綜采工作面瓦斯綜合治理技術(shù)應(yīng)用

陳 雁

（晉能控股煤業(yè)有限公司云崗礦，山西 大同 037017）

引言

結(jié)合煤炭開采特點(diǎn)能夠得知，如果采取的預(yù)防措施不合理，容易發(fā)生多種災(zāi)害事故，例如瓦斯爆炸、煤塵爆炸等。在安全事故當(dāng)中，瓦斯爆炸事故最為嚴(yán)重，不但會(huì)帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)引發(fā)大規(guī)模的人員傷亡事故。鑒于此，本文主要分析綜采工作面瓦斯綜合治理技術(shù)要點(diǎn)與注意事項(xiàng)，闡述如下。

1 綜采工作面瓦斯特點(diǎn)分析

最近幾年以來，我國煤礦采掘設(shè)備的機(jī)械化與自動(dòng)化水平逐漸提升，煤礦生產(chǎn)效率顯著提高，同時(shí)煤礦工作面瓦斯風(fēng)險(xiǎn)越來越大。根據(jù)煤礦瓦斯的防治特點(diǎn)可以得知，通過制定出完善的治理措施，能夠有效提升瓦斯礦井的安全性與可靠性。

通常來講，瓦斯綜合治理技術(shù)主要包含兩方面的內(nèi)容，一種是采取通風(fēng)方法，對(duì)瓦斯進(jìn)行稀釋；另一種是采取先抽放、然后通風(fēng)稀釋方式，保證采礦工作面與回風(fēng)流內(nèi)部的瓦斯?jié)舛确弦?guī)定要求。在大部分煤礦當(dāng)中，主要采取第二種方式，由于工作面的瓦斯涌出量比較大，單純依賴通風(fēng)稀釋的方法，無法有效治理瓦斯，采取瓦斯抽放方式，能夠取得比較好的成效。

2 綜合治理技術(shù)要點(diǎn)

2.1 瓦斯爆炸原因

2.1.1 瓦斯積聚

煤礦井下瓦斯積聚原因比較多，主要是因?yàn)橥L(fēng)系統(tǒng)不達(dá)標(biāo)，或者局部通風(fēng)管理不到位引起的。比如，通風(fēng)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行期間，出現(xiàn)風(fēng)流短路與多次串聯(lián)等現(xiàn)象，導(dǎo)致供風(fēng)地區(qū)的風(fēng)量嚴(yán)重不足，進(jìn)而引起瓦斯大量積聚現(xiàn)象。同時(shí)，因?yàn)榫植客L(fēng)機(jī)的安裝位置不合理，風(fēng)筒沒有延伸到供風(fēng)點(diǎn)，或者是脫落所引起的供風(fēng)點(diǎn)有效風(fēng)量嚴(yán)重不足，引起瓦斯的大量積聚。

2.1.2 存在引爆火源

在煤礦井下引爆火源主要包含爆破火花、電氣火花和摩擦撞擊火花等，但是，放炮與電氣設(shè)備所產(chǎn)生的火花，才是瓦斯爆炸事故的重要火源[1]。

2.1.3 煤礦內(nèi)部的開采條件比較差

因?yàn)槲覈拿旱V井下開采條件比較差，尤其是在南方煤礦，礦井內(nèi)部的瓦斯含量比較高，會(huì)明顯增加開采難度，如果瓦斯沒有得到有效的抽放，會(huì)嚴(yán)重影響煤礦的開采質(zhì)量。

2.1.4 裝備較為落后

由于礦井安全裝備配置不合理，有關(guān)人員在具體工作當(dāng)中，沒有認(rèn)真落實(shí)各項(xiàng)管控方案，采取的裝備較為落后，容易引發(fā)嚴(yán)重的瓦斯爆炸事故。比如，在礦井內(nèi)部，因?yàn)闆]有合理安裝瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，或者瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行效率過低，嚴(yán)重影響礦井開采工作的有序開展。在部分礦井內(nèi)部，雖然已經(jīng)安裝好瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，但是由于傳感器的數(shù)量過少，或者安裝位置不準(zhǔn)確，線路在運(yùn)行期間發(fā)生較大故障，顯示器無法準(zhǔn)確顯示出各項(xiàng)數(shù)據(jù)，無法充分發(fā)揮出此項(xiàng)裝置的重要功能，影響煤礦開采工作的順利開展。

