周偉
摘 要:多方位檢測煤礦異常采區瓦斯的異常情況,可以達到綜合防治的效果。對此,煤礦企業在監測瓦斯時應采用高位鉆孔、抽放綜合防治以及煤層鉆孔等方式,降低瓦斯的濃度,為人們提供安全的開采環境,提高企業的經濟效益水平。
關鍵詞:瓦斯;異常區;檢測;防治
1 工作面情況
某采煤工作面位于異常瓦斯區域內,傾斜長度為205m,平均傾角為26度,平均厚度為2.8m。本煤層瓦斯含量為1.43m3/t。初期煤層采用工作面向下行通風的方法,保持風量為950m3/min。煤層采用長壁后退式采煤法,頂板管理采用全部垮落法,采用機械化采煤方法。
2 開采掘進期間瓦斯檢測與防治
在煤礦上下巷掘進期間,一是應做好瓦斯檢測工作,實際開采時,綜掘機多次出現瓦斯超限報警問題,測量可知開采工作面瓦斯最高濃度為1.1,在工作面布置深度為2.5m的深層煤層鉆孔,檢測瓦斯最高濃度為76%。二是瓦斯的防治工作,為了進一步解決瓦斯超限問題,企業提高了局部通風機的效率,風量由350m3/min增大到530m3/min。且開采工作面采用群孔釋放瓦斯的方法,鉆孔8個深度為15m的瓦斯釋放孔。其中4個采用超前短壁快速注水方法,交替進行,并減慢割煤速度,在充分稀釋風流中瓦斯濃度的基礎上,減少割煤期間的瓦斯涌出量,保證煤層掘進的安全性。
3 工作面回采期間瓦斯檢測與防治
3.1 全方位設置瓦斯檢測點
受采動影響,采煤工作面瓦斯涌出量較大,甚至下隅角時刻醋魚臨界報警狀態,嚴重影響了煤層開采的安全進行。為了更好的解決瓦斯異常涌出問題,相關技術人員應合理收集相關的檢測數據,掌握瓦斯涌出的變化規律,針對性的采取防治措施。在實際回采期間,技術人員應在工作面上部、工作面中部以及工作面下部等區域設置瓦斯檢查點,并在抽放泵站、高位鉆孔以及煤層鉆孔等處設置瓦斯檢測點,為每個檢測點配備專業的技術人員,及時檢測并匯報瓦斯異常情況,一旦發現問題及時處理。
3.2 上隅角瓦斯防治
采空區的進風通道為上隅角,為了獲得預期的防治效果,技術人員應在擋風墻前設置擋風簾,以防風流由上隅角流入采空區中,達到綜合防治的效果。
3.3 下隅角瓦斯防治
作為采空區瓦斯的回風通道,下隅角應設置專門的抽出式局部通風機,利用防靜電阻燃風機做好瓦斯的抽采工作。期間技術人員應結合煤層的實際開采速度回撤風筒。為了有效檢測風筒內瓦斯的濃度,應將瓦斯傳感器設置于風筒的出風口處,確保風筒內瓦斯的濃度不超過2%,與回風混合后,瓦斯濃度不得超過1%。當上下隅角開始進行回柱放頂時,技術人員應采用灑水滅塵的方法進行切頂,以防開采期間出現火花撞擊等問題,以免因頂板冒落而導致瓦斯超限問題。
3.4 瓦斯抽放泵的安裝與敷設管路
一方面是本煤層敷設瓦斯抽放泵與管路,采用移動式水環真空泵,保持最大抽氣量為85m3/min,抽放管路采用直徑為108mm的鋼管,將其敷設于煤層鉆孔處,做好瓦斯的抽放工作。另一方面做好高位鉆孔以及采空區的瓦斯抽放工作,期間使用電機功率為280kW的瓦斯抽放泵,抽放管路采用直徑為270mm的鋼管,為下巷采空區與高位鉆孔區域設置聯管。
3.5 采前預抽與鉆孔抽放煤層瓦斯
施工人員在工作面上下安全出口外每隔5m設置鉆孔,使用直徑為110mm的鉆頭進行打孔,保持孔深在80-90m。之后進行封孔,在封孔前應采用壓水方式清理干凈煤渣,封孔材料為水泥砂,且保持封孔長度不得小于20m,并針對性的設定閥門與測氣孔,每10個鉆孔為一組,設置1個總閥門。期間應將電子多參數氣體測定儀器安裝至每組鉆孔中,以保證瓦斯濃度的實時監測,明確抽放負壓以及抽放流量等參數。同時,技術人員還應每天定期測量每個測氣孔的瓦斯濃度,對比監測數值,保證合理性與準確性。
3.6 高位鉆孔邊采邊抽瓦斯
技術人員應為煤層上下巷各設置一個瓦斯抽放鉆場,并在其中設置專門的抽放鉆孔,數量為8個,每個鉆孔的間距應保持為0.3m。同時,下巷高位鉆孔應覆蓋至工作面的中下部,確保終孔位置與煤層頂板間的距離為10-15m,孔深應保持在90-130m,期間準確設置U型水柱計,有效檢測并計算瓦斯的實際抽放量,且期間采用邊采邊抽的方式。每個鉆孔的出口處應設定專門的測氣孔與閥門,技術人員應針對性的做好每個測氣孔瓦斯濃度的測量工作。隨著工作面開采的不斷推進,技術人員還應針對煤層情況總結瓦斯涌出規律。當高位鉆孔進入采空區30m時,瓦斯濃度較低,沒有獲得預期的抽采效果;當鉆孔進入采空區30-90m時,瓦斯濃度逐漸升高,獲得了顯著的抽放效果。除此之外,應保證兩個鉆場的銜接性,以便連續抽采瓦斯,獲得明顯效果。
3.7 采后抽放并下巷埋管
施工人員應在下巷采空區敷設一定長度的抽放管路,以防矸石落入立管中,且還應設置多個直徑為1cm的透氣圓孔。隨著回采工作的深入進行,還應在采空區內埋入多孔抽放立管,有效抽放下巷采空區內的瓦斯。
4 結束語
多方面檢測并綜合防治開采區域瓦斯異常情況,可以明顯降低工作面、上隅角、下隅角以及回風流中的瓦斯濃度,治理效果十分明顯,值得推廣使用。