復(fù)雜地質(zhì)條件下工作面瓦斯綜合治理措施

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，各行業(yè)的發(fā)展也得到了一定的加強(qiáng)。對于瓦斯事故的防治工作而言，需要因地制宜的進(jìn)行科學(xué)管理和實(shí)施相關(guān)的處理措施。在工作面瓦斯治理工作中一方面需要對礦井中人員及設(shè)備情況來進(jìn)行合理的安排管理，另一方面需要對瓦斯氣體來源進(jìn)行分析研究，區(qū)分不同每層的危險(xiǎn)狀況，確保礦井安全生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)。因此，本文通過對復(fù)雜地質(zhì)工作面礦業(yè)瓦斯的治理措施進(jìn)行研究，討論不同技術(shù)下復(fù)雜地質(zhì)工作面下瓦斯突出和瓦斯超限情況的抑制，進(jìn)而為瓦斯的綜合治理和技術(shù)實(shí)踐工作提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì);瓦斯突出;治理措施

1 復(fù)雜地質(zhì)條件工作面瓦斯治理關(guān)鍵技術(shù)分析

通常而言復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤炭層較為疏松具有一定的透氣性，因而在對礦井煤炭進(jìn)行挖掘時(shí)的關(guān)鍵技術(shù)在于對煤層瓦斯透過率的提升，為瓦斯氣體的向外流動(dòng)提供安全可靠的通道，實(shí)現(xiàn)對煤炭與瓦斯的共采，同時(shí)應(yīng)查找到高濃度的瓦斯源通過傳統(tǒng)的抽采技術(shù)手段避免高濃度瓦斯的向外泄露，提高開采工作的安全性。在工作面的煤炭與瓦斯共采技術(shù)中，對于煤層頂板存所存在的瓦斯含量較高時(shí)所采用的抽采技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)在于通過頂板鉆孔對瓦斯富集區(qū)進(jìn)行抽采管道布置，而抽采動(dòng)力需要滿足富集區(qū)瓦斯的流量要求，采用采動(dòng)煤巖移動(dòng)斜壓增透抽采技術(shù)可達(dá)到采煤工作面75%的瓦斯抽采率。而在采煤工作面保護(hù)層中，對于瓦斯突出時(shí)會在煤層間產(chǎn)生巨大壓力，含有雜質(zhì)的空氣在透過時(shí)極易發(fā)生爆炸事故，因而對采煤工作面保護(hù)層管道進(jìn)行卸壓通常采用卸壓增透抽采瓦斯技術(shù)，通過對工作面的施工層進(jìn)行管道鉆孔通過卸壓抽取瓦斯，在對瓦斯進(jìn)行抽采時(shí)可以在首次抽采時(shí)增大透氣性盡可能多的對瓦斯進(jìn)行卸壓，在瓦斯活躍期間完成對瓦斯的抽取工作，從而使得施工層中瓦斯氣體的含量降低消除瓦斯突出帶來的危害。

2 瓦斯綜合治理

2.1 快速掘進(jìn)技術(shù)

對于復(fù)雜地質(zhì)工作面瓦斯的綜合治理應(yīng)首先開展巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)，通過該技術(shù)可以確保開采工作面的保護(hù)層快速形成，輻射式的掘進(jìn)工作能夠全面推進(jìn)瓦斯的綜合治理工作進(jìn)度，盡快實(shí)現(xiàn)對煤炭、瓦斯的共采。巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)是利用錨桿鉆機(jī)、高頻風(fēng)錘、液壓鉆車、空壓機(jī)等掘進(jìn)設(shè)備對采煤工作面進(jìn)行快速挖掘排矸，實(shí)現(xiàn)高效率的抽采管道鉆孔工作，利用空壓機(jī)提供穩(wěn)定風(fēng)壓，將未排矸完全的鉆孔管道進(jìn)行有效疏通，進(jìn)而提升打眼效率。同時(shí)，通過傳輸帶組合將巖巷挖掘過程中產(chǎn)生的碎石、硬質(zhì)巖塊等進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)裝巖，從而加快掘進(jìn)工作的進(jìn)度。

2.2 支護(hù)工程技術(shù)