2.1.5 管理水平比較低

結(jié)合大量的瓦斯爆炸事故可以發(fā)現(xiàn)，違章操作或者管理不當(dāng)，均會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。在部分煤炭企業(yè)當(dāng)中，管理水平仍然比較低，容易引發(fā)大規(guī)模的瓦斯爆炸事故。未來有效提升煤礦開采的安全性，要求不斷提升管理水平，同時(shí)還要強(qiáng)化廣大職工安全意識(shí)，確保煤礦開采更加安全。

此外，煤礦企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)力量較為薄弱、采煤方法比較落后、礦井采掘布置不科學(xué)、通風(fēng)系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題均會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的瓦斯爆炸事故。為減此類現(xiàn)象的發(fā)生，減少各類安全隱患，相關(guān)人員在具體工作之中，需要引起足夠重視，加強(qiáng)日常管理力度，并采取先進(jìn)的采煤方法，科學(xué)布置礦井[2]。

2.2 瓦斯爆炸事故控制要點(diǎn)

瓦斯爆炸事故的預(yù)防，通常分成兩種，分別是預(yù)防爆炸與抑制爆炸。其中，預(yù)防爆炸主要指的是針對(duì)既有的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行全面優(yōu)化，避免瓦斯出現(xiàn)大面積的積聚，采取瓦斯抽放方式，并對(duì)瓦斯?jié)舛纫约盎鹪磳?shí)施有效監(jiān)測(cè)，避免出現(xiàn)火源。和預(yù)防爆炸不同，抑制爆炸主要采取隔爆抑爆裝置，確保瓦斯爆炸限制在制定范圍之內(nèi)，有效減少人員的傷亡，降低火災(zāi)事故所帶來的經(jīng)濟(jì)損失，取得較好的安全效果。

2.3 瓦斯爆炸事故預(yù)防要點(diǎn)

2.3.1 瓦斯抽放

1）現(xiàn)階段我國的國有煤礦高瓦斯與瓦斯突出礦井占據(jù)礦井總數(shù)的一半，采取瓦斯抽放方式，可以明顯降低礦井內(nèi)部瓦斯的涌出量，避免瓦斯發(fā)生嚴(yán)重爆炸，取得較好的防治效果。與此同時(shí)，通過充分利用瓦斯能源，能夠?qū)χ車拇髿猸h(huán)境起到保護(hù)作用。比如，在我國某企業(yè)內(nèi)部，采取抽放瓦斯進(jìn)行有效放電，能夠取得比較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

2）瓦斯抽放具備成本低、用途廣等一系列優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)前時(shí)期，越來越多的地區(qū)能夠自主利用瓦斯發(fā)電或者利用瓦斯供熱。未來，瓦斯將會(huì)是一種主要能源[3]。

3）瓦斯抽放方法主要分成三種，分別是本煤層抽放、鄰近層抽放與采空區(qū)抽放等，抽放工藝主要包含順層長鉆孔、大直徑鉆孔等方式，為進(jìn)一步提升瓦斯的抽放量與抽放率，可以采取配套監(jiān)控系統(tǒng)以及先進(jìn)的抽放泵，進(jìn)而更好改善周圍環(huán)境。同時(shí)，積極運(yùn)用多分支羽狀適用技術(shù)，可以妥善解決低滲煤層瓦斯治理等一系列問題，真正達(dá)到提升抽采率的目標(biāo)。

2.3.2 瓦斯?jié)舛群突鹪幢O(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

礦井瓦斯?jié)舛群突鹪磳?shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的有效運(yùn)用，能夠避免瓦斯出現(xiàn)嚴(yán)重爆炸，如果瓦斯異?；蛘咧車霈F(xiàn)火源，可以及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理，減少爆炸事故的出現(xiàn)。與此同時(shí)，抽放出的瓦斯，可將其作為重要能源補(bǔ)給，有效緩解我國能源緊張的問題。

2.4 注意事項(xiàng)

