西山煤电建筑工程集团有限公司 山西太原 030000
摘要：高瓦斯的煤矿工作面对工作人员的生命安全造成了极大的威胁，如果管理方式不恰当将会直接造成施工人员的生命财产损失和企业的安全生产受挫。因此，必须对不同的瓦斯管理控制方法进行测评，对相关的细节部分进行重点关注，这样才能够保证瓦斯管理工作符合安全要求。
关键词：煤矿；高瓦斯；安全；管理
1 高瓦斯矿井瓦斯危害
瓦斯是一种可燃性气体，本属于可利用的资源，但是当煤矿工作面出现瓦斯时将会影响煤矿的采掘作业工作。瓦斯产生于煤矿产生的初期，在高温、高压的过程中通过化学反应形成了瓦斯。瓦斯具有无色、无味的特点，这也增加了瓦斯风险的隐蔽性。当瓦斯的浓度达到一定值之后，可以造成暴露在其中的专业人员因为缺氧而窒息，并可能发生燃烧、剧烈爆炸等情况。当在煤矿采掘过程中检测到瓦斯气体时，就可以将该矿井称作为瓦斯矿井。在不同的煤矿井中，瓦斯含量是不同的，对于含量相对较低的矿井只需要进行普通的处理就能够保证煤矿采掘工作的安全。但是，因为煤岩层地质结构构造的差异，有可能会在采掘过程中出现大量瓦斯气体从煤岩层中涌出的情况，若不对这些高瓦斯矿井进行管理，将对工作人员造成威胁。
2 煤矿高瓦斯掘进工作面的安全治理措施
2.1 保持通风
对于瓦斯治理，应多方面考虑，既要考虑生产的安全性，又要考虑生产的成本，所以，能够通过通风管理就能解决的瓦斯问题，不用采取其它措施，只在风量调整上进行就可。对于采煤工作面，利用风排解决一大部分瓦斯，经风速计算和防止煤尘飞扬的最佳风速要求，决定风量，以减少其它治理措施的生产成本。同时要保证工作面连续供风。局扇突然停止工作，工作面停风是导致掘进工作面瓦斯超限的主要原因。采取“三风机、三电源、自动转换”的方法，即工作面安设三台局扇，两台主要局扇，一台备用局扇。从采区变电所三台专用变压器提供三趟专用电源，其中两趟电源为主电源，除供两台主要局扇外，还作为工作面其它设备电源。另一趟电源为备用电源，专供备用局扇。两台主要局扇之间增设一台自动转换开关。两台主要局扇其中一台局扇突然停电，另一台局扇自动启动，如果两趟主电源同时断电，则人工开动第三台备用局扇。同时严格停电作业制度，必须保证三趟电源中有两趟电源正常供电
2.2 多种抽放措施相结合治理瓦斯
2.2.1 仰角钻孔治理瓦斯措施
为治理采空区和上邻近层的瓦斯，采煤工作面上巷每50米施工一处仰角钻场，每个钻场内施工12个直径94mm，长度90米到120米的钻孔。钻孔以扇形布置方式，覆盖上隅角沿倾斜向下60米的范围。钻孔布置在顶板距工作面的距离15到20米的裂隙带内。仰角钻孔抽放的主要是上邻近层涌入到工作面的瓦斯，使上邻近层的瓦斯不进入采煤工作面。仰角抽放有效的解决了由于上邻近层瓦斯涌入造成的采煤工作面上隅角瓦斯超限。
2.2.2 高位钻孔治理瓦斯措施
由于上邻近屋瓦斯涌入工作面的量较大，仰角钻孔治理方面存在着钻孔利用率低，施工不当时，容易出现瓦斯治理空白区域，使上隅角瓦斯出现时高时低现象，所以施工高位钻孔，采取高位钻孔和仰角钻孔相结合的方式，提高瓦斯抽采效果。
2.2.3 本煤层钻孔治理瓦斯措施
为降低本煤层瓦斯含量，防止机组割煤时工作面风流中和机组滚筒附近瓦斯超限，在采煤工作面上下巷施工本煤层抽放钻孔。在含有瓦斯煤体中进行的深孔预裂爆破的目的是为了增加煤体原有裂隙的长度和范围，以提高煤体的透气性，减少抽放阻力，从而在较短的时间内提高瓦斯抽放率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钻孔进行预裂爆破后进行抽放，在抽放初期，特别是前10天，预裂爆破的瓦斯流量很大，随后逐渐降下来。经过增大抽放负压，在50天时出现了第二次峰值。分析认为，爆破后，在爆破孔爆破近区，煤体严重破坏，充分卸压，使煤体内大量的吸附瓦斯变成游离瓦斯；在爆破中远区，由爆破产生的大量裂隙也非常有利于瓦斯抽放。
