礦井井下高瓦斯治理措施研究

郭寶龍 胡依明 侯唐業(yè)

摘要：作為煤礦的五大災(zāi)害之一，瓦斯危害向來受到我國煤礦生產(chǎn)行業(yè)重視，高瓦斯礦井瓦斯治理因此成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，相關(guān)研究也因此大量涌現(xiàn)?；诖?，本文將簡單介紹高瓦斯礦井瓦斯治理措施，并深入探討高瓦斯礦井瓦斯治的具體實(shí)踐，希望研究內(nèi)容能夠?yàn)槊旱V的安全生產(chǎn)工作開展帶來一定啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：高瓦斯礦井瓦斯治理 瓦斯抽采

受建設(shè)地點(diǎn)環(huán)境復(fù)雜影響，高瓦斯礦井瓦斯治理的難度往往較高。結(jié)合實(shí)際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，我國很多高瓦斯礦井在通風(fēng)系統(tǒng)、抽采系統(tǒng)、封孔工藝、瓦斯管理等層面存在不足，為盡可能彌補(bǔ)這類不足，降低瓦斯泄露的發(fā)生幾率，正是本文圍繞高瓦斯礦井瓦斯治理措施開展具體研究的原因所在。

1高瓦斯礦井瓦斯治理措施

在高瓦斯礦井瓦斯治理中，常用措施主要有優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)、優(yōu)化抽采系統(tǒng)、封孔工藝選用、瓦斯嚴(yán)格管理等，這類措施的具體應(yīng)用如下所示。

1.1 優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)

在高瓦斯礦井瓦斯治理中，通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，因此必須保證高瓦斯礦井配置有科學(xué)合理的通風(fēng)系統(tǒng)。結(jié)合實(shí)際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于長度在2000m以上的高瓦斯礦井井下工作面巷道來說，長距離供風(fēng)需求往往無法通過局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)滿足，巷道煤壁瓦斯的涌出量也會(huì)因掘進(jìn)工作面回風(fēng)距離的提升而增大，回風(fēng)流瓦斯很容易因此出現(xiàn)超限或預(yù)警。因此，本文建議高瓦斯礦井在瓦斯治理中針對(duì)性優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)，如采用雙巷掘進(jìn)綜合治理瓦斯模式并形成全風(fēng)壓“U”型通風(fēng)系統(tǒng)，為減少供風(fēng)距離，應(yīng)開展針對(duì)性的局扇前移以增加巷道供風(fēng)量，煤壁涌出的瓦斯可由此得到有效稀釋，避免回風(fēng)流瓦斯超限或預(yù)警情況出現(xiàn)"。

1.2 優(yōu)化抽采系統(tǒng)

高瓦斯礦井瓦斯治理的根本在于優(yōu)化抽采系統(tǒng)，常用的優(yōu)化措施包括邁步鉆場(chǎng)抽采瓦斯、正頭條帶預(yù)抽瓦斯、正頭鉆孔釋放瓦斯。邁步鉆場(chǎng)抽采瓦斯需布置邁步式邊掘邊抽鉆場(chǎng)于巷道左右兩幫，以此通過超前預(yù)抽處理巷道兩幫瓦斯;正頭條帶預(yù)抽瓦斯需布置條帶預(yù)抽鉆孔于工作面正頭，以此進(jìn)行抽采，開口掘進(jìn)需在瓦斯含量下降至- -定程度后進(jìn)行，一般為8m'/t以下;正頭鉆孔釋放瓦斯指的是在檢修班時(shí)間釋放瓦斯，瓦斯釋放孔需設(shè)置于掘進(jìn)工作面正頭，原本瓦斯涌出量較小的檢修期間由此得到利用，瓦斯釋放量的增加可較好實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)期間的安全生產(chǎn)。

1.3 封孔工藝選用

高瓦斯礦井瓦斯治理離不開高效的封孔工藝支.持，在具體的治理探索中，應(yīng)針對(duì)性對(duì)比各類封閉材料和工藝，并最終最佳的材料和工藝，如選擇專用膨脹性水泥作為封閉材料，選擇全程囊袋式封孔工藝，瓦斯抽采濃度可由此實(shí)現(xiàn)長足提升，封孔工藝在高瓦斯礦井瓦斯治理中也能夠發(fā)揮更為積極的作用。

