摘要:煤炭开采的地区因为环境的原因,会出现大量的瓦斯,长期的采集经验表明,瓦斯在煤炭采集中的出现是不可避免的,为此,利用各种手段对瓦斯进行处理,杜绝因为其浓度到达一定的程度所造成不利的影响,成为了当前煤炭采集作业的重要问题。尤其是在我国的西南地区的煤矿采集区域,瓦斯问题非常的严重。为此,该地区也总结出了非常多的关于如何治理瓦斯的相关经验,本文通过对该地区高瓦斯矿井的实际工作环境和工作方式进行研究,得出了一些浅显的见解,期望能为相关的人员带来一些帮助。
关键词:煤矿采煤;瓦斯治;技术措施;措施研究
引言
在煤矿开采中,瓦斯是面临的主要问题之一,在进行煤矿开采的时候,会受到负面的影响,一旦井下的瓦斯处理不当,可能会造成瓦斯事故,造成重大的经济损失。所以,在开采煤矿的时候,如何才能够有效地治理瓦斯,就成为煤矿工作者关心的主要话题。就现在的开采现状来看,西南地区高瓦斯矿井较多,在开采过程中,一旦出现大量瓦斯,就会影响正常的工作,所以必须引起足够的重视。
1瓦斯治理现状
1.1开采难度越来越大
我国的煤炭开采有着非常悠久的历史,这就使得很多的煤矿随着开采的继续,每层深度不断的增大,这一现象不但使得开采难度越来越大,对于技术的要求不断的变高,相对于瓦斯浓度来说,因为煤炭资源的深入挖掘,瓦斯的浓度和压力这类因素也因此得到了巨大的上升,使得现阶段的煤炭挖掘作业因为瓦斯所受到的制约已经逐渐超出了技术范围,开采中发生瓦斯安全事故的现象已经开始增多,严重影响了我国煤炭资源的安全使用。
1.2瓦斯抽取设备落后、通风系统不科学
虽然我国的煤炭开采技术已经较为成熟,但是很多的煤炭开采企业并没有因为煤层的深入增加新的开采设备,尤其是对煤层深入之后,面对逐渐增加的瓦斯浓度并没有采取相应的设备更新,使得落后的瓦斯抽取设备并不能和现在的煤炭开采环境所匹配,极大的影响了煤炭开采的安全性。并且煤层的深入挖掘,对于通风系统的性能要求越来越高,但设计难度也会增大,所以很多工程使用的通风系统性能越来越低。
1.3管理方式不科学
因为煤层深入之后,需要增加更多的开采人员,大量的没有深层开采工作经验的人员涌入,使得这一方面必须要用较为科学的管理,就我国目前的一些民营煤炭开采企业来说,自身实力的欠缺,使得中层管理人员的数量和质量缺乏,在下井管理上存在较为严重的监管漏洞,这些新进入煤矿内部的员工,虽然已经进行了短暂的学习,但是因为自身实力的欠缺,在这进入矿洞进行开采还有很多的是施工要领掌握的不够纯熟,违规操作和一些错误的开采方式在其中的大量运用,使得产生了非常多的安全隐患。
2采煤工作面瓦斯治理的技术措施
2.1改善通风系统
通过对瓦斯对于煤炭开采中的危害性进行分析可以发现,降低瓦斯在矿井中的浓度将能够很好地抑制瓦斯对于采矿的影响,为此,对矿洞内进行相应的同分,是当前解决瓦斯问题的重要手段,通常来说,通风系统的改善主要包括如下两个方面,第一,增加通风系统设计的科学性,现在的通风系统的设计时间较早,都是在曾经较为浅的矿洞的基础上进行设计的通风系统,随着当前矿层的深入开采,这一通风系统的工作性能已经那一满足目前煤炭开采环境的要求,尤其是一些环境较为复杂的矿井内部,这些传统的通风系统根本不能够将新鲜的空气传递到这些区域,使得这一区域范围内的瓦斯浓度持续升高。为此,我国根据这一问题已经设计了多种通风系统的设计方案,就目前的使用反馈效果来说,U型通风系统在使用上不但能够应付复杂矿洞区域内的通风情况,并且在使用中因为该系统在使用和维护方面非常的便捷,保证了通风系统在长时间工作中的稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二,瓦斯在煤矿采集过程中很可能会因为煤岩层中有着非常丰富的瓦斯,使得开采这一区域时瓦斯浓度的上升速度过快,使得仅仅使用通风系统难以满足作业环境中为此较低的瓦斯浓度条件,针对这一状况,企业应该在仔细的对煤层的含瓦斯量进行准确的勘测,在出现较高的瓦斯的煤岩层时,使用现在工作性能更好的瓦斯抽取机器,并在工作之前对实地情况进行仔细的检查和计算,保证抽取的力度能够满足这一区域的工作要求。
