煤礦回采工作面瓦斯安全管理體會(huì)

苗東升

煤礦開采工作中安全問題是人們一直關(guān)注的重點(diǎn)問題，煤礦回采工作面的瓦斯安全問題則是重中之重，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，越來越多的新型施工設(shè)備得到了應(yīng)用，提高了煤礦開采的效率，但是存在瓦斯安全隱患，本文針對(duì)煤礦回采工作面瓦斯安全管理問題進(jìn)行了探討，希望提出可行的管理措施，提高煤礦回采的安全性。

在煤礦開采工作中，對(duì)瓦斯災(zāi)害的防治是人們一直關(guān)注的熱點(diǎn)問題，而在煤礦回采中工作面瓦斯安全問題一直是行業(yè)研究重點(diǎn)，現(xiàn)代化煤礦開采工作效率不斷提升，但是煤礦回采工作面推進(jìn)過程如果太快，煤塊體積就會(huì)變小，產(chǎn)出很多的粉末狀的煤，工作面被拉長，瓦斯就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)涌出，增加瓦斯處理的難度，針對(duì)這種情況需要不斷加強(qiáng)管理，提高煤礦回采工作面瓦斯安全管理質(zhì)量。

一、煤礦回采工作面瓦斯產(chǎn)生的原因

在煤礦開采過程中，采空區(qū)、煤粉與煤壁是煤礦回采工作面瓦斯產(chǎn)生及涌出的主要區(qū)域，相關(guān)研究資料表面，采空區(qū)涌出瓦斯的概率是相對(duì)比較大的，而且采空區(qū)產(chǎn)生的瓦斯含量占煤礦總瓦斯量的一半以上，部分區(qū)域的含量還有可能會(huì)在70%以上。（皮燕，回采工作面瓦斯積聚與運(yùn)移動(dòng)力學(xué)過程研究[D].湖南科技大學(xué)，2015.）采空區(qū)區(qū)域中殘留的煤渣與周圍煤層存在的瓦斯是這一區(qū)域瓦斯的主要來源，瓦斯會(huì)子采空區(qū)域呈現(xiàn)規(guī)律性的分布，而分布的方式則主要是受流場(chǎng)的影響，空氣密度比瓦斯密度大，所以，瓦斯會(huì)在采空區(qū)的低流速層面進(jìn)行聚集，而且會(huì)在低流速層面的上層漂浮，在采空區(qū)內(nèi)的一些比較深的角落通常聚集的瓦斯?jié)舛葧?huì)更大，這些角落聚集的大量瓦斯危險(xiǎn)性也更大。

二、煤礦回采工作面瓦斯安全管理措施

1、調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量與風(fēng)壓

對(duì)煤礦回采工作中的瓦斯涌出情況進(jìn)行控制，可以采取多種方式進(jìn)行，比如對(duì)進(jìn)風(fēng)量及風(fēng)壓進(jìn)行調(diào)整，相關(guān)研究表明，在對(duì)煤礦回采工作面中的瓦斯與風(fēng)量進(jìn)行測(cè)量時(shí)會(huì)出現(xiàn)以下情況，在風(fēng)量達(dá)到一定程度之后就會(huì)增加這一區(qū)域的瓦斯涌出量，一些情況下的瓦斯增加量會(huì)達(dá)到數(shù)倍之多。（劉云飛.基于Monte Carlo優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)研究[D].西安科技大學(xué)，2014.）風(fēng)量過大就會(huì)對(duì)回采工作面產(chǎn)生一定的破壞，采空區(qū)域的漏風(fēng)量就會(huì)隨之增加，這時(shí)采空區(qū)域內(nèi)就會(huì)帶出很多瓦斯，這對(duì)瓦斯的有效控制也增加了難度。而且，在采空區(qū)內(nèi)如果氧化層變寬就會(huì)增加這一區(qū)域的火災(zāi)發(fā)生幾率。所以，要注意回采工作面的風(fēng)量不能過小，但是也不能過大，需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)風(fēng)量進(jìn)行合理控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面瓦斯的有效管理。

