探討特殊地質區采用化學施工技術的必要性

武文政

摘 要：本文針對性分析一些因素對特殊地質區施工現狀的影響，結合生產實際情況，在原有施工工藝基礎上，提出研究化學采煤法這種比較有針對性的安全施工法，為降低安全事故發生率提供有效保障。

關鍵詞：特殊地質區施工;化學施工工藝;安全措施

眾所周知，資源的開采過程中具有一定的風險性，為了保證井下作業人員在開采過程中的安全性和穩定性，要運用先進的技術手段、安全的施工理念等進行有效結合。這就需要不斷探索先進、安全的施工工藝，最大程度避免出現嚴重的安全事故。在針對綜采工作面特殊地質區進行具體操作時，要尋求符合實際要求的安全措施進行科學合理的利用。而化學采煤法是近年亟待研究與實驗性驗證的一種相對安全有效的采煤方法，該方法的實施可以促進提高采收利用率，而且還能避免出現嚴重的安全方面損失的不利影響。

1 特殊地質區施工工藝

在具體施工過程中，為了保證施工效率，提高工作面回采率，同時為了保證回采的整個速度可以得到有效提升，要與實際情況進行有效結合，從中選擇符合實際要求和情況的施工工藝措施。地下氣化是使煤在地下煤層中直接氣化為煤氣的一種化學采礦法，對于一些特殊地質，人工施工風險高，且無法采用常規施工工藝的地質區，化學采礦法無疑是研究人員應不斷探索并付諸實踐的新型施工方法。

1.1 傳統的爆破施工方法

特殊地質區的施工，在具體分析和處理過程中，要與實際情況有效結合，保證提出的施工工藝手段符合實際要求，同時為提升回采效率提供有效保障。舉例說明，通過對某特殊地質區實際情況調查分析和研究，發現某地質區與工作面相互之間的斜交角度數是9°，經過實地考察和測量之后，確定其整個地質區貫穿在整個工作環節，應采用從尾巷處提前進行揭露處理的方法。但在這種背景下，如果工作面尾巷揭露地質區時，受到影響，頭巷與地質區相互之間的距離大概在35m，這一階段的尾段炮眼會直接以一種垂直的狀態，垂直在相對應的工作面布置當中，于是具體處理時，可以直接通過松動爆破法，實現良好的處理效果，對于機頭段位置處，還可繼續進行相對應的煤機割煤工作。此外，與實際情況結合分析發現，在實踐中因機尾段中會布置兩排松動爆破眼。在經過實地考察和計算測量分析，炮眼相互之間的間距大概在1.0m，而排距基本上控制在1.2m，炮眼的整個深度應控制在0.8m。經過具體情況綜合分析，發現在實踐第一排炮孔與頂板相互之間的距離大概在0.3m左右。施工過程中，與實際測量結果進行統計分析總結，每一個炮孔都要在其中填裝一個長度在0.3m的電雷管，實際應用時這種雷管裝藥量大概控制在300g左右，主要是為了保證應用效果，通常利用正向的裝藥方式來實現，能夠保證封堵的整個程度不低于0.5m。

1.2 化學施工方法

煤的地下氣化技術從1888年俄國門捷列耶夫提出煤地下氣化的設想到具體實踐約有100年的歷史，到1990年美國的地下煤氣站處理原煤約達1.5億t。煤的地下氣化是非常復雜的物理和化學過程，影響煤氣質量的因素很多，既有地下氣化所采用的工藝措施，又有煤層自身的特性及煤層頂底板的賦存狀態。影響煤炭地下氣化過程的主要因素，可從煤層賦存條件、氣化爐結構、工藝條件、氣化爐運行狀況進行分析。

煤種、灰分、煤層厚度、煤層傾角等天然賦存條件都會對煤炭地下氣化產生不同程度的影響。煤炭地下氣化模型試驗表明，中、高、低變質程度的煤都可以進行地下氣化，但氣化反應過程與煤的性質和組成有著密切的關系。氣化劑的類型和氣化劑的濃度也是影響氣化過程的重要因素。氣化劑類型比如：空氣、富氧、富氧+水蒸氣分別作為氣化劑時，氣化結果有明顯不同。此外，氣化劑（富氧）的濃度和混合氣化劑的配比也對氣化的最終效果有著不可忽視的影響，煤炭地下氣化爐內溫度場的一個重要影響因素就是煤層的含水量。

煤炭地下氣化是對地下煤層就地氣化生產煤氣的一種氣化方法。對于特殊地質區，如煤層埋藏很深，甲烷含量很高，或煤層較薄，灰分含量高，頂板狀況險惡，進行開采既不經濟又不安全時，如能采用地下氣化方法則可以解決這些問題。故此地下氣化既是一種造氣的工藝，同時也是一種有效利用煤炭的方法，實際上提高了煤炭的可采儲量。

2 工作面過特殊地質區施工安全措施

傳統的爆破施工方法，經常會造成地質的落差現象明顯，工作面的頂板也會因爆破的沖擊力會呈現出嚴重破碎情況，更嚴重時甚至在局部位置處出現冒板情況，危險系數非常大，直接威脅礦采人員的人身安全和企業的財產損失。為此，利用好現有條件，采用最科學有效的安全措施和手段，在各個環節中保證安全措施真正有效的落實到實處，為整個施工過程的安全性和穩定性提供保障，對新技術的研究與探索勢在必行。

未來，在特殊地質層施工技術研發過程中，地下氣化將是一項切實可行的新興實用技術，可從根本上消除煤炭開采的地下作業，將煤層所含的能量以清潔的方式輸出地面，而殘渣和廢液則留在地下，從而大大的減輕采煤和制氣對環境造成的污染。

3 結束語

地下煤層的構成及其走向變化多端，打破傳統施工方法的局限性，在減少生產維護成本的投入，保證工作人員的人身及財產安全這方面的施工技術，就算是相對安全系數較高的地下氣化方法，至今尚未形成一種工藝成熟、技術可靠、經濟合理的方案，因此，對作業危險性較大的特殊地質層施工技術的探索任重而道遠。

參考文獻：

[1]劉繼林.綜采面過地質區施工技術及安全技術措施研究[J].能源與環保，2018，40（08）：218-222.