煤矿回采工作面瓦斯治理研究

摘 要 煤矿回采工作面可以综合应用调整进风量、设置风障、调整风压、预抽、边采边抽和地面钻孔抽放等方法，来治理工作面的瓦斯。研究回采工作面瓦斯治理方法，可以提高瓦斯治理水平，增强煤矿生产的安全性和可靠性，为采煤工作顺利进行奠定基础。本文着重探讨回采工作面的瓦斯治理方法，同时总结瓦斯治理的相关经验。

关键词 煤矿回采工作面；瓦斯治理；具体措施

中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）032-142-01

近年来，我国煤矿开采发展迅速，随着煤层深度的增加和开采量的加大，导致煤层内部瓦斯涌出量剧增。随着煤矿回采领域新型施工技术和施工设备的出现，高产型矿井的煤炭总产量增大，由于煤矿回采工作面推进过快，导致开采煤块的体积偏小、粉末状煤偏多，工作面被拉得过长。在这样的情况下，瓦斯很可能在短时间内迅速涌出，造成工作面局部地方瓦斯堆积，增加了瓦斯治理的难度。因此，需要采取相应措施，有效治理煤矿回采工作面瓦斯。

1 煤矿回采工作面瓦斯堆积原因

煤矿回采工作面瓦斯来自煤壁、采集过程中掉落的煤粉，以及采空区。实地测量结果显示：采空区域的瓦斯最容易涌出，这个区域瓦斯的含量占到了瓦斯总量的一半以上，个别地方可以高达80%。采空区域的瓦斯来自区域内遗留的煤渣以及相邻煤层的瓦斯。采空区内部瓦斯按照一定规律分布，这种分布规律主要与流场有关，因为瓦斯的密度比空气小很多，漏风沿着区域的上部漏出。因此采空区较低流速的层面上瓦斯聚集，并浮在这一层次的上面。特别是在较深的采空区域内，浓度较大的瓦斯会转移到工作面的某个角落中，从而导致这个角落内瓦斯堆积。

2 煤矿回采工作面瓦斯治理措施

治理煤矿回采工作面上的瓦斯，关键是要控制好工作面上隅角瓦斯的涌出量。控制工作面上隅角瓦斯的涌出量，不能采用单独的某一种方法，而是要综合采用调整进风量、用风障倒风、调节风压、抽采瓦斯等措施。具体而言，煤矿回采工作面瓦斯治理措施包括如下几方面。

2.1 调整进风量

我们对煤矿回采工作面的风量和瓦斯含量的关系进行了测定，结果显示：当工作面风量提高到一定程度时，工作面的瓦斯涌出量开始增加，有的甚至增加了数倍多。因为过多的风量会破坏工作面的环境，也会导致采空区漏风量增加。在这种情况下，采空区内部的瓦斯被带出来，给瓦斯治理工作增加了难度。另外，采空区内部的氧化层变宽，会使区域内发生火灾的可能性增大。所以，回采工作面的风量不能过小，也不宜太大，适当的控制工作的风量，对治理工作面瓦斯很重要，具体配风量的大小需根据实际工作面的情况而定。

2.2 采用风障引进风量

风障的作用主要是给需要风量的地方引风，将不需要风量的地方设置一道屏障，阻止过多的风流进入。根据回采工作面实际情况，我们可以在工作面进风隅角设置一道屏障，用来阻挡外部的空气进入。防止过多的空气流向采空区。还可以在工作面的回风隅角吊起一个屏障，则可以将大部分空气引进这个角落，从而降低这个角落里瓦斯的浓度。减少该区域瓦斯的堆积量，有效治理瓦斯。

2.3 调节风压

当工作面上的风流压力增大时，瓦斯会沿着工作面大量涌出。随着风量的增大，瓦斯的含量也会增多，尤其是在采空区域。在某些情况下，采空区域的回风隅角里瓦斯含量过多，会对工作面产生不利影响。因此，我们可以在回风通道内设置一个调节风压的设施，这样就能有效缓解瓦斯堆积现象。

调节风压的技术手段有很多种。通常情况下，煤矿回采工作面呈现U型。依据这种工作面的特点和通风理论，可以利用调节压强的方式来解决回采工作面上瓦斯含量超标的问题。首先测出某一工作面上的最大空气流量，再根据测量数值，在回风地带设置相应的调节设备，增大空气流通的阻力。这样做可以提高工作面迎风一侧的空气压强，从而有效降低工作面两侧的回风压力差，使得流通的空气既稀释了瓦斯，又阻止了瓦斯涌出工作面，减小了回风部位瓦斯的含量。

2.4 抽采瓦斯

在有的时候由于回采工作面所处的煤层瓦斯含量非常高，或者受到邻近层瓦斯的影响，导致回采工作面在回采期间瓦斯含量严重超过标准数值，单纯依靠上述几种风排的方法已经难以解决问题，在这种情况下，我们可以采取瓦斯抽采的方法解决瓦斯高的问题。具体有以下几种抽放瓦斯的方法。

2.4.1 瓦斯预抽

施工人员在开掘工作面巷道的过程中，每隔一段距离就设置一个钻场，在每个钻场里面设置扇形的预先抽放钻孔。可以向本煤层或上下邻近层通过抽放设备进行瓦斯预抽，从而减小该工作面在回采期间的瓦斯含量，有效治理瓦斯。

2.4.2 边采变抽

在工作面回采期间，可以利用掘进期间的钻场向采空区、邻近层和本煤层施工钻场，继续对瓦斯进行抽放，要说的是钻孔的位置必须设计好。例如通向采空区的抽放瓦斯钻孔，钻孔的角度和长度必须与采空区的垮落高度对应起来，一是确保正好能够打在采空区的冐落带内，二是需打在冐落带内的上部区域，这样才能充分对瓦斯进行抽放，有时为了更好的解决回风隅角的瓦斯，还可以采取回风隅角埋管进行抽放。具体的施工方法和设计要遵守特定的设计规则。

2.4.3 地面钻孔抽取瓦斯

在一些地理位置符合和需要的情况下，可以在回采面上方的地面设计若干个钻孔，从地面对该工作面邻近层、附近的采空区等进行瓦斯抽放。这些钻孔可以持续工作至开采活动结束，有效治理瓦斯。

3 总结

总结煤矿回采工作面瓦斯治理经验，我们可以发现：当工作面上的瓦斯含量不多时，采用增大空气流通量、用风障引入空气、调节风压等方法都可以有效抑制瓦斯进一步涌出。但是，当工作面上的瓦斯含量超过特定数值时，就应当考虑用瓦斯抽放的方式解决工作面瓦斯含量大的问题。总之，我们要对煤矿回采工作面瓦斯治理采取综合的防治措施，以减少和防止煤矿事故的发生，确保煤矿回采工作的安全进行。

参考文献

[1]唐福.煤矿回采工作面瓦斯治理研究[J].中国科技投资，2013（04）.

[2]杨树军.官地矿高瓦斯回采工作面瓦斯治理的实践与探讨[N].矿业安全与环保，2003（04）.

[3]闫斌移，王福厚.松树煤矿回采工作面瓦斯来源分析及综合防治措施[J].能源技术与管理，2009（08）.