淺談煤礦瓦斯治理、利用及存在問題

范文剛

昔陽縣煤礦安全監(jiān)管巡查隊(duì) 山西晉中 045300

瓦斯是綜采工作面開采不可避免的威脅。當(dāng)其濃度較高時(shí)，嚴(yán)重威脅綜采工作面的安全生產(chǎn)和工人的健康。因此，有必要根據(jù)礦井瓦斯涌出量、地質(zhì)水文條件和煤層特征，設(shè)計(jì)最有效的瓦斯治理和利用技術(shù)，達(dá)到避免煤層氣浪費(fèi)、降低煤礦生產(chǎn)成本的目的。

1 加強(qiáng)煤礦瓦斯治理的重要意義

從總體上來看，我國煤礦瓦斯的治理與開發(fā)利用依然是處在起步階段，對(duì)于瓦斯治理，有部分煤礦企業(yè)存在治理措施落實(shí)不到位的問題，技術(shù)上也沒有建立瓦斯的通風(fēng)、抽排和檢測監(jiān)控的系統(tǒng)。因?yàn)楦鞣N原因，導(dǎo)致瓦斯治理工作不能正常進(jìn)行。因此，需要落實(shí)“先抽后采”的理念，應(yīng)該因地制宜，也要制定風(fēng)量足、設(shè)勞等治理方針，需要貫徹“通風(fēng)是基礎(chǔ)，關(guān)鍵是是抽放，保障是監(jiān)控”的理念，全面實(shí)施瓦斯的治理工作;還需要從瓦斯治理的管理制度以及構(gòu)建瓦斯治理防線著手，確保責(zé)任和制度的落實(shí)到位，在瓦斯治理的理念和思路上也要有新突破和新措施，提升瓦斯抽放環(huán)節(jié)的重視程度;并逐漸提升投入力度，完善裝備，要從完善系統(tǒng)、處理隱患、防范事故的理念出發(fā)，促進(jìn)瓦斯治理水平的提高，對(duì)瓦斯治理的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行完善[1]。

2 煤礦瓦斯治理存在問題

就煤炭而言，這是我國國民經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，是屬于我國重要的一次能源。煤炭在我國的消費(fèi)結(jié)構(gòu)以及一次能源的生產(chǎn)中，一直占據(jù)著重要位置，所以，煤炭在長期內(nèi)都是我國的重要能源。但是，礦井下的瓦斯問題頻頻出現(xiàn)，主要是瓦斯超限以及瓦斯積聚的現(xiàn)象出現(xiàn)，甚至是井下出現(xiàn)瓦斯爆炸的現(xiàn)象，這會(huì)嚴(yán)重威脅工作人員的人身安全以及煤礦的正常生產(chǎn)。礦井下的瓦斯問題逐年增加，隨著開采深度的持續(xù)增加，瓦斯威脅就會(huì)日益嚴(yán)重，所以瓦斯的治理工作就迫在眉睫，形勢(shì)非常嚴(yán)峻。目前，社會(huì)經(jīng)濟(jì)在快速增長，煤炭工業(yè)的發(fā)展要求也就更高了。怎樣提升瓦斯治理的水平，促進(jìn)煤炭工業(yè)能夠穩(wěn)定、健康、持續(xù)地發(fā)展，避免發(fā)生重大事故，就是當(dāng)前的重要任務(wù)。而在煤礦瓦斯的治理和利用工作中，主要是存在這些問題，沒有完善的礦井通風(fēng)系統(tǒng)，管理系統(tǒng)落實(shí)不夠到位，沒有先進(jìn)的抽放技術(shù)，瓦斯利用的執(zhí)行力度不夠等等[2]。

3 煤礦瓦斯治理、利用措施

3.1 調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)

在煤炭回收過程中，空氣通常是通過運(yùn)輸、注入和回歸線輸送的，而噴口內(nèi)的唯一部分可以通過風(fēng)扇在當(dāng)?shù)赝L(fēng)。工作面收縮過程中，進(jìn)氣主要通過回氣道進(jìn)行，回氣主要通過運(yùn)輸?shù)肋M(jìn)行，注泥道不進(jìn)行調(diào)整，因此進(jìn)氣道的收縮操作可以保證。結(jié)合煤礦工作面作業(yè)的實(shí)際狀態(tài)，分別在運(yùn)輸通道接觸通道和泥漿注入通道安裝局部通風(fēng)機(jī)。運(yùn)輸通道接觸通道上安裝的風(fēng)機(jī)的主要功能是保證工作面回遷期間提供的空氣量，有效稀釋工作面回遷氣體濃度，同時(shí)，它可以控制工作表面兩端之間的壓力差，以充分實(shí)現(xiàn)均勻的壓力效果，并最大限度地減少安裝在噴口位置的風(fēng)扇內(nèi)的氣流泄漏，在眼睛張開和通風(fēng)不良的情況下，可以完全保證回道的局部有效通風(fēng)。

