馬蘭礦綜采面瓦斯抽采綜合治理的實踐

劉文文

（山西西山煤電股份有限公司馬蘭礦， 山西 古交 030205）

瓦斯治理是一個綜合的系統(tǒng)工程，不是一蹴而就，必須把每個環(huán)節(jié)的細節(jié)問題處理好才能由量變到質(zhì)變，達到理想的治理效果[1-3]。在瓦斯抽采治理瓦斯抽放管中水的堵、管路接口的漏氣、封孔的質(zhì)量、本煤層抽采管的安裝方式、懸管抽放的位置和進入采空區(qū)的距離遠近都會對瓦斯抽采造成影響，在以往的綜采面瓦斯抽采中各個環(huán)節(jié)中存在的問題，未能在采煤之前把瓦斯抽走，導(dǎo)致在采煤時瓦斯?jié)舛染痈卟幌隆＞C采面瓦斯抽采綜合治理主要針對這些能夠?qū)ν咚钩椴刹捎昧烁鞣N有效的方法，在瓦斯治理效果上實現(xiàn)了由量變到質(zhì)變的突破，瓦斯的抽采量成倍增長，瓦斯發(fā)電量跟著成倍增長，取得了巨大的經(jīng)濟效益。

1 綜采面瓦斯抽采綜合治理簡況

馬蘭礦綜采面瓦斯抽采由獨立的四部分組成分別是瓦斯抽采在線放水器；本安型綜采工作面隅角隔離瓦斯袋；橫向瓦斯抽采管；瓦斯抽放伸縮管；這四部分圍繞瓦斯治理過程，分別獨立承擔(dān)著各自的任務(wù)，不管哪個部分出現(xiàn)問題都會影響整體瓦斯治理效果。以往抽采管路中的水是由人工放水器或間歇式放水器放水，這2 種放水器無法保證放水效果，如果抽采管路中的水未能及時排出，將嚴(yán)重影響瓦斯抽放效果，甚至?xí)?dǎo)致瓦斯抽采癱瘓。針對這一問題，經(jīng)過不斷研究，設(shè)計加工出瓦斯抽放在線自動放水器，是用單向閥的原理，實現(xiàn)24 h 正常放水，徹底解決了抽放管中因為水堵而影響瓦斯抽放的問題。

綜采工作面上隅角是瓦斯治理工作中的重要部分，以往都是用編織袋裝煤來封堵瓦斯，但此方法不僅工人勞動強度大，材料消耗多，所用編織袋是易燃品，煤袋遺落在采空區(qū)會造成以后煤炭自燃的隱患，很不安全[4-6]。用風(fēng)筒布裝上阻燃海綿，用風(fēng)筒阻燃、抗靜電的性能，且不透氣性代替易燃品編織袋，既可壓縮又可回彈的阻燃海綿代替煤渣，阻燃海綿是單孔封閉，又不吸水的特性，將二者有機結(jié)合在一起，既能快速解決隔離采空區(qū)瓦斯的作用，還能降低以往跺袋的成本和工友的勞動強度，把30 kg 的煤渣袋，變?yōu)? kg 的海綿袋，體積卻擴大原來煤渣袋的10 倍以上，從而實現(xiàn)快速、輕松、安全的封堵、隔離上隅角，是本質(zhì)安全型產(chǎn)品。

橫向瓦斯抽采管由原來從煤體出來垂直向下的安裝方式改為水平的連接方式，不僅節(jié)約抽采管的材料使用量，而且提高放水落差提高抽采管的放水效果，減少瓦斯抽放的阻力和漏氣。

瓦斯抽放伸縮管是用可以伸縮的柔性抽采管代替以前埋在采空區(qū)的抽采管，把伸縮管固定在綜采支架側(cè)護板上，拉架時抽采管隨支架自動移動，既節(jié)約了抽采管，而且保證在上隅角懸管抽放始終保持在最佳位置，保證了瓦斯抽采效果。這幾個綜合瓦斯治理措施的實施，保證了瓦斯抽采效果，達到由量變到質(zhì)變的突破，瓦斯也由原來的危害變?yōu)榍鍧嵞茉矗嬲龑崿F(xiàn)變害為寶。

