摘要：瓦斯是危害矿井生产安全的重要因素之一，高瓦斯矿井的综采工作面，瓦斯含量和瓦斯压力越来越大，从源头上解决瓦斯制约生产的问题，是实现综采工作面安全高效的有效手段。
关键词：瓦斯；综采；工作面；安全
1矿井瓦斯的认识
煤矿瓦斯是指的天然气。主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，也有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外，一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。煤矿瓦斯一般从煤或岩层中涌出，根据我国《煤矿安全规程》的规定，按照CH4（瓦斯）相对涌出量和涌出形式将矿井分为三类：相对涌出量等于或小于十立方米每吨的为低瓦斯矿井；大于十立方米每吨的为高瓦斯矿井；煤与瓦斯突出矿井。影响瓦斯含量的因素有很多，即使同一层煤，其不同标高的瓦斯含量也有不同，这个要根据瓦斯实际等级鉴定而得知。
2 采面瓦斯的流动及分布规律
2.1 煤层中瓦斯的分布规律
从我国高瓦斯矿井的实际涌出情况分析，成煤斯的岩性组合特征、煤的变质程度以及地质构造与高瓦斯矿井的生成、分布有着密切关系。
煤体作为瓦斯的主要储集层分布在煤系地层中，由于岩石的覆盖条件不好缺乏吸附瓦斯的能力，岩石中封存的瓦斯多由附件煤层中运移出并储集。
2.2 采面瓦斯涌出规律
在工作面长度一定的情况下，工作面的推进速度越快，瓦斯涌出量会越大，给工作面瓦斯治理带来困难，因此必须根据工作面瓦斯情况稳定工作面推进速度。工作面初次来压和周期来压时，容易将工作面老空区的瓦斯大量的排出，增大工作面瓦斯涌出量，影响工作面的安全生产，因此必须在工作面来压期间加强瓦斯监测和通风管理，必要时可以适当放慢推进度。工作面地质构造带应力集中，是瓦斯含量较高的地区，工作面过构造带时会加大工作面瓦斯涌出量，因此必须探实工作面内部构造情况，在工作面推采时提前采取措施，保证工作面的安全生产。工作面煤层厚度发生变化时，特别是在煤层变厚时，也会增加工作面瓦斯涌出量，同样需要采取相应措施。
2.3 采空区瓦斯的流动规律
对工作面围岩和邻近煤层来说，采空区是一种应力释放区，邻近瓦斯在原始压力的作用下，通过裂隙大量涌入采空区。通风动力使工作面及采空区两端产生压差，风流带动瓦斯向低压端流动。瓦斯的密度为空气密度的0.554倍，空气浮力使瓦斯向上移动。
3 工作面瓦斯治理
3.1 本煤层浅孔抽放技术
在提升采掘能力与增大采掘深度的影响下，采区涌出的瓦斯量也会越来越多，一味地借助通风技术控制煤矿瓦斯的浓度在安全的范围之内，常常在技术与经济上不够科学和安全。增加采面的风量也难以处理好瓦斯聚集的现象。而借助本煤层煤体抽放瓦斯的技术策略，也就是在采掘之前对采掘煤层的瓦斯进行直接性地抽放，且在非卸压的情况之下凭借煤层本来的透气性对瓦斯进行抽放。
3.2 顶板钻孔抽放技术
（1）顶板钻孔抽放。由下个工作面周围的顺槽往采面顶板进行打钻：确保间隔布置用高低位钻孔，都是5m的高、低位钻孔间距以及113m的孔径，其中是42m的终孔高度、39°的钻孔仰角、72m的高位孔深。而低位钻孔是8m―10m的终孔高度、14°―21°的钻孔仰角，以及37.5m―42m的孔长，并且跟煤壁相垂直。对于采面隅角的瓦斯借助低位钻孔抽采，对于采面顶板裂隙瓦斯借助高位钻孔抽采。
（2）顶板钻场抽放。能够在回采工作面岩层裂隙带布置高位钻场，各个煤矿结合实际现状确定跟煤层的垂直距离，在高位钻场打钻，进而对采空区岩层裂隙带的瓦斯进行抽放，从而使往工作面涌出的采空区瓦斯减少。
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3.3 选用高位抽排巷层位