3.2 控制采空區(qū)漏風(fēng)

①滅火通道注入凍結(jié)。滅火通道將受工作平面的預(yù)壓影響，因此，在采凍過程中，為了確保鉆井安全，將按照施工方案提前鉆好凍結(jié)孔。在采煤過程中，停止采煤后，將水玻璃凝膠注入采煤區(qū)，以便有效地潤濕和包裹未放在頂部的工作面支架留下的煤，同時(shí)可以形成起到良好保溫作用的完整的冰墻。②鋪設(shè)絕緣空氣管。隨著工作面的收縮，聚酯纖維和機(jī)架必須放置在支架頂部距最終提取線一定距離的位置。滌綸纖維網(wǎng)位于空氣管組織下，應(yīng)確?？諝夤芙M織與頂板粘在一起，壓力熱量表達(dá)到10厘米。安裝機(jī)架時(shí)，頂梁必須完全復(fù)蓋在開采區(qū)內(nèi)，以便最大限度地控制開采區(qū)內(nèi)支撐后氣體的流動(dòng)和氣流[3]。

3.3 回采后封閉期防瓦斯、防滅火技術(shù)分析

在回收后的封閉期內(nèi)，為避免采礦區(qū)發(fā)生自燃火災(zāi)：①可直接向易發(fā)生火災(zāi)的地區(qū)注入流動(dòng)二氧化碳滅火裝置。CO2滅火措施可采取兩種注入形式：地面液體CO2壓力注入和井下流動(dòng)壓力注入。②定期監(jiān)測工作表面氣體。采礦區(qū)關(guān)閉后，有必要定期采集采礦區(qū)內(nèi)外的電子管和樣品進(jìn)行測試，采礦區(qū)內(nèi)的氣體狀況發(fā)生了一些變化。③監(jiān)測采礦區(qū)的溫度。使用溫度敏感光纜或相關(guān)的溫度檢測設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測抽取區(qū)溫度變化，針對(duì)溫度變化采取有針對(duì)性的措施。

3.4 瓦斯抽采方法的選定

目前，我國煤炭開采天然氣的方法主要包括開采礦藏的天然氣、開采鄰近礦藏的天然氣以及開采地區(qū)的天然氣。采氣方法是根據(jù)礦井主氣源、煤層特征以及礦井所用煤的開采和開采方法確定的。天然氣開采方法的確定應(yīng)遵循以下原則：①根據(jù)礦山地質(zhì)條件、煤層特征、采煤機(jī)工作面的布局、挖掘機(jī)工作面的道路以及開采技術(shù)，初步確定天然氣開采方法。②根據(jù)主要采礦方法和相應(yīng)數(shù)量選擇最有效的采礦方法。③確定選定的氣體開采方法，同時(shí)考慮到選定的氣體開采方法的成本和數(shù)量。結(jié)合馬蘭吉礦的水文地質(zhì)條件、煤層氣儲(chǔ)層條件和瓦斯涌出量，最終采用了斜井瓦斯抽運(yùn)方法。具體方法如下：在綜采工作面回氣側(cè)鉆光滑層斜孔，先用上述方法預(yù)采氣，再采煤層，開采時(shí)用減壓方法抽氣。

4 結(jié)語

總體而言，根據(jù)不同回收階段的特點(diǎn)，即氣體回收和回收后關(guān)閉期，以及具體、科學(xué)、合理和有效的預(yù)處理技術(shù)，對(duì)氣體預(yù)防和消防技術(shù)進(jìn)行了深入研究目前，消防技術(shù)已應(yīng)用于煤礦安全生產(chǎn)過程，經(jīng)過實(shí)際操作和應(yīng)用，降低了煤礦火災(zāi)的發(fā)生率，成本低，消防效果明顯，值得廣泛應(yīng)用。