2.3 采煤工作面短孔注水治理瓦斯
在工作面实施本煤层抽放时，由于工作面长度为200米，上下巷抽放钻孔长度约为160米左右，工作面中上部有一段没有抽到，机组割煤在这一段时，滚筒附近瓦斯浓度还很高，决定在这一段采取短孔注水。采煤工作面实施煤壁短孔注水，湿润煤体，增加煤体塑性，降低强度和透气性，使煤的结构和力学性质发生变化，煤壁应力集中带前移，是减轻高突煤层煤与瓦斯突出危险，降低采煤机瓦斯涌出量的有效手段。煤壁注水的方法是在每班用风煤钻打一排注水孔，孔深4米，孔间距3米，静压注水，每孔注水时间不小于5分钟。
3 提高煤矿高瓦斯掘进工作面的安全管理
3.1 加强瓦斯监测及检查
工作面应安设瓦斯监测探头，实现微机监控。在上齐监控设施的同时，每个班派一名有经验瓦斯检查员专门检查该工作面瓦斯情况，值班段长每班必须携带检测仪。工作面每次打眼前、装药前、放炮前、放炮后都必须进行瓦斯检查，及时掌握了工作面瓦斯变化情况，在瓦斯监测监控方面实现了人制与机制的有机统一。
3.2 改革施工工艺
普通的半煤岩工作面，出货基本采用耙斗机，打煤眼采用煤电钻。由于这两样设备都在掌子头，耙斗机工作时牵引绳、耙头等极易与岩石等发生摩檫，产生火花。煤电钻由于频繁使用，很容易发生失爆。因此要对工作面的施工工艺进行改革。工作面取消了耙斗机出货和煤电钻打眼，出货采用人工出货方式，打眼全部使用风动凿岩机。这样，掌子头没有了电气设备，有效地防止了掌子头附近因电气设备失爆及设备运行期间摩擦而产生的火源。
3.3 加强生产管理
首先，从爆破工艺上加强管理。工作面禁止使用普通的硝胺炸药，采用乳化炸药作为爆破使用火药，这种炸药煤破时产生的火焰很小。同时采用正向爆破，坚持使用水炮泥，装药、放炮均为专职人员操作，从爆破方面防止了引爆火源的产生。其次，加强机电设备防爆检查。矿里每周对工作面电气设备检查两次，生产区每天检查一次，并有检查记录。对检查中发现的问题及时处理，保证电气防爆率达到100％。再次，上山施工的导向滑轮、风筒拉线等运行时容易因摩擦产生火花。在工作面导向轮及风筒拉线上涂抹黄干油，每班一次，消灭了导向轮与钢丝绳，风筒拉线与风筒吊环摩擦产生的火花。
3.4 其他注意事项
在高瓦斯工作面的管理中，还有一些其他事项需要注意，例如，当使用顶板走向钻孔抽放、上隅角埋管、外错底板抽放等瓦斯处理技术时，必须在回采作业过程中保证顶板不得冒落，否则在煤矿的上隅角，瓦斯浓度依然会超出阈值的情况。当使用加强通风的方式来降低瓦斯含量时，必须实时监测工作面的瓦斯浓度，确保处于瓦斯含量上限之下。对于瓦斯浓度十分高的工作面，必须采取多种方式相结合联合管控措施。当采取尾巷通风的方法管理瓦斯时，虽然可以达到排除上隅角瓦斯的目的，但是也必须及时地并做好维护管理工作。
参考文献：
[1]吴国华. 高瓦斯采煤工作面的瓦斯控制办法[J]. 硅谷. 2013（24）.
[2]钱鸣高，刘昕成，矿山压力与控制[M].北京：煤炭工业出版社，2013.
[3]陈明.煤矿掘进作业方式分析[J].科技创新与应用，2012（14）.
论文作者:郑涛涛
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; 钻孔论文; 煤矿论文; 仰角论文; 电源论文; 煤层论文; 《基层建设》2018年第21期论文;