摘要：针对下保护层开采煤矿中，瓦斯含量过大问题。为了能够降低开采过程中瓦斯的危险性，需要采用合理的治理技术。基于此，本文重点探究下保护层开采瓦斯治理技术与保护范围。
关键词：下保护层；瓦斯治理；瓦斯抽采；保护范围
引言
近些年来，随着我国社会经济不断发展，社会发展对煤矿的需求量不断增大。保护层开采方式在煤矿开采中的应用范围愈加广泛，已经获得了广泛的推广与应用。开采保护层分为上、下两个部分，在这两个保护层中开采煤炭的效果非常好，同时也保护范围也会更大，因此，为了能够保障煤矿开采的稳定性与安全性，我们必须要加强瓦斯的处理技术，并且全面分析其保护范围。
1下保护层开采瓦斯治理技术方案
在煤矿开采中，加强保护层的保护的保护与处理工作至关重要。由于不同地区的开采情况不同，因此内部的瓦斯含量也存在着差异，如果地下的瓦斯含量比较低，内部的压力也会很高，产生瓦斯爆炸、中毒的事故相对较低。所有，在该种情况下，通常是采用下保护层措施。
在下保护层开采瓦斯治理方案中，首先需要采用顺层长钻孔抽底部瓦斯，并在工作面回风巷和运输巷掘进的过程中，要继续采用顺层长钻孔抽吸瓦斯，当成巷后才可以对二者开展施工，并同时抽吸瓦斯，之后在矿井缝隙带煤层进行高抽，这样就能够将矿井上部的瓦斯进行减压，再通过后续工作，就能过确定缝隙带的高度。
在治理深部保护层工作面瓦斯过程中，所采用的措施与浅部的保护层有所差异。由于保护层越深的部位，其瓦斯的含量与浓度会比较高，所造成的安全事故也就越大，因此，深部保护层瓦斯处理技术含量更高，实施起来也就更加困难。这就要求工作人员能够现在矿井下区段事先做好预防工作，并布置相关的解决措施，并且在保护层面开展瓦斯抽取工作，这样就能够降低矿井底部的瓦斯，之后在布置瓦斯消除装置。在此过程中，技术人员必须要能够保证顺层长钻孔设备的连续性，避免中途断电等问题，才能够彻底清除矿井的瓦斯（见图1）。
待到瓦斯每层通过U型通风方式进行保护时，由于在此过程中会存在瓦斯超限问题。需要更换Y型通风方案，通过改变通风路径与瓦斯运行线路，即可解决瓦斯超限问题。与此同时，也可以采用沿空留巷内进行分源瓦斯抽取方案，该种方法不仅能够充分发挥矿井抽放系统的作用，更能够提高瓦斯的治理效率，从而环节为矿井通风系统压力。过去所采用的U型通风方式，需要工作人员投入大量的时间准备采煤工作，而样空流向工艺则通过降低掘进量，从而保障其可以连续使用，也就是保障瓦斯治理的连续性。
为了能够提高保护层保护效果，提高被保护层瓦斯治理效果，可以采用底板岩石巷道施工穿层钻孔预抽方法，合理应用此技术是保障施工安全、提高抽取效果、降低钻孔量的重要措施，通常在每层厚度在4.42m以及11-2每层层间距在78.5m范围内，可以采用远距离的下保护层开采工作，并且更有利与提高瓦斯利用率（具体流程如图2）。
2下保护层开采瓦斯治理中的保护范围
通常情况下，计算保护范围可以采用理论计算法、数值模拟法、实际确定法三种。
2.1理论计算
通过理论计算方法能够保障计算保护范围的权威性，并且具有自我规范的作用，采用相关的理论计算方式测算保护范围，在不同计算结果中得到开采煤层向上卸压值和卸压角。通常情况下，理论计算方法更多的是参考作用，作为保护测算的辅助数值或规范数值。
2.2数值模拟
在实际保护范围确定中，由于理论方法与实际保护范围存在一定的差距，因此，必须要结合实际情况开展实际测量与检测，这样能够得到实际数据。在测量完毕后，需要根据相关的煤层实际情况，并采用软件构建3D模型。在构建模型中，可以采用逐层分组方法，根据煤层的厚度和相互间关系构建三维、二维模型，根据网格的形式将模型根据最小单元划分，根据所设定的模型根据实际变化、力变、塑性规律来确定保护范围。根据煤层卸压角和煤层间距，从而计算出最小值。
2.3实际操作
在实际操作中，需要根据回风巷与避风巷整体布置来设置瓦斯解析孔，并根据实际特点进行划分，保障下层保护层实际范围测定工作。在此过程中，一定保障在保护范围界定两边进行。这样就能够对抽采剩余的瓦斯含量进行判断，并通过瓦斯压力与卸压范围距离的二次函数来确定外围的界限值，从而确定及时保护中的范围。
结束语
综上所述，在煤矿开采过程中，由于保护层内部存有大量的瓦斯，如果处理不当会出现爆炸、中毒等问题。本文重点介绍了下保护层开采瓦斯治理技术，包括Y型通风方案、顺层长钻孔抽瓦斯、底板岩石巷道施工穿层钻孔预抽法，并提出了下保护层开采瓦斯治理中的保护范围，包括理论计算法、数值模拟法、实际确定法三种，旨在提高瓦斯治理效果，推动煤矿开采业长足发展。
参考文献：
[1]韩真理，梁勇生，罗卫东，颜智.下保护层开采瓦斯治理技术及保护范围研究[J].煤炭科学技术，2013，07：82-85+113.
[2]孙增亮.下保护层开采瓦斯治理技术及保护范围研究[J].有色金属文摘，2015，03：5-6.
论文作者:杨玉磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/3
标签：瓦斯论文; 保护层论文; 钻孔论文; 矿井论文; 煤层论文; 技术论文; 煤矿论文; 《电力设备》2017年第18期论文;