唐山开滦赵各庄矿业有限公司通风区，河北 唐山 063102
摘要：本文首先阐述了瓦斯治理现状，接着分析了采煤工作面煤层自燃特性的影响因素，最后对采煤工作面瓦斯治理措施进行了探讨。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词：采煤工作面；自燃；瓦斯；复合灾害；综合防治
1 引言
瓦斯是煤炭的伴生物，煤在长期的形成过程中会产生大量瓦斯，在进行煤矿开采时瓦斯也会随之涌出，如果不对其进行控制处理，当瓦斯量超标时就会发生瓦斯事故，对工作人员的生命安全造成威胁，对煤炭企业的经济造成损失，所以对采煤工作面的瓦斯来源进行探究分析，寻找切实可行的采煤工作面瓦斯治理方法势在必行。
2 瓦斯治理现状
2.1 开采难度越来越大
我国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。
2.2 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。
2.3 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。
3 采煤工作面煤层自燃特性的影响因素
首先，煤层埋深大、地温高，工作面煤层原岩地温高，使得煤层自然发火期缩短。其次，采煤工作面开采煤层厚度大，开采强度大，工作面采空区范围扩大，采空区漏风危险性增强，采空区自燃危险区域范围增大，并且自燃危险区域位置模糊、隐蔽，给采煤工作面防灭火造成困难。最后，采煤工作面在推采过程中需要调向开采，需要经过断层带，拖累了工作面推进速度。采煤工作面丢煤多，上、下巷采用锚网支护，顶煤难以冒落，采空区漏风大，导致氧化升温带前移，空区浮煤自燃范围扩大。
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4 采煤工作面瓦斯治理措施
4.1 瓦斯治理手段
在对采煤工作面的瓦斯进行治理时可根据瓦斯的涌出量对其采取不同的措施进行治理，如果采煤工作面的瓦斯涌出量大于3m3／min，就可建立一个瓦斯抽放系统对其先抽后采，也可通过对煤体进行注水或利用局扇排风筒直吹上隅角来稀释瓦斯浓度。
4.2 采用多种抽放方式
采用留巷半封闭式抽放方式来提高抽放效果，可将采煤工作面刮板运输机机尾安装伸缩槽，然后沿着工作面走向进行掘巷，采煤工作面的刮板运输机和回风顺槽连接贯通，之后可撤掉采煤工作面刮板运输机机尾和贯通点之内支撑回风顺槽的所有支架，通过砌设壁墙进行抽放，观察一段时间后会发现瓦斯浓度有所降低。、采用顶板裂隙带钻孔抽放方式，采煤工作面采空区的顶板由于受采动的影响而发生破坏出现裂隙圈，为瓦斯聚集提供了便利，而采用顶板裂隙带钻孔的抽放方式可在回风顺槽工作面打类似于扇形布置的钻位孔，并确保终孔的位置是在顶板裂隙圈的上方，然后将钻孔封住并接上管子进行抽放工作，降低瓦斯的涌出量。
4.3 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。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。
4.4 驱排回风隅角处瓦斯
在采煤工作面回风侧10m之内和进风隅角处分别钉1个严密的临时排风障，让风流经过回风隅角去稀释回风隅角处的瓦斯浓度。也可在回风隅角处设置1个抽风机，排除掉风机口处的瓦斯并通过风机运转过程中所产生的负压来对回风隅角处瓦斯进行稀释，且还可在此基础上装上配套的安全监控系统，时刻对回风隅角处的瓦斯浓度进行准确监控。当采煤工作面上隅角瓦斯浓度稍微偏高时，也可增加一道挡风帘来引导风流流经上隅角，过一小段时间后会从监控系统中的数据发现瓦斯浓度有很明显的降低。
4.5 煤壁浅孔注水
煤壁浅孔注水是在采面开采过程中，在工作煤壁上打多个3~5米深的孔，通过钻孔注入压力水，使其渗入煤体的内部。水进入煤体后，首先沿较大的裂隙以较快的速度逐渐包围被裂隙所分割的煤体，然后以较低的速度进入各种较细的空隙中，靠注水压力和毛细管里的作用，克服裂隙面的压力，空隙通道的压力及煤层的瓦斯压力而引向煤体孔隙的深处，使煤体得到均匀湿润，增加了煤体的水分，提前湿润了煤体。同时又由于采面向前推进过程中，顶板周期来压等变化，上覆的垂直应力重新分布，集中应力对采面煤体进行破坏，使工作面前方煤体透水性增强，压力水进入裂隙后，使煤体中的裂隙沟通，游离的瓦斯被挤出来，这样就降低了生产中的瓦斯涌出量。煤壁浅孔注水在平煤股份一矿防治瓦斯的应用通过实践取得了较好的瓦斯治理效果。同时湿润了煤体，对防尘也起到了一定作用。通过以上措施的实施，采面产量大幅度提高，瓦斯治理工作也取得了预期的效果，达到了高产高效工作面的要求，保证了安全生产。
5 结语
综上所述，我国目前的能源结构决定了对于煤矿开采是非常依赖的，保证煤矿开采工作的安全性，才能够促进我国能够向着更加安全的方向发展。针对煤矿采煤工作面的瓦斯治理，还需要根据实际的情况做好合理的分析，这样才可以提升瓦斯的治理效率，满足采煤工作面正常工作的需求，确保采煤工作能够顺利开展下去。
参考文献：
[1]张书赟.综采工作面初采初放期间瓦斯治理技术分析[J].山西煤炭.2018(06)
[2]黎俊民.综放工作面初采期间通风瓦斯治理技术探析[J].内蒙古煤炭经济.2017(24)
[3]许振温，赵晓联.综采工作面瓦斯治理浅析[J].煤矿现代化.2017(04)
论文作者:何玉宝
论文发表刊物:《城镇建设》2019年14期
论文发表时间:2019/9/29
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