综采工作面瓦斯治理技术

【摘要】综采工作面瓦斯的分布规律根据其地质地形特点而不同，因此除了一些特殊环境中采取的针对性的治理技术，目前综采工作面瓦斯治理技术都相差不大。本文将着手阐述常用的瓦斯处理技术，优化通风系统、埋管抽采等方法，再从预防瓦斯突出方面简要谈一下技术措施。提出一些在综采工作面瓦斯治理方面实际可行的建议。

【关键词】工作面瓦斯；治理技术；措施；方法

瓦斯对于矿井安全开采建设可谓一大致命威胁，瓦斯的不断积累聚集，瓦斯动力现象等产生的瓦斯事故严重威胁着工作人员的生命安全和煤矿的正常开采。通过对瓦斯自身成分及特点的认识，再参考一些综采工作面瓦斯治理技术的例子，总结出瓦斯治理技术的常规方法，对现实煤矿开采建设工作起到指导作用。

1矿井瓦斯的认识

煤矿瓦斯是指的天然气。主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，也有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外，一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。

煤矿瓦斯一般从煤或岩层中涌出，根据我国《煤矿安全规程》的规定，按照CH4（瓦斯）相对涌出量和涌出形式将矿井分为三类：相对涌出量等于或小于十立方米每吨的为低瓦斯矿井；大于十立方米每吨的为高瓦斯矿井；煤与瓦斯突出矿井。

影响瓦斯含量的因素有很多，即使同一层煤，其不同标高的瓦斯含量也有不同，这个要根据瓦斯实际等级鉴定而得知。

2瓦斯治理措施

2.1及时抽放采空区的瓦斯

根据煤矿瓦斯涌出的特点，我们可以知道，瓦斯涌出量在同一矿井内随开采深度的增加、开采规模的扩大和机械化程度的提高而增大。所以采空区的空间相对较大，因此瓦斯含量也多。如果两个开采区的进风流有一定的影响，就会导致某个区域的瓦斯超限，在采空区容易聚积高浓度的瓦斯，从而产生威胁，容易发生事故。利用旋风机对采空区的瓦斯进行抽放可以降低瓦斯浓度，在很大程度上确保矿井安全作业。但采用旋风机进行瓦斯抽采时要考虑到实际情况，包括旋风机的构造、额定风量、对应的风压、允许风筒中最大的瓦斯浓度等问题，做到旋风机能根据矿井的特点进行安全运转。

此外，对采空区的聚积瓦斯抽取除使用旋风机外还有钻孔抽采技术、采空区埋管抽采和本煤层抽采。根据实际情况，可以采取倾向钻孔的方法来抽采，尤其是在工作面回采期间，根据实际勘探，建立钻场，开凿有倾斜度的钻孔，并确定钻孔的直径大小，然后对钻孔进行严密的封孔，计算抽采量。也可以使用埋管抽采的方式来进行补充，随着开采长度的增加，开采时产生的动力会影响煤层的垮落，开采空间也慢慢增大，容易涌出大量瓦斯，因此使用这种方式可以进行处理。

从开采工作面的上瓦斯的来源看，工作面开采的煤层是瓦斯的主要涌出源，一般有丢煤瓦斯、落煤瓦斯、下分层瓦斯和煤壁瓦斯这几类，因此在特殊情况下可以采取本煤层瓦斯抽采，在某一煤层中，工作面瓦斯涌出较多，为整个工作面瓦斯涌出的主要层，这时就可以有针对性地对本煤层进行瓦斯抽采，这样可以减少旋风机的瓦斯排放量，减小通风系统的工作压力。本煤层瓦斯抽放也可以采用超前预抽与边采边抽相结合的方法，根据煤层和矿井实际情况灵活应用。

2.2强化矿井初采期的瓦斯治理

一般来讲，综采工作面的瓦斯主要来源于割煤和采空区的顶板动力作用。在割煤时产生的动力，会干扰煤层中瓦斯的平衡，失去平衡后这些瓦斯就变为游离的状态释放到工作面上；而在压力的作用下，采空区的顶板运动会将自身区域的瓦斯压入工作面，造成瓦斯大量聚积，形成威胁。

在矿井初采阶段，工作面基本属于开始推进，在推进过程中会出现老顶跌落的现象，这时候工作面初次来压，而初次来压与以往回采时的压力是有所不同的。因为在初采推进时会有一些新的施工巷道产生，这些巷道的波动较大，巷道要根据煤层和地势的特点建设，具有不稳定性，而开采出来的都是新揭开的煤层，其瓦斯涌出量比较大且集中，加之处于初采阶段，开采的煤很可能堆积在工作面上，煤层的透气性较差，这样一来从各处涌出的瓦斯会对工作面造成很大的安全威胁。

针对以上在初采期容易出现的情况，企业必须强化这个时期的瓦斯治理。一般可以采取对特定区域进行放顶或堵漏等措施，总之在工作面初采前做好处理工作，考虑全面，制定解决及备用方案，预测突况和制定相应措施，以确保安全生产。

3矿井瓦斯突出的防治措施

3.1矿井要有自己健全的瓦斯防突预测报告系统

瓦斯防突预测预报系统对矿井安全作业至关重要，企业要重视此环节，拥有自己的防突细则，这个细则应该针对自身矿井的特点和对矿井长期情况的了解来制定，企业管理和矿工都应该领会细则的内容。比如出现工作面出现喷孔、顶钻等现象时即视为危险。还可以制定相关的预测指标判断，在哪个指标是瓦斯突出多少，危险系数为多少。

3.2矿井要有明确的防突措施

根据工作面所处环境、进行分析对比来决定防突措施的选择，这样可以明确有效地直击问题根源。也可以进行行业信息整合交流，积累突发问题解决经验，比如针对透气性差且瓦斯含量较多，加之煤层埋藏深的情况，要防止突发问题的出现，必须针对工作面压力大的问题采取煤层卸压和采排瓦斯的措施。

3.3防突措施也要确定技术参数

在防突措施中明确标出技术参数，方法细则及作业位置，有便于工作人员顺利作业，如遇错误能及时找出问题并解决。

3.4防突措施实行要有具体步骤及人员配置

矿井瓦斯防突措施不同于其他防治，它具有一定的专业要求，要能对可能出现的状况有一个全面性的了解，并能够提出多种建设性的方案。有了具体的步骤，在每次防治完成后就能对之前的行动进行完善、改进，可以做到进一步优化方案。在措施实施时，各环节的配合很关键，所以防突防治人员对矿井的开采运作及周围环境，包括地势、地形、人文要有所了解，这样才能确保防突防治万无一失。

综上所述，综采工作面瓦斯处理技术常见的有通风和抽采，再根据矿井的实际情况，具体问题具体分析，采取合适有效的处理措施。想要有一个长效实用的工作面瓦斯处理措施，就需要企业技术人员多总结经验，收集同行处理矿井问题的例子，还要对自身矿井做长期的勘探和研究，从而得出有力的处理依据。企业作业的统一规范对工作面瓦斯处理工作也至关重要。做好综采工作面瓦斯防治工作任重而道远，它要求工作人员对瓦斯及矿井工作的知识学习到位，还要灵活应用各种技能，能够变通，遇到突发事件迅速作出反应。在科技不断进步的今天，我国的勘探科技也在不断发展，一些预防和勘探的先进设备也相继产生，企业想要做到安全生产，就必须应用科学成果，服务于安全开采，从而降低瓦斯威胁。

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