煤礦瓦斯治理及防治方法分析

王云峰

【摘 要】現(xiàn)代煤礦開采頻率加快，開采深度加大，這就造成瓦斯事故頻發(fā)，既影響井下人員生命安全，還會(huì)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)造成影響，做好煤礦瓦斯防治工作具有現(xiàn)實(shí)意義，確保煤礦開采的安全。有鑒于此，本文結(jié)合具體案例，詳細(xì)分析瓦斯質(zhì)量現(xiàn)狀，給出具體防治措施，推動(dòng)煤礦企業(yè)健康、穩(wěn)定發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】煤礦開采；瓦斯治理；方法分析

引言：

近年來煤礦開采深度與難度增加，開采成本逐年增加，加上煤炭市場(chǎng)不景氣，部分煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)投入不足，造成煤礦安全事故頻發(fā)，其中最常見的安全事故就是瓦斯事故。通過強(qiáng)化瓦斯治理控制可以有效確保煤礦生產(chǎn)順利進(jìn)行。文章中主要分析煤礦瓦斯治理及防治方法。

一、煤礦概況

（一）礦井概述

井田四周為無煤區(qū)，歷史上及目前區(qū)內(nèi)無小煤礦開采，為一獨(dú)立賦煤區(qū)塊，無相鄰礦井，礦井地質(zhì)資源儲(chǔ)量為127.61Mt，工業(yè)儲(chǔ)量為124.09 Mt，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為83.80Mt。礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為51.7a。井田可采煤層為侏羅系中統(tǒng)延安組4-1和4-2煤層，主采煤層為4-2煤層，厚度1.15～16.35m，平均10.26m，屬中厚煤層。煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，含0～4層夾矸，一般為2～3層，巖性為泥巖，厚度0.15～0.95m，一般多為0.3～0.4m，為較穩(wěn)定煤層。礦井為高瓦斯礦井，煤層屬Ⅰ類自燃煤層，煤塵具有爆炸性危險(xiǎn)。

（二）通風(fēng)系統(tǒng)

在回風(fēng)井口安裝有兩套同等能力的FBCDZ№24-C型防爆對(duì)旋式軸流通風(fēng)機(jī)，其中一臺(tái)工作，1臺(tái)備用。主通風(fēng)機(jī)額定功率為2×200kW，額定風(fēng)量3000～6500m3/min。為便于調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)工況，提高通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率，通風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速系統(tǒng)。目前礦井總進(jìn)風(fēng)量5320m3/min，總回風(fēng)量為5400m3/min，，負(fù)壓為1920Pa，等積孔為2.44㎡。礦井實(shí)際通風(fēng)能力、通風(fēng)設(shè)施可保證1.20Mt/a生產(chǎn)能力需要。42106工作面配風(fēng)量1050m3/min，42105工作面軌道巷掘進(jìn)迎頭配風(fēng)量620m3/min，42105工作面回風(fēng)巷掘進(jìn)迎頭配風(fēng)量480m3/min，礦井各硐室配風(fēng)量合計(jì)1500m3/min，其它巷道配風(fēng)量1500m3/min。

二、煤礦瓦斯治理措施分析

提出“邊采邊抽、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”的瓦斯治理工作方針，按照“高投入、高素質(zhì)、高水平、嚴(yán)落實(shí)、嚴(yán)監(jiān)管、嚴(yán)處罰”的原則，主要通過對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的改良，為設(shè)備的運(yùn)行提供保障。

（一）治理步驟

（1）對(duì)瓦斯現(xiàn)象的鑒定工作，需要根據(jù)有關(guān)規(guī)定，嚴(yán)格按照鑒定流程經(jīng)技術(shù)人員完成鑒定工作，對(duì)瓦斯等級(jí)做出精確的定位。同時(shí)根據(jù)鑒定結(jié)果，督促公司完善礦井瓦斯防治措施；（2）開展技能培訓(xùn)，掌握處理問題技能。對(duì)煤礦的所有工作人員進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，主要將瓦斯防治、煤與瓦斯突出的基本知識(shí)和技能及時(shí)傳達(dá)給工作人員；（3）落實(shí)相關(guān)規(guī)定，對(duì)瓦斯問題進(jìn)行嚴(yán)密防范。按照有關(guān)規(guī)定，建立人防、技防、物防三道防線，對(duì)瓦斯事故進(jìn)行嚴(yán)密防范，防患于未然。

（二）4#煤層瓦斯抽采

1.回采工作面瓦斯抽采。4#煤層為抽采煤層，采用泄壓抽采與邊采邊抽方法，利用工作面進(jìn)風(fēng)巷道向煤層打迎面斜交、向下分層傾斜及平行于工作面的鉆孔，提高瓦斯抽采量，達(dá)成降低開采層瓦斯涌出量的目的[3]。

2.掘進(jìn)工作面瓦斯抽采。依據(jù)煤礦掘進(jìn)工作的瓦斯涌出情況，礦井巷道回采工作面準(zhǔn)備階段，經(jīng)常出現(xiàn)掘進(jìn)工作面瓦斯超限情況，特別當(dāng)采用放炮作業(yè)時(shí)。因此巷道掘進(jìn)采用邊掘邊抽的方式，可以解決瓦斯?jié)舛瘸迒栴}，提高巷道掘進(jìn)速度。

（三）抽采采空區(qū)瓦斯

采空區(qū)瓦斯抽采方法種類較多，依據(jù)采空區(qū)狀態(tài)劃分成兩種：半封閉與全封閉。

1.半封閉法。依據(jù)煤礦的實(shí)際情況半封閉采空區(qū)直接采用半封閉插管抽采法。

2.全封閉法。煤礦中存在很多全封閉采空區(qū)，對(duì)采空區(qū)瓦斯采用密閉巷道法抽采。將密閉打入到回風(fēng)順槽內(nèi)，采空區(qū)中插入管子，將采空區(qū)瓦斯直接抽采，如圖1所示。

