煤礦采煤工作面瓦斯治理的技術措施探討

孫海偉

摘 要：煤層氣資源作為一種非常規(guī)天然氣，越來越受到人們的重視。煤礦瓦斯產業(yè)管理和項目開發(fā)工作關系涉及整個煤礦地區(qū)的健康發(fā)展，因此，充分發(fā)揮積極和突出當前煤礦瓦斯瓦斯治理項目開發(fā)的實際性質和價值，強化瓦斯治理開發(fā)力度，促進煤礦煤層氣行業(yè)管理工作的健康發(fā)展等工作已成為當前煤礦管理工作中迫切需要達到的重要任務之一。

關鍵詞：煤礦瓦斯;煤層氣;產業(yè)發(fā)展

1 煤礦井下瓦斯治理及通風系統(tǒng)優(yōu)化的原則

第一，對煤礦通風系統(tǒng)應當在保證煤礦企業(yè)正常使用的基礎上，做到最大限度的簡化，在達到煤礦井下最佳通風效果的基礎上，對經濟的成本實現(xiàn)有效地控制。第二，對煤礦井下開采技術方案應當首先做出來，然后，以開采技術方案為基準，制定出對應的瓦斯治理方案與通風系統(tǒng)優(yōu)化方案。第三，設計得到的通風系統(tǒng)方案、瓦斯治理方案，應當最大限度做到切實可行，同時，也需要為后期煤礦企業(yè)產能的提升留有充足的空間。

2 煤礦瓦斯防治技術的現(xiàn)狀與存在的問題

2.1 煤層瓦斯數(shù)據(jù)收集不足，瓦斯含量和突出等級等預測誤差大

在煤礦開采前預測并確定瓦斯含量和爆炸等級，是煤礦開采時瓦斯氣體爆炸、泄露的預防和控制工作的重要指南。但由于技術限制，現(xiàn)階段想要收集完整的煤層瓦斯數(shù)據(jù)難度系數(shù)非常高，而不精準的數(shù)據(jù)容易導致較大的預測誤差，造成瓦斯含量和爆炸等級不準確。另外，預測過程必須使用先前的數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)本身并不準確。當用于預測時，它不可避免地會增加誤差。然后，在數(shù)據(jù)收集過程中，由于某些數(shù)據(jù)或人為導致的錯誤收集，降低了預測結果的準確性和完整性，也會增加預測錯誤。

2.2 煤礦機械化生產水平較低，瓦斯防治技術和設備相對落后

我國煤礦開采經歷了炮采—普采—高檔普采—綜合機械化采煤階段。現(xiàn)階段受到生產成本和煤礦自然條件的限制，我國的煤礦開采條件仍處于低端狀態(tài)，礦井機械化程度非常低，瓦斯防治工作不到位，尤其是不先進的瓦斯監(jiān)測技術以及落后的設備，嚴重影響了井下瓦斯含量的數(shù)據(jù)準確性，不能及時預警可能發(fā)生的安全事故，導致瓦斯防治工作難度系數(shù)進一步提高。

3 煤礦瓦斯治理關鍵技術分析

3.1 通風防治

第一，應當在巷道內布置一些鑄鋼錨桿，錨索桿等設施，這樣就可以保證巷道內可以進行通風，在通風過程中有支護保障，同時，當要對鋼筋混凝土砂漿進行噴射時，應當設置一些物體可以對巷道進行封閉。第二采用兩側走向，采用適當?shù)氖址▉韺γ簩舆M行開采，就比如可以采用煤層長臂放頂方法來對其進行開采，在設計時需要再設置一個采空區(qū)，這樣就會使其更加有保障。對于機動力，一式風巷應當采用前進后退式，應當確保在各個巷道內的推進風速符合要求，從而使得開采更加安全，可以達到通風防治的作用。第三，要加強基層通風，對基層持續(xù)進行通風，這樣可以使得瓦斯基層中積聚的廢氣可以有效的排出，并且在通風時要保證風量是穩(wěn)定的，不能不停轉變風速，并且要在裁決開挖的每一個工作點都要保證可以通風，這樣就在一定程度上避免了廢氣積聚造成的危害。第四，在設置回風巷時，應當設置兩條，一條是用來將各種生產需要的電氣設備進行存放，另一條就用來進行各種生產裝卸作業(yè)，這樣就會使工作更具有針對性，同時也可以保證安全。在對巷道進行防火維護時，應當將回風巷內的空氣瓦斯?jié)舛冗M行規(guī)定，保證其輻射濃度在1.5%以下。同時對于巷道的風速也應當進行控制，將風速設定為小于0.5米每秒。在選擇材料時，應當使用不易燃的防火材料，還要在回風巷道內增設防火支護，避免回風巷道內出現(xiàn)可燃火花而造成爆炸。