對于礦井的安全生產(chǎn)而言通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和牢固性是實(shí)現(xiàn)礦井長久開采的根本保障。巷道支護(hù)工程技術(shù)，是針對煤層巷道預(yù)應(yīng)力和密封性而實(shí)施開展的工程技術(shù)，一方面通過對鋼絞線桁架和高性能預(yù)拉錨桿等提高巷道預(yù)應(yīng)力技術(shù)為礦井的支護(hù)工程提供高校集約化的施工生產(chǎn)。另一方面通過外錨內(nèi)注式對巷道錨桿進(jìn)行注漿，在進(jìn)行錨桿支護(hù)時(shí)采用空心錨桿，可以達(dá)到支撐和注漿施工的同時(shí)進(jìn)行，從而確保礦井巷道具有足夠的預(yù)應(yīng)力和密封性，防止瓦斯氣體的向外泄漏和出現(xiàn)瓦斯爆炸時(shí)礦井巷道的塌方現(xiàn)象，減少在采煤過程中對圍巖的破壞。支護(hù)工程技術(shù)為煤炭的開采提供了穩(wěn)定可靠工作空間，在瓦斯的綜合治理中提供了強(qiáng)硬的后續(xù)保障。

2.3 地質(zhì)勘探技術(shù)

在復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)下工作面的瓦斯綜合治理應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)對地質(zhì)進(jìn)行科學(xué)的檢測分析，在現(xiàn)階段的地質(zhì)勘探技術(shù)中通常是將先進(jìn)的探測儀器與計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)相結(jié)合，利用計(jì)算機(jī)來科學(xué)準(zhǔn)確地得出地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息。地質(zhì)保障技術(shù)的實(shí)施開展是通過地質(zhì)檢測技術(shù)對礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測，利用計(jì)算機(jī)對地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維建模，并利用相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件對建模進(jìn)行仿真模擬，進(jìn)而準(zhǔn)確推出震區(qū)、斷裂帶、硬質(zhì)巖層等巖層分布了進(jìn)一步結(jié)合采煤層的厚度以便后續(xù)的煤炭瓦斯共采。地質(zhì)保障技術(shù)除了有助于對礦區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息的了解，還能通過地質(zhì)保障技術(shù)來對礦區(qū)中瓦斯的分布進(jìn)行預(yù)測，利用AVO技術(shù)通過對炮檢距的測算可以得到巖性特征和相關(guān)的物性參數(shù)，進(jìn)而對瓦斯的富集區(qū)進(jìn)行預(yù)測，再利用物探技術(shù)分點(diǎn)式的測量礦區(qū)瓦斯含量進(jìn)而更好的對礦區(qū)的瓦斯開采進(jìn)行評估。在先進(jìn)的地質(zhì)保障技術(shù)的支持下，礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的細(xì)致探索、瓦斯富集區(qū)位置及瓦斯含量探測將更具針對性的對瓦斯進(jìn)行綜合治理。

2.4 工作面防突措施

為確保復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)工作面瓦斯得到有效的治理，可以通過嚴(yán)格的工作面防突措施制定進(jìn)行可靠保障。在煤層穩(wěn)定無分叉的工作面防突措施可以采用中高壓注水的方式對工作面進(jìn)行局部的防突處理，通過注水不僅能夠提高對煤炭中瓦斯的吸收提高煤炭開采的安全性，還能夠注水來降低工作面中煤塵含量，使煤炭開采更具穩(wěn)定性。而對于工作面復(fù)雜，煤層松軟的地質(zhì)結(jié)構(gòu)區(qū)域時(shí)可以采用松動(dòng)爆破防突處理措施，通過消除工作面應(yīng)力集中，進(jìn)而提高煤層的塑性，防止瓦斯突出為工作面帶了不可預(yù)估的損壞。通過工作面防突措施可以徹底消除瓦斯突出問題，對復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)的瓦斯治理提供有效支持。

綜上所述，復(fù)雜地質(zhì)條件工作面瓦斯的治理需要對復(fù)雜地質(zhì)條件中瓦斯的開采技術(shù)進(jìn)行分析，對瓦斯抽取的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，在提高抽取效率確保開采工作安全可靠，瓦斯的綜合治理還依賴于單一的技術(shù)支持，通過提高礦區(qū)瓦斯管道透過率、提高巷道的預(yù)應(yīng)力和穩(wěn)固性、利用地質(zhì)勘探技術(shù)科學(xué)分析礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)及對工作面的防突處理將為瓦斯的綜合治理工作提供有利支持，促進(jìn)對復(fù)雜地質(zhì)條件下的瓦斯綜合治理問題的解決。

作者簡介：

李鋒銀（1982- ），男，籍貫：山西平遙，2016年1月畢業(yè)于太原理工大學(xué)，助理工程師，從事于井下瓦斯與通風(fēng)防塵工作。