高瓦斯礦井綜采工作面瓦斯治理技術(shù)探析

摘 要：隨著我國(guó)部分高瓦斯礦井開采深度的增加及開采強(qiáng)度的加大，工作面瓦斯涌出量越來越大，給綜采工作面的安全生產(chǎn)帶來較大隱患。在這種形勢(shì)下，應(yīng)重點(diǎn)研究高瓦斯礦井綜采工作面瓦斯治理技術(shù)，為高瓦斯礦井綜采工作面的瓦斯治理提供重要的理論依據(jù)，確保了礦井的安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：高瓦斯礦井；綜采工作面；瓦斯治理

0 引言

煤礦安全生產(chǎn)是煤礦行業(yè)中的重要環(huán)節(jié)，近年來，煤礦瓦斯事故時(shí)有發(fā)生，給煤礦安全生產(chǎn)帶來了巨大的安全隱患。加強(qiáng)煤礦瓦斯治理工作，減少安全隱患，是煤礦行業(yè)發(fā)展過程中的重點(diǎn)內(nèi)容。隨著開采技術(shù)的不斷提升和開采深度的不斷深入，瓦斯治理工作的難度也相應(yīng)加大，只有依靠科學(xué)、合理的瓦斯治理技術(shù)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，積極采取瓦斯治理措施，改善通風(fēng)條件才能杜絕瓦斯事故的發(fā)生，促進(jìn)安全生產(chǎn)穩(wěn)步發(fā)展。

1 本煤層淺孔抽放技術(shù)

在提升采掘能力與增大采掘深度的影響下，采區(qū)涌出的瓦斯量也會(huì)越來越多，一味地借助通風(fēng)技術(shù)控制煤礦瓦斯的濃度在安全的范圍之內(nèi)，常常在技術(shù)與經(jīng)濟(jì)上不夠科學(xué)和安全。增加采面的風(fēng)量也難以處理好瓦斯聚集的現(xiàn)象。而借助本煤層煤體抽放瓦斯的技術(shù)策略，也就是在采掘之前對(duì)采掘煤層的瓦斯進(jìn)行直接性地抽放，且在非卸壓的情況之下憑借煤層本來的透氣性對(duì)瓦斯進(jìn)行抽放。

2 頂板鉆孔抽放技術(shù)

（1）頂板鉆孔抽放。由下個(gè)工作面周圍的順槽往采面頂板進(jìn)行打鉆：確保間隔布置用高低位鉆孔，都是5m的高、低位鉆孔間距以及113m的孔徑，其中是42m的終孔高度、39°的鉆孔仰角、72m的高位孔深。而低位鉆孔是8m—10m的終孔高度、14°—21°的鉆孔仰角，以及37.5m—42m的孔長(zhǎng)，并且跟煤壁相垂直。對(duì)于采面隅角的瓦斯借助低位鉆孔抽采，對(duì)于采面頂板裂隙瓦斯借助高位鉆孔抽采。

（2）頂板鉆場(chǎng)抽放。能夠在回采工作面巖層裂隙帶布置高位鉆場(chǎng)，各個(gè)煤礦結(jié)合實(shí)際現(xiàn)狀確定跟煤層的垂直距離，在高位鉆場(chǎng)打鉆，進(jìn)而對(duì)采空區(qū)巖層裂隙帶的瓦斯進(jìn)行抽放，從而使往工作面涌出的采空區(qū)瓦斯減少。

3 選用高位抽排巷層位

距離煤層過近地布置高位巷，抽放的情況下能夠一起抽出大量的瓦斯和空氣，這使瓦斯抽放的濃度變小，從而提高了采空區(qū)自然發(fā)火率與工作面的漏風(fēng)率，不然，距離煤層過遠(yuǎn)，此帶巖層就會(huì)全面沉陷與形成彈塑性，缺少了瓦斯的通道，就難以抽出瓦斯。可是，在裂隙帶內(nèi)，因?yàn)閹r層下面巖石的垮落而導(dǎo)致離層、斷裂，完全發(fā)育的垂直裂隙和水平裂隙以及離層空硐就變成了瓦斯抽放的理想通道，所以裂隙帶是高位抽排巷布置最為理想的層位。

4 治理上隅角瓦斯的技術(shù)

在移動(dòng)的回采工作面影響下，因?yàn)樯舷嘛L(fēng)巷不實(shí)地填充，會(huì)導(dǎo)致漏風(fēng)，在回風(fēng)巷老塘空間聚集大量的瓦斯且在風(fēng)流的影響下向工作面涌入，這會(huì)使上隅角聚集瓦斯，從而影響到生產(chǎn)的安全性，而避免上隅角瓦斯超限的有效策略是借助后退式封閉插軟管的手段對(duì)上隅角瓦斯進(jìn)行抽放。

在不斷推進(jìn)的工作面影響下，預(yù)埋抽放軟管于采空區(qū)上風(fēng)巷的區(qū)域，在上隅角深入軟管的一頭封閉1m—2m，需要確保3立方米空間的管口區(qū)域，將另外一頭連接于風(fēng)巷抽放管路實(shí)現(xiàn)抽放，為了使抽放的成效提升，務(wù)必借助繩吊埋入采空區(qū)上隅角的軟管至巷道頂部。