2 應(yīng)用特點分析

1）瓦斯抽放在線自動放水器用單向閥的原理，管路中的水靠自身重量排出，只要滿足負(fù)壓小于放水高度，就可實現(xiàn)24 h 正常放水，徹底解決了抽放管中因為水堵而影響瓦斯抽放的問題，而且結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、成本低廉。

2）本安型隅角瓦斯隔離袋，是用風(fēng)筒布加工成長方體的外套，里面填充阻燃海綿，來代替以往用煤渣袋堵上隅角瓦斯。海綿具有可壓縮和回彈的特點,可以和煤幫和頂板貼緊接實,密封比煤袋更好。該方法具有操作簡單、實用性強，可以提高80%以上的效率，使用效果好。一次制作，可長期循環(huán)使用，而且成本低廉，操作起來也很輕便，而且安全系數(shù)高，工人勞動強度低。所使用的材料風(fēng)筒布具有阻燃抗靜電的特點，比編織袋更安全。風(fēng)筒布具有不透氣性，氣密性更好。相同體積的情況下，重量不到砂袋的1/10跺袋時速度更快，1 個人15 min 即可跺好，不會對出煤產(chǎn)生影響，也不會像煤袋被頂板壓住。

3）橫向瓦斯抽采管由原來從煤體出來垂直向下的安裝方式改為水平的連接方式，不僅節(jié)約抽采管的材料使用量，而且提高放水落差提高抽采管的放水效果，減少瓦斯抽放的阻力和漏氣。

4）瓦斯抽放伸縮管是用可以伸縮的柔性抽采管代替以前埋在采空區(qū)的抽采管，把伸縮管固定在綜采支架側(cè)護板上，拉架時抽采管隨支架自動移動，既節(jié)約了抽采管，而且保證在上隅角懸管抽放始終保持在最佳位置，保證了瓦斯抽采效果。

3 社會經(jīng)濟效益分析

通過在馬蘭礦10505 工作面使用瓦斯抽放在線自動防水器后，比未使用前可多抽瓦斯240 萬m3，抽出來的瓦斯多發(fā)電960 萬kWh，每度電按0.5 元計算，僅發(fā)電直接創(chuàng)造480 萬元。解決了工作面瓦斯超限問題，保證了礦井安全，把抽出來的瓦斯發(fā)電利用，每年瓦斯發(fā)電的價值為480 萬元。

馬蘭礦綜采二隊所采18305 工作面采高在4 m左右，上隅角寬度在2 m 時，跺0.5 m 厚度的砂袋墻所需的煤量為5.2 t，一個編織袋裝煤15 kg 計算,需要編織袋的數(shù)量460 個左右, 其他2 個出煤班至少跺1 次，所需袋子數(shù)量為920 個，4 個綜采隊使用編織袋的數(shù)量為3 000 個左右，每天用煤量約為20 t左右，每噸煤按600 元計算，每天損失的原煤價值為12 000 元，編織袋按單價1 元計算，4 個綜采隊每年編織袋材料費為1 080 000 元,每年損失原煤價值為4 320 000 元，兩項合計為540 萬元。使用隅角隔離袋只需要5 萬元左右，只需要以前成本的百分之一。

橫式瓦斯抽放管和瓦斯抽放伸縮管每年可節(jié)約抽放管材料費20 萬元以上，而且保證了抽采效果，是非常有推廣價值的項目。

4 結(jié)語

馬蘭礦綜采隊在使用隅角隔離瓦斯袋后，每天可節(jié)約編織袋200~400 個，節(jié)約煤3~6 t，工人勞動強度降低80%以上，每年節(jié)約材料費100 萬元以上。橫式瓦斯抽放管和瓦斯抽放伸縮管每年可節(jié)約抽放管材料費20 萬元以上，綜采面瓦斯抽采綜合治理技術(shù)保證了馬蘭礦工作面的抽采效果，同時節(jié)約了大量的經(jīng)濟成本。實踐證明，綜采面瓦斯抽采綜合治理技術(shù)具有安全性能更高，工人勞動強度小，經(jīng)濟價值高等優(yōu)點，在有效管控上瓦斯的同時實現(xiàn)了節(jié)支降耗，獲得使用單位的高度認(rèn)可和廣泛好評，已經(jīng)創(chuàng)造價值600 多萬元，如果能在全公司推廣可實現(xiàn)上千萬經(jīng)濟效益，極具推廣價值。