為提升綜采工作面瓦斯綜合治理水平，有關(guān)人員需要建立穩(wěn)定的通風(fēng)系統(tǒng)，并適當(dāng)加大風(fēng)量，對(duì)瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行有效的稀釋，在三維空間內(nèi)部，構(gòu)建瓦斯抽放體系，制定出更加完善的瓦斯治理方案，為礦井的可靠、安全生產(chǎn)提供良好條件，有關(guān)人員在具體工作當(dāng)中，還要注意以下幾個(gè)問題：

1）結(jié)合瓦斯來源，采用分源治理方式，有效提升瓦斯的綜合治理效果[4]。

2）綜合分析瓦斯賦存情況，包括其具體含量。采取科學(xué)措施，適當(dāng)加大集中抽放力度，確保瓦斯向工作面涌入量得到良好控制，進(jìn)一步提升安全性，從根本上降低各類安全事故的發(fā)生概率。

3）在鄰近煤層位置，因?yàn)橥咚购勘容^大，在沒有開采保護(hù)層的條件下，有效利用高位巷與高位鉆場(chǎng)瓦斯抽放特點(diǎn)，科學(xué)確定出具體抽放層位，并有效加大鄰近層瓦斯抽放力度，避免鄰近層瓦斯大量涌入到工作面內(nèi)部，此種方法的有效運(yùn)用，能夠確保鄰近層瓦斯量得到更好控制。

4）采空區(qū)埋管抽放方式的有效運(yùn)用，能夠確保采空區(qū)所積存的瓦斯量得到更好控制，通過科學(xué)安裝“T”型網(wǎng)管，并構(gòu)建施工隔離墻，能夠確保瓦斯更好的封閉在采空區(qū)內(nèi)部，然后有效控制“T”型網(wǎng)管和隔離墻之間的距離，加強(qiáng)“T”型網(wǎng)管抽放量控制力度，取得較好成效。

5）有效利用鄰近采空區(qū)的具體開采情況，包括該地區(qū)的開采壓力。形成穩(wěn)定的煤柱裂隙，合理布置回采作業(yè)面和鄰近的采空區(qū)鉆孔數(shù)量，不斷增加瓦斯流動(dòng)通道數(shù)量，加強(qiáng)鄰近采空區(qū)抽放量，確保工作面采空區(qū)瓦斯能夠快速轉(zhuǎn)移至鄰近采空區(qū)進(jìn)行抽放處理。避免鄰近采空區(qū)逐漸向生產(chǎn)工作面大量涌入，同時(shí)有效減少此工作面采空區(qū)的實(shí)際涌出量，進(jìn)一步降低工作面采空區(qū)的瓦斯治理難度。在具體工作當(dāng)中，要求有關(guān)人員合理控制具體抽放濃度，并詳細(xì)分析鄰近采空區(qū)抽放管內(nèi)部氣樣，防止采空區(qū)內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重火災(zāi)。

6）因?yàn)榫C采工作面的抽放率比較高，故需要采用合理措施，保證抽放系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行，避免抽放系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行期間出現(xiàn)停運(yùn)現(xiàn)象；如果發(fā)生停運(yùn)，需要按照有關(guān)規(guī)定要求，全面落實(shí)撤人、停電措施。綜采作業(yè)面風(fēng)量配備不宜低于1 000 m3/min，抽放系統(tǒng)停運(yùn)之后，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛炔灰顺?.5%風(fēng)量要求，提高生產(chǎn)的安全性與可靠性。走向近水平鉆孔和走向傾斜鉆孔在走向方向上，需要保持一定距離，保證鉆孔抽放更加穩(wěn)定，嚴(yán)禁在走向方向上存在無鉆孔抽放間隔帶[5]。

3 結(jié)語

本文主要對(duì)綜采工作面瓦斯綜合治理技術(shù)要點(diǎn)與注意事項(xiàng)進(jìn)行有效分析，不但能夠減少瓦斯爆炸事故的發(fā)生，保障煤礦開采人員的生命安全，而且可以提升綜采工作面瓦斯綜合治理效果，為相關(guān)工作人員提供良好的幫助與借鑒。