為了使回采工作面上隅角瓦斯多的問題解決，優(yōu)化通風(fēng)與采煤技術(shù)，轉(zhuǎn)變固有的 “放頂煤”為“一次采全高”，轉(zhuǎn)變固有的“一進(jìn)兩回”為“雙U通風(fēng)”。借助這樣的策略進(jìn)行通風(fēng)，能夠使工作面的通風(fēng)能力增強(qiáng)，并且使上隅角風(fēng)流渦流的情況改變，以及確保瓦斯與煤塵經(jīng)上隅角經(jīng)聯(lián)絡(luò)巷往外“U”進(jìn)風(fēng)巷排入，最終使上隅角聚集瓦斯的情況得到處理，與此同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工作面抗災(zāi)性能的強(qiáng)化，進(jìn)而使出現(xiàn)瓦斯的事故現(xiàn)象減少。

5 工作面適宜配風(fēng)量的選擇

對(duì)于涌出瓦斯量的多少來講，采面的配風(fēng)量具備相應(yīng)的制約，科學(xué)地配風(fēng)有利于采面涌出瓦斯量的控制。在供風(fēng)量到達(dá)某個(gè)臨界值的情況下，采面上隅角瓦斯具備最小的濃度，倘若使供風(fēng)量增加，那么就會(huì)降低瓦斯的濃度。因此，一系列的煤礦礦井能夠結(jié)合異樣的煤層瓦斯賦存基礎(chǔ)，在有效統(tǒng)一理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的前提條件之下，選用跟煤礦綜采工作面相適應(yīng)的配風(fēng)量，這從某種意義上有助于治理瓦斯。

6 通風(fēng)系統(tǒng)的改進(jìn)與完善

優(yōu)化作業(yè)環(huán)境與確保煤礦礦井工作者生命安全的基礎(chǔ)是科學(xué)的煤礦通風(fēng)系統(tǒng)。只有將新鮮的空氣輸送到煤礦井下，帶來相應(yīng)的濕度與溫度，確保較好的氣候條件，才可以順利地治理煤礦通風(fēng)瓦斯。為此，煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化需要做好以下幾點(diǎn)：（1）注重管理局部通風(fēng)。針對(duì)采掘工作面的生產(chǎn)安全性來講，局部通風(fēng)機(jī)具備十分關(guān)鍵的意義，制定一系列的安全通風(fēng)控制模式，像是“三專兩閉鎖”。為了減少停風(fēng)和無規(guī)劃停電導(dǎo)致瓦斯的超限，進(jìn)行風(fēng)機(jī)的專線專用，以使局部通風(fēng)的穩(wěn)定性大大地提高；（2）注重管理通風(fēng)裝置。為了確保穩(wěn)定性的煤礦風(fēng)量，提升擋風(fēng)墻、風(fēng)門、密閉等一系列通風(fēng)裝置的建設(shè)質(zhì)量，強(qiáng)化維護(hù)和巡查通風(fēng)裝置，以使煤礦礦井的漏風(fēng)減少，從而保障了煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定；（3）注重管理巷道，以使通風(fēng)阻力減小。為了使通風(fēng)阻力減小，確保煤礦具備穩(wěn)定的風(fēng)量，在對(duì)關(guān)鍵的工作面巷道與通風(fēng)大巷進(jìn)行開拓的時(shí)候，強(qiáng)化管理巷道，防止了巷道急轉(zhuǎn)彎、突縮，突擴(kuò)的情況。定期地維護(hù)和清理巷道，以使巷道的失修次數(shù)減少，確保順暢的巷道風(fēng)流。密閉軌道大巷橫川和皮帶以及拓寬改造固有的回風(fēng)大巷，以使角聯(lián)巷道減少，增加煤礦礦井有效風(fēng)量，最終使通風(fēng)阻力減小。

7 結(jié)論

總之，通風(fēng)安全管理對(duì)于煤礦安全生產(chǎn)具有十分重要的意義，在現(xiàn)有條件下，礦井通過挖掘通風(fēng)潛力，優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)，提高礦井瓦斯抽放能力，從而發(fā)揮大采高采煤方法安全高效的工藝優(yōu)勢(shì)，確保煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，和諧發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖俊賢，李希建，陳守坤等.瓦斯治理技術(shù)現(xiàn)狀[J].煤炭技術(shù)，2009，28（11）.

[2]紀(jì)洪偉.高瓦斯綜采工作面瓦斯治理成功經(jīng)驗(yàn)[J].煤炭技術(shù)，2008，27（03）.

[3]胡鵬，張林華，叢秀枝等.鄭州地區(qū)煤礦瓦斯治理現(xiàn)狀與對(duì)策研究[J].中國(guó)礦業(yè)，2013，22（09）.

[4]張飛，范文勝，祁昊.礦井通風(fēng)安全現(xiàn)代化管理[J].煤炭工程，2010（05）.

作者簡(jiǎn)介：張宜翔（1991-），男，本科，助理工程師。