距离煤层过近地布置高位巷，抽放的情况下能够一起抽出大量的瓦斯和空气，这使瓦斯抽放的浓度变小，从而提高了采空区自然发火率与工作面的漏风率，不然，距离煤层过远，此带岩层就会全面沉陷与形成弹塑性，缺少了瓦斯的通道，就难以抽出瓦斯。可是，在裂隙带内，因为岩层下面岩石的垮落而导致离层、断裂，完全发育的垂直裂隙和水平裂隙以及离层空硐就变成了瓦斯抽放的理想通道，所以裂隙带是高位抽排巷布置最为理想的层位。
3.4 冒顶区和高冒区瓦斯治理技术
（1）冒顶区。为了保证冒顶段割煤时的通风瓦斯安全，防止工作面过冒顶段时出现瓦斯事故，，主要是利用抽放法处理冒顶区内的瓦斯，即在轨顺里程高位孔三通上接的迈步管与处理冒顶区时预埋在里面的的瓦斯管连接抽放冒顶区瓦斯。
（2）高冒区。为了处理好综采工作面在回采期间因顶板破碎导致支架上方形成的高冒区内瓦斯积聚，在回采过程中发生瓦斯事故，主要针对不同的瓦斯积聚情况，分别采用风障引流法、压风分支法和瓦斯抽放法处理高冒区内的瓦斯，有效防止了高冒区瓦斯事故的发生。
3.5 治理上隅角瓦斯的技术
在不断推进的工作面影响下，预埋抽放软管于采空区上风巷的区域，在上隅角深入软管的一头封闭1m―2m，需要确保3立方米空间的管口区域，将另外一头连接于风巷抽放管路实现抽放，为了使抽放的成效提升，务必借助绳吊埋入采空区上隅角的软管至巷道顶部。为了使回采工作面上隅角瓦斯多的问题解决，优化通风与采煤技术，转变固有的 “放顶煤”为“一次采全高”，转变固有的“一进两回”为“双U通风”。借助这样的策略进行通风，能够使工作面的通风能力增强，并且使上隅角风流涡流的情况改变，以及确保瓦斯与煤尘经上隅角经联络巷往外“U”进风巷排入，最终使上隅角聚集瓦斯的情况得到处理，与此同时，实现工作面抗灾性能的强化，进而使出现瓦斯的事故现象减少。
4 矿井瓦斯突出的防治措施
4.1矿井要有自己健全的瓦斯防突预测报告系统
瓦斯防突预测预报系统对矿井安全作业至关重要，企业要重视此环节，拥有自己的防突细则，这个细则应该针对自身矿井的特点和对矿井长期情况的了解来制定，企业管理和矿工都应该领会细则的内容。比如出现工作面出现喷孔、顶钻等现象时即视为危险。还可以制定相关的预测指标判断，在哪个指标是瓦斯突出多少，危险系数为多少。
4.2矿井要有明确的防突措施
根据工作面所处环境、进行分析对比来决定防突措施的选择，这样可以明确有效地直击问题根源。也可以进行行业信息整合交流，积累突发问题解决经验，比如针对透气性差且瓦斯含量较多，加之煤层埋藏深的情况，要防止突发问题的出现，必须针对工作面压力大的问题采取煤层卸压和采排瓦斯的措施。
4.3防突措施也要确定技术参数
在防突措施中明确标出技术参数，方法细则及作业位置，有便于工作人员顺利作业，如遇错误能及时找出问题并解决。
4.4防突措施实行要有具体步骤及人员配置
矿井瓦斯防突措施不同于其他防治，它具有一定的专业要求，要能对可能出现的状况有一个全面性的了解，并能够提出多种建设性的方案。有了具体的步骤，在每次防治完成后就能对之前的行动进行完善、改进，可以做到进一步优化方案。在措施实施时，各环节的配合很关键，所以防突防治人员对矿井的开采运作及周围环境，包括地势、地形、人文要有所了解，这样才能确保防突防治万无一失。
参考文献：
[1]纪洪伟.高瓦斯综采工作面瓦斯治理成功经验[J].煤炭技术，2008（03）.
[2]王海涛.高瓦斯综采工作面瓦斯综合治理实践[J].煤炭技术，2006，（6）.
[3]李曌迪，李顶川，陈召繁，李强.浅谈对综采工作面瓦斯治理技术的认识[J].中国西部科技，2010（17）.
论文作者:李伟涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/9/10
标签：瓦斯论文; 工作面论文; 矿井论文; 煤层论文; 采空区论文; 裂隙论文; 钻孔论文; 《基层建设》2018年第21期论文;