3.2 處理局部瓦斯

在采煤瓦斯工作面中應當掛一個風障，通過這些風障可以通過外界的風流來對瓦斯密集地方將瓦斯進行分散，使得上下巷道內的瓦斯?jié)舛茸兊?。這種操作方法相對于通風防治來說更加簡單，效果也是非常明顯的。同時應當注意，當溫室瓦斯廢氣濃度超標時，應當立刻減少出風量，避免過多的瓦斯被吹出，造成危害。對于處理局部瓦斯，主要可以采用這幾個方法，第一，在井下出口處，應當注重對瓦斯氣體進行抽放，可以設置一臺移動抽放加壓泵，這樣就不利于出口處的瓦斯氣體聚集，也就降低了風險。第二，可以采用采煤機來對瓦斯進行處理。對室內進行通風，要保證風速在四米每秒之內，通過增加采煤機開機運轉的時間來減少采煤機截深。

3.3 瓦斯預抽

（1）煤礦瓦斯抽采主要方法。結合礦井地質條件、開采方法及抽采原理，形成了開采層瓦斯預抽、鄰近層卸壓瓦斯抽采、采空區(qū)瓦斯抽采、圍巖瓦斯抽采等多種抽采瓦斯技術方法。地面：鉆井預抽、采動卸壓抽采、采空區(qū)抽采。井下：穿層預抽、順層鉆孔預抽、高抽巷、頂板長鉆孔上隅角埋管抽、保護層卸壓開采Y型通風留巷鉆孔、頂（底）、板穿層鉆孔卸壓抽;增透預抽、水力割縫、水力壓裂、深孔爆破等增透方法，強化抽采。（2）煤層增透。煤層很容易發(fā)生滲透，而且瓦斯的水流動性差，所以說應當對煤層抽放施工時間進行縮短，這樣才可以使煤層抽放具有防水效果，同時還應當對于墻壁進行二次防水處理。水力深孔壓縮預裂沖壓爆破、脈動割裂水力脈沖壓縮割裂、水力沖壓割縫這幾種是我國最為常用的水力增透割裂方法，對比于過去深孔壓力欲烈切割爆破技術來說，水利煤層壓力預裂爆破技術，成本相對較低，同時其爆破效果也非常好。

4 煤礦瓦斯問題的有效措施

4.1 設備更新提高治理能力加大

瓦斯治理設備的投入，水力沖孔地點全部采用了履帶式大功率鉆機逐步替代普通液壓鉆機，提高了打鉆效率。對于煤礦瓦斯行業(yè)而言，裝置設備是控制瓦斯爆炸事故的關鍵因素，同時也是降低事故發(fā)生率的重要方式。所以，我國煤礦企業(yè)還需要加強對相關裝置設備的管理。在優(yōu)化企業(yè)裝置設備的時候，不僅要保證裝置設備的合格性，還需要結合實際煤礦的需求來裝配裝置設備。此外，在安裝設備之前還需要及時完成針對施工現(xiàn)場的測量工作，安排好設備的位置，使得裝置設備能夠正常運作，提升其價值發(fā)揮，這樣還能夠有效避免安全事故的出現(xiàn)。

4.2 加強礦井的通風能力

只有不斷加強礦井的通風能力，才能夠有效避免出現(xiàn)瓦斯氣體爆炸的事故，才能夠提升煤礦工作的整體安全性。所以，煤礦工作人員一定要結合實際礦井的狀況和國家相關法律來完善企業(yè)通風系統(tǒng)，提升礦井的通風。除此之外，企業(yè)還需要把礦井中的風量作為評估礦井安全性的標準， 以此來保證礦井中風量足夠。為了能夠有效提升礦井的通風，還需要不斷加強檢查維護器械的力度，這樣才能夠保證通風系統(tǒng)運行正常，使得瓦斯氣體濃度能夠一直保證在一個安全范圍之內。

5 結束語

綜上分析，全面提升煤礦企業(yè)瓦斯治理實效是當前很多煤礦企業(yè)面臨的突出問題，特別是隨著煤礦企業(yè)開采深度的不斷增加，需要對煤礦企業(yè)通風系統(tǒng)進行針對性的優(yōu)化，但是從具體優(yōu)化情況來看，在很多方面表現(xiàn)出明顯的差強人意，因此，這就需要煤礦企業(yè)充分認識到做好瓦斯治理工作與通風系統(tǒng)優(yōu)化工作的重要性，結合煤礦企業(yè)實際，采取針對性的措施，全面提升優(yōu)化實效。

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