（四）治理效果

根據(jù)預(yù)測(cè)的礦井瓦斯涌出量與抽采量，評(píng)價(jià)瓦斯抽采效果。

（1） 回采工作面最大瓦斯涌出量為36.27m3/min，回采工作面抽采量為24.52m3/min，風(fēng)排瓦斯量為11.75m3/min，需風(fēng)量為1175m3/min，備用系統(tǒng)考慮1.2，充分表明瓦斯抽采后通風(fēng)能力可以滿足要求；（2）礦井最大瓦斯涌出量為64.72m3/min，抽采量為25.42m3/min，風(fēng)排瓦斯量為39.30m3/min，需風(fēng)量4972m3/min，基于1.2 備用系數(shù)考慮，瓦斯抽采后可以滿足相關(guān)要求。

三、其他煤礦瓦斯治理措施分析

（一）提高投入

通過對(duì)安全經(jīng)濟(jì)政策的有效落實(shí)，公司按噸煤15元，對(duì)于具有高瓦斯問題以及在開采中存在瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象的礦井，按噸煤20元提取瓦斯治理專項(xiàng)資金，資金主要用于煤礦通風(fēng)系統(tǒng)、瓦斯抽采系統(tǒng)、礦井防滅火系統(tǒng)、綜合防塵系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)的的完善和改造；對(duì)防突安全欠賬問題及時(shí)處理，已經(jīng)確認(rèn)的突出礦井，應(yīng)該盡快加大投入，完善防突專項(xiàng)設(shè)計(jì)，同時(shí)建立瓦斯抽放系統(tǒng)。對(duì)礦井中的技術(shù)人員應(yīng)該做到嚴(yán)格配備。

（二）監(jiān)管處罰

對(duì)煤礦中的技術(shù)、通風(fēng)、瓦斯、現(xiàn)場(chǎng)等管理，應(yīng)該保證完善、穩(wěn)定、可靠的原則。各級(jí)政府和有關(guān)部門切實(shí)做好監(jiān)督工作，不斷加大監(jiān)督力度。對(duì)煤礦中存在的安全隱患，及時(shí)處理整改，同時(shí)依法對(duì)相關(guān)單位做出處罰。杜絕在高瓦斯和瓦斯突出礦區(qū)建立礦井，從源頭上防止瓦斯事故的發(fā)生；對(duì)于瓦斯超限瞞報(bào)情況務(wù)必進(jìn)行嚴(yán)肅處理，對(duì)檢測(cè)瓦斯數(shù)據(jù)弄虛作假的情況，也應(yīng)該嚴(yán)肅處理，并追究相關(guān)責(zé)任。

（三）防止瓦斯積聚

保證井下各工作場(chǎng)所、井巷及硐室均有足夠、有效、穩(wěn)定、連續(xù)不斷的新鮮風(fēng)流，能將井下涌出的瓦斯及時(shí)排走，避免瓦斯積聚，使井下各工作場(chǎng)所的瓦斯?jié)舛染稀睹旱V安全規(guī)程》的要求。工作面生產(chǎn)和掘進(jìn)期間，采取超前打鉆預(yù)抽，并保證預(yù)抽時(shí)間，防止瓦斯涌出造成局部瓦斯積聚。加強(qiáng)對(duì)采空區(qū)和回風(fēng)隅角、地質(zhì)破碎帶等處瓦斯管理，采取埋管抽放、氣室插管抽放等措施，有效控制瓦斯涌出。

（四）瓦斯綜合防治

瓦斯檢測(cè)人員配備有瓦斯檢定器，隨時(shí)測(cè)定。對(duì)采掘工作面、主要機(jī)電設(shè)備硐室、瓦斯?jié)舛纫壮薜攸c(diǎn)，設(shè)置瓦斯自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置。加強(qiáng)通風(fēng)管理，在主要進(jìn)、回風(fēng)巷聯(lián)絡(luò)巷中設(shè)置不少于2道的雙向風(fēng)門，掘進(jìn)工作面局扇裝設(shè)了三專兩閉鎖設(shè)施，保證局部扇風(fēng)機(jī)可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。配備專職瓦斯員定點(diǎn)定時(shí)巡回檢測(cè)，對(duì)采、掘工作面做到“一班三檢”，并在作業(yè)場(chǎng)所設(shè)置瓦斯檢查牌板。加強(qiáng)通風(fēng)管理，保證所有作業(yè)場(chǎng)所應(yīng)有足夠風(fēng)量和適宜風(fēng)速，以沖淡和排除井下涌出的瓦斯；對(duì)回采結(jié)束巷道和盲巷及時(shí)密閉，并掛牌管理。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，煤礦安全生產(chǎn)過程中瓦斯治理工作占有重要地位，要求煤礦企業(yè)不斷創(chuàng)新與改革治理思想及方法，提高瓦斯災(zāi)害的防治能力，保障井下職工人身安全。強(qiáng)化管控瓦斯治理過程，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代規(guī)范化管理，大幅度降低瓦斯事故發(fā)生概率，實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。希望通過本文論述，為同行提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙長(zhǎng)松.煤礦瓦斯治理中的過程控制策略分析[J].山東工業(yè)技術(shù).2017（16）：112.

[2]王楊洋.淺談煤礦瓦斯治理的技術(shù)對(duì)策[J].技術(shù)與市場(chǎng).2015（11）：134-135.

[3]周醒.煤礦瓦斯治理“先抽后采”的實(shí)踐與作用[J].科技資訊.2013（28）：78-80endprint