2高瓦斯礦井瓦斯治理的具體實(shí)踐

2.1礦井概況

為提升研究的實(shí)踐價(jià)值，本文以山西省某礦井作為研究對(duì)象，該礦井井田面積共71km'，現(xiàn)布置井筒5個(gè)，井田規(guī)劃為8個(gè)盤區(qū)，采用分區(qū)式的礦井通風(fēng)方式，采用機(jī)械抽出法作為通風(fēng)方法，礦井擁有回風(fēng)井簡2個(gè)、進(jìn)風(fēng)井簡3個(gè)。采用“三進(jìn)兩回”方式布置井下大巷，采用回采工作面通風(fēng)方式為全負(fù)壓沿空留巷Y型，掘進(jìn)工作面供風(fēng)方式為局部通風(fēng)機(jī)壓人式。煤礦現(xiàn)開采煤層平均原煤瓦斯含量為11.9m'/t，最大瓦斯含量、殘存瓦斯含量分別為16.9m/t與2.4m/t，煤層存在由南向北瓦斯含量遞增趨勢(shì)，屬于典型的高瓦斯礦井。深人分析可以發(fā)現(xiàn)，研究對(duì)象礦井在礦井通風(fēng)與礦井瓦斯抽采層門存在- .定不足，因此該煤礦開展了針對(duì)性的高瓦斯礦井瓦斯治理。

2.2治理措施選用

在具體的高瓦斯礦井瓦斯治理過程中，治理主要.圍繞回采工作面與掘進(jìn)工作面的瓦斯治理展開。在回采工作面的瓦斯治理中，回采工作面采空區(qū)瓦斯的治理采用Y型通風(fēng)方式，通過將采空區(qū)抽采管路埋設(shè)于沿空留巷墻體上，即可保證抽出效果，為降低抽采成本，可結(jié)合瓦斯抽采情況適當(dāng)增大鉆孔間距。同時(shí)，也可以將雙側(cè)預(yù)抽鉆孔布置于回采工作面順槽內(nèi)，配合Y型通風(fēng)方式，同樣可滿足瓦斯治理需要。此外，通過預(yù)抽煤層瓦斯，合理應(yīng)用千米鉆機(jī)施工長鉆孔模塊，即可更為有效的瓦斯抽采;在掘進(jìn)工作面瓦斯治理過程中，可基于實(shí)際情況考慮是否需要開展針對(duì)性的瓦斯治理，部分區(qū)域可基于通風(fēng)系統(tǒng)滿足瓦斯?jié)舛鹊慕档托枰?。?duì)于通風(fēng)系統(tǒng)無法完全滿足瓦斯?jié)舛冉档托枰膮^(qū)域，可設(shè)置扇形鉆孔于工作面迎頭處與巷道兩側(cè)耳朵鉆場(chǎng)處，并針對(duì)性引進(jìn)千米鉆機(jī)，開展瓦斯的遞進(jìn)式預(yù)抽，瓦斯超限危險(xiǎn)可由此大幅下降。通過上述高瓦斯礦井瓦斯治理措施，研究對(duì)象礦井的瓦斯抽采效果較好，煤礦的安全開采由此得到了有力保障。

3結(jié)束語

綜上所述，高瓦斯礦井瓦斯治理需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)、優(yōu)化抽采系統(tǒng)、封孔工藝選用、瓦斯嚴(yán)格管理等內(nèi)容，則提供了可行性較高的高瓦斯礦井瓦斯治理路徑。為更好滿足高瓦斯礦井瓦斯治理需要，高瓦斯礦井生產(chǎn)質(zhì)量與保護(hù)工作需得到更高程度重視，煤礦開采安全事故的發(fā)生幾率下降可由此獲得有力支持。

參考文獻(xiàn)

[1]王奕翔.高瓦斯礦井瓦斯綜合治理管理評(píng)價(jià)和探討U].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2017 （06）：195- 196.

[2]鄧林峰.高瓦斯礦井瓦斯治理綜合技術(shù)研究與實(shí)踐0].山西焦煤科技，2017，41 （02） ：40-43.

作者簡介：

第一作者：郭寶龍 2000年6月27日 滿族 男 河北省承德市 本科123000

第二作者：胡依明（1999.9.29）滿族男遼寧省葫蘆島市本科123000

第三作者：侯唐業(yè) 1996.12.24 瑤族 廣西省桂林市 本科 123000