)固在較好的范圍內(nèi)，降低其對于通風(fēng)程序的干擾程度。此科技在現(xiàn)實(shí)運(yùn)用過程中需要有規(guī)范性的技術(shù)操控流程與治理準(zhǔn)則，不然就會造成較大的安全隱患。

圖1 風(fēng)窗—風(fēng)機(jī)聯(lián)動調(diào)壓示意圖

3.2 B型通風(fēng)技術(shù)分析

3.2.1 B型通風(fēng)技術(shù)原理

在B型通風(fēng)技術(shù)中包含了多類性能的通風(fēng)技術(shù)，所以其屬于一種綜合性的通風(fēng)科技。此程序可以確保作業(yè)區(qū)域穩(wěn)固的通風(fēng)，完成礦道的防塵、防瓦斯、防火等工作，在實(shí)際的一個用中成效非常顯著。如圖2所示的B通風(fēng)布控，我們不難得出，其和以往的U型通風(fēng)科技是不一樣的，此科技布控了通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷，于頂板內(nèi)布控的瓦斯排出巷道和回風(fēng)巷道是平行狀態(tài)的，組成了一進(jìn)兩回一聯(lián)絡(luò)的通風(fēng)程序。此科技的關(guān)鍵優(yōu)勢是，其能夠把作業(yè)區(qū)域中的瓦斯含有量較多區(qū)域內(nèi)的瓦斯進(jìn)行移除，經(jīng)過針對聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)行調(diào)壓、回風(fēng)巷增強(qiáng)阻力的方式調(diào)整通風(fēng)線路中的風(fēng)壓，進(jìn)而降低巷道中瓦斯的含有量與煤炭層中瓦斯的溢出程度。

圖2 B型通風(fēng)技術(shù)示意圖

3.2.2 B型通風(fēng)技術(shù)要點(diǎn)分析

(1)瓦斯涌出量控制

在對含有瓦斯較高的煤礦進(jìn)行綜合采掘期間，作業(yè)區(qū)域中的瓦斯重點(diǎn)來源于煤壁、巷道和踩空區(qū)域，所以，在運(yùn)用B型通風(fēng)方式抑制瓦斯溢出時，可重點(diǎn)通過三個方向來進(jìn)行。第一，煤壁瓦斯溢出控制。在運(yùn)用B型通風(fēng)科技時會在回風(fēng)巷道中設(shè)置回風(fēng)阻門，其能夠增強(qiáng)回風(fēng)巷道中的阻力，使得煤壁處在絕對靜壓的狀態(tài)，進(jìn)而控制了煤壁中的瓦斯溢出。第二，控制巷道中的瓦斯溢出。和抑制煤壁中的瓦斯溢出方式大致相同，在運(yùn)用B型通風(fēng)科技時在回風(fēng)巷道設(shè)置回風(fēng)阻門的方式來完成工作。必須關(guān)注的一點(diǎn)是，回風(fēng)阻門必須安置于回風(fēng)巷道的道口上，不然不僅不能做到控制瓦斯溢出，還會增速瓦斯的溢出。第三，抑制采空區(qū)中的瓦斯溢出。采空區(qū)中瓦斯的含有量和漏風(fēng)的程度有著直接的關(guān)系，漏風(fēng)的程度強(qiáng)瓦斯的含有量越高。因?yàn)樵贐型通風(fēng)科技內(nèi)分別布控了瓦斯排出巷道與聯(lián)絡(luò)巷道，同時還設(shè)置了風(fēng)壓和風(fēng)阻的調(diào)控設(shè)備，能夠靈便的操控綜采作業(yè)區(qū)域巷道兩頭的風(fēng)壓指數(shù)，從而降低透風(fēng)區(qū)域的透風(fēng)程度和面積。

(2)瓦斯運(yùn)移過程控制

運(yùn)用B型通風(fēng)科技能夠有效規(guī)避以往作業(yè)區(qū)域布控中發(fā)生瓦斯治理盲區(qū)的存在。其重點(diǎn)是由于B型通風(fēng)科技擁有雙重回風(fēng)巷的原因，使得瓦斯在排放期間多了一條通道。因?yàn)橥咚古懦鱿锏啦伎赜陧敯鍍?nèi)，受到作業(yè)區(qū)域采掘活動的干擾，采空區(qū)容易出現(xiàn)冒落的情況，從而增強(qiáng)了通風(fēng)的阻力，提升了采空區(qū)中瓦斯的溢出程度。所以，此科技在回風(fēng)巷道中設(shè)置了調(diào)控風(fēng)門，經(jīng)過調(diào)控回風(fēng)巷道中風(fēng)吹的阻力高低來均衡回風(fēng)巷道與瓦斯排出巷道內(nèi)的風(fēng)壓，最后使得瓦斯由排出巷道中順利的排放。

4 結(jié)束語

礦井生產(chǎn)過程中，瓦斯?jié)舛鹊目刂剖潜ＷC礦井安全生產(chǎn)的前提，而瓦斯的治理需要相關(guān)企業(yè)及人員積極配合，按照相關(guān)規(guī)定選擇合理的抽采技術(shù)，并對執(zhí)行過程及時監(jiān)管對于保證礦井安全高效生產(chǎn)具有重要意義。