在煤礦回采工作面內(nèi)風(fēng)流壓力增大的情況下，就會(huì)造成大量瓦斯沿著工作面涌入，在增加風(fēng)量的同時(shí)也會(huì)加大瓦斯含量，尤其是在采空區(qū)域，這一特點(diǎn)更加明顯。（霍亮亮.高瓦斯煤層群初期開采瓦斯抽采方法研究[D].河北工程大學(xué)，2014.）如果過量瓦斯在采空區(qū)進(jìn)行聚集就會(huì)影響工作面的正常工作，針對(duì)這種情況可以選擇在回風(fēng)通道中設(shè)置一個(gè)對(duì)風(fēng)壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置，從而減少瓦斯堆積問題的發(fā)生概率。調(diào)節(jié)風(fēng)壓的方法是多樣化的，回采工作面的形狀呈U型，可以根據(jù)相關(guān)理論對(duì)壓強(qiáng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而解決工作面瓦斯含量過高的問題。先對(duì)工作面空氣的最大流量進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)流量數(shù)值對(duì)調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行正確設(shè)置，進(jìn)而增加空氣的流通阻力。這種方式可以增加迎風(fēng)側(cè)的空氣壓力，而兩側(cè)的回風(fēng)壓力差就會(huì)隨之減少，對(duì)空氣中含有的瓦斯進(jìn)行稀釋，也可以阻止瓦斯從工作面涌出，減少回風(fēng)位置的瓦斯量，比如在回風(fēng)巷口設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)門可以達(dá)到這一效果。

2、在煤礦回采工作面瓦斯安全管理中應(yīng)用風(fēng)障

在煤礦回采工作面瓦斯安全管理中使用風(fēng)障，主要是能夠?yàn)槟切┯酗L(fēng)量需求的區(qū)域引風(fēng)，也就是在風(fēng)量需求不大或不需要風(fēng)量的區(qū)域設(shè)置一道屏障，防止過量的風(fēng)流進(jìn)入這一區(qū)域。（常志華.保德煤礦88303工作面瓦斯涌出量動(dòng)態(tài)分源預(yù)測(cè)[D].遼寧工程技術(shù)大學(xué)，2014.）根據(jù)煤礦回采工作面的實(shí)際情況，將屏障設(shè)置在工作面進(jìn)風(fēng)隅角位置，這樣可以避免外部空氣的進(jìn)入，防止太多的空氣流進(jìn)采空區(qū)域之中?？梢园哑琳系踉诠ぷ髅娴幕仫L(fēng)隅角位置，使這一角落的空氣量得到增加，這樣區(qū)域內(nèi)的瓦斯?jié)舛染蜁?huì)降低了，防止產(chǎn)生瓦斯聚集的問題，將瓦斯安全隱患扼殺在萌芽狀態(tài)。

3、煤礦回采工作面瓦斯抽采管理

在煤礦回采過程中如果出現(xiàn)了瓦斯含量超標(biāo)的情況，而通過風(fēng)排的方式難以解決，這時(shí)就可以采取抽采的方法來解決，抽采主要包含三種不同的方式，一個(gè)是預(yù)抽瓦斯。在工作人員進(jìn)行挖掘工作時(shí)，根據(jù)要求的距離確定鉆場(chǎng)，間隔一般在60米左右，每個(gè)鉆場(chǎng)中都需要布置鉆孔，鉆孔數(shù)量大約在8個(gè)左右，鉆孔直徑大約為9厘米，對(duì)煤層進(jìn)行瓦斯預(yù)抽，降低這一區(qū)域在回采過程中的瓦斯含量，實(shí)現(xiàn)治理瓦斯的效果。第二種是邊采邊抽的方式，在工作面回采過程中，通過掘進(jìn)期間的鉆場(chǎng)對(duì)煤層與采空區(qū)進(jìn)行瓦斯抽放，在設(shè)計(jì)上應(yīng)該合理確定鉆孔位置，具體的施工方法和設(shè)計(jì)需根據(jù)相關(guān)規(guī)定操作。第三種為地面鉆孔抽取瓦斯，根據(jù)地理環(huán)境的變化及實(shí)際情況，在煤礦回采面上方地面進(jìn)行鉆孔，從地面對(duì)地下瓦斯進(jìn)行抽取，鉆孔要保留到整個(gè)開采工作結(jié)束之后。

煤礦回采工作面瓦斯安全管理工作的開展是一個(gè)長期的過程，很大一部分的煤礦事故與管理工作中存在的問題有著直接關(guān)系，所以，需要尋找事故的源頭，不斷提高煤礦通風(fēng)管理水平，加強(qiáng)對(duì)瓦斯的管理力度，總結(jié)相關(guān)管理經(jīng)驗(yàn)，最大程度的避免煤礦事故的發(fā)生，減少財(cái)產(chǎn)損失，保護(hù)煤礦開采人員的生命安全，實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的安全發(fā)展，提升煤礦開采經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。