馮雪
(開灤能源化工股份有限公司范各莊礦業分公司,河北 唐山 063000)
引言:近年來,我國煤炭采掘技術快速發展,煤炭生產效率大幅提升,同時,對生產安全性要求也越來越高。井下綜采工作面的瓦斯涌出仍是威脅正常生產和人身安全的重要因素,不同來源的瓦斯氣體如果無法及時排出,容易形成局部積聚,甚至引發瓦斯安全事故。井下通風是應對瓦斯濃度超限的重要手段,通過不斷向井下巷道和工作面壓入新鮮空氣,可顯著稀釋瓦斯濃度,并為井下作業人員提供新鮮風流,保障安全良好的工作環境。但是,由于井下巷道眾多,設備布置復雜,為保證形成有效通風,需對通風路徑、通風量等進行科學合理的設計,并加強對通風和瓦斯治理措施的管理,另外,還應對井下瓦斯濃度進行連續監測,從而為瓦斯管理提供實時的數據,本文將對綜采工作面回采過程中的瓦斯管理方法進行研究。
開展煤礦開采工作的時候,需要對煤礦回采工作面上瓦斯含量予以足夠的重視,而此時產生和涌出瓦斯的主要區域是采空區、煤粉和煤壁,從相關研究資料中不難看出,采空區有極大的概率涌出瓦斯,該區域產生的瓦斯含量占煤礦總瓦斯含量的五成以上,有些區域甚至占比超過七成。這一區域瓦斯的主要來源是周圍煤層存在的瓦斯和采空區域中殘留的煤渣,瓦斯會子采空區域表現出的分布呈現一定的規律性,而流場則會對分布方式造成一定的影響,就密度而言,瓦斯密度小于空氣密度,因此,瓦斯主要聚集的采空區的低流速層面,漂浮于其上層,通常而言,瓦斯濃度較大的區域為采空區的一些較深的角落,相比于其他位置,這些角落有較大的危險性[1]。
從相關資料中不難知道,測量煤礦回采工作面中的風量與瓦斯濃度時,會出現以下情況,隨著煤礦回采工作面上風量的增加,該區域的瓦斯涌出量也會隨之增加,部分情況成倍數增長。風量過大時會對回采工作面造成一定的破壞,同時也會加大采空區域漏風量,當以上情況出現后,采空區域會帶出一定的瓦斯,使得瓦斯無法被很好地控制。與此同時,隨著采空區域氧化層的寬度增加,該區域火災發生率則會隨之增加。因此,要保障回采工作面的風量不能太小,同時也不能太大,要按照相關情況控制風量,這樣才能有效管理工作面的瓦斯。
將風障使用于煤礦回采工作面瓦斯安全管理之中,可以將風引至部分有風量需求的區域,當風量需求較小或者不需要時可以將過量的風流阻隔在外面。從煤礦回采工作面的實際出發,在進風隅角位置放置屏障,將外部空氣阻隔起來,從而給采空區域保持一個適量的空氣流量。可以在工作面的回風隅角位置設置屏障,隨著這一角落的空氣量增加,該區域的瓦斯濃度降低,瓦斯聚集問題減少,從而防止瓦斯安全隱患的發生[2]。
在煤礦回采過程中如果瓦斯含量出現超標,只是采用風排方式無法從根源上將問題解決,就必須采用抽采的方式來對問題進行解決,常見的抽采方式主要有三種,一種是預抽瓦斯,當工作人員開展挖掘工作時,需要先通過要求的距離將鉆場確定下來,間隔大約為六十米,所有的鉆場中都需要布置鉆孔,數量大約為八個,九厘米為大約的鉆孔直徑,進行瓦斯預抽時能夠將這一區域中的瓦斯含量降低,使得整體的瓦斯治理的效果得到提升。第二種方式為邊采邊抽,在工作面回采時,進行采空區域煤層的瓦斯抽放必須借助掘進期間的鉆場來完成,通過合適的方法將鉆孔位置確定下來,并將設計依據的有關規定和具體的施工方法明確。地面鉆孔抽取瓦斯是第三種方法,隨著實際情況和地理環境的改變,進行鉆孔時需要先抽取一定量的地下瓦斯,然后將鉆孔保留,直到所有的開采工作結束。
要想保障抽取瓦斯的效果符合相關要求,相關工作人員要對預埋管道進行科學設計和控制。在進行工作面推進時,要提前將瓦斯抽采管埋于煤礦采空區,主要是采空區的風巷位置,瓦斯抽采管的直徑為20cm 左右,根據相關經驗及資料顯示,采管口之間的有效距離控制在30m 左右,同時要設置相應的吸氣口,吸氣口間距是30m 左右,利用三通閥門來對煤礦采空區域的瓦斯進行抽放。采空區上部要打開閥門,利用抽放孔將瓦斯抽放出,進而達到降低瓦斯含量的目的[3]。
煤礦回采工作面瓦斯管理是一項長期工作,很多煤礦事故的發生都是因為在管理工作上出現松懈,因此要從事故源頭抓起,增強煤礦通風管理力度,加強瓦斯方面的管理工作,總結煤礦回采工作面瓦斯的治理經驗。針對重要環節要重點關注及重點管理,盡量降低甚至杜絕煤礦事故發生,避免不必要的生命財產損失,保障煤礦的安全生產。