2.2优化采煤工作面瓦斯抽放设计方案
做好回采工作面瓦斯治理瓦斯治理,本文针对具体的瓦斯抽放设计方案进行分析,可以满足瓦斯治理的要求。针对瓦斯抽放设计方案而言,主要是从顺层钻孔预抽本煤层瓦斯以及穿层钻孔预抽采煤工作面邻近层卸压瓦斯两个方面进行具体的设计。
2.2.1顺层钻孔预抽本煤层瓦斯
煤层回采区的煤层瓦斯主要集中在工作面,因此在开采前需要对工作面采取区域防突措施消突,所以在运输(轨道)槽沿煤的倾向施工抽放钻孔,钻孔压差10~15m,确保工作面不留空白带。
2.2.2穿层钻孔预抽采煤工作面邻近层卸压瓦斯
为了防止工作面回采过程中,上下邻近大量卸压瓦斯涌入采煤工作面,当采煤工作面有底抽巷时,邻近层区域防突措施采取提前在底抽巷或顺槽硐室内每间隔10m施工一组钻孔抽采邻近层瓦斯,所有预抽钻孔必须均匀布置,不留空白带。
2.3回采期工作面采空区瓦斯治理
2.3.1上隅角埋管抽放设计
采空区密闭插管抽放回采前沿回风顺槽顶板安装一趟低负压抽采铁管至上遇角处,抽采管每隔12~18m安装1个三通,采用迈步式交替抽采。
2.3.2高位钻孔抽放采空区泄压瓦斯
工作面回采前,从回风顺槽每隔70m施工一个高位钻场,高位钻场布置在硐室距顶板1m位置开始施工高位孔,钻孔层位在距煤层顶板15和25m处,覆盖范围为工作面方向20~30m段裂隙带,孔深约100m。
2.3.3采空区尾巷钻孔抽采
当采煤工作面有底抽巷时,从底抽巷向菜采空区施工3~5个大直径钻孔,钻孔层位在开采煤层顶板10~20m左右,钻孔均匀布置在距回风巷20m范围以上裂隙带内。在瓦斯矿井采煤工作面瓦斯治理的过程中,在注重实践的同时,还需要重视安全问题和技术,这些都是瓦斯得以治理的基础条件。具体来说,在实际的操作中,相关工作人员还需要做到:第一,建立合理的预测体系,注重技术的革新。瓦斯治理最困难的一点在于煤矿开采之中,对于瓦斯实际的含量和位置很难进行预测。煤矿企业还需要制定相对应的安全管理制度,针对安全问题,提出行之有效的措施,从而确保井下施工的安全性。
结束语
对于煤与瓦斯突出矿井来讲,影响巷道快速掘进的两大因素为巷道掘进效率和井下瓦斯治理措施及效果,只有保障井下掘进开采的安全才能保障掘进开采的效率。针对马脊梁矿主采煤层瓦斯地质条件,调整单巷掘进施工工艺为双巷、三巷连采施工工艺,同时制定了合理的瓦斯治理措施。瓦斯治理技术有效地降低瓦斯的含量和压力,对防突工作具有积极意义,掘进实践结果表明:巷道掘进速度由485m/月提高到了688m/月,有效地缓解了马脊梁矿采掘接替紧张问题,实现了该煤矿高产高效的安全开采目标。
参考文献:
[1]王卫军,彭刚,黄俊.高应力极破碎软弱岩层巷道高强度耦合支护技术研究[J].煤炭学报,2011(2)
[2]高明仕,赵一超,李明等.软岩巷道顶、帮、底全支全让O型控制力学模型及工程实践[J].岩土力学,2014(8)
[3]唐建新,王艳磊,舒国钧等.高应力“三软”煤层回采巷道围岩破坏机制及控制研究[J].采矿与安全工程学报,2018(3)
论文作者:修跃红
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/10
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