綜采工作面瓦斯綜合治理技術應用

陳 雁

（晉能控股煤業有限公司云崗礦，山西 大同 037017）

引言

結合煤炭開采特點能夠得知，如果采取的預防措施不合理，容易發生多種災害事故，例如瓦斯爆炸、煤塵爆炸等。在安全事故當中，瓦斯爆炸事故最為嚴重，不但會帶來較大的經濟損失，而且會引發大規模的人員傷亡事故。鑒于此，本文主要分析綜采工作面瓦斯綜合治理技術要點與注意事項，闡述如下。

1 綜采工作面瓦斯特點分析

最近幾年以來，我國煤礦采掘設備的機械化與自動化水平逐漸提升，煤礦生產效率顯著提高，同時煤礦工作面瓦斯風險越來越大。根據煤礦瓦斯的防治特點可以得知，通過制定出完善的治理措施，能夠有效提升瓦斯礦井的安全性與可靠性。

通常來講，瓦斯綜合治理技術主要包含兩方面的內容，一種是采取通風方法，對瓦斯進行稀釋；另一種是采取先抽放、然后通風稀釋方式，保證采礦工作面與回風流內部的瓦斯濃度符合規定要求。在大部分煤礦當中，主要采取第二種方式，由于工作面的瓦斯涌出量比較大，單純依賴通風稀釋的方法，無法有效治理瓦斯，采取瓦斯抽放方式，能夠取得比較好的成效。

2 綜合治理技術要點

2.1 瓦斯爆炸原因

2.1.1 瓦斯積聚

煤礦井下瓦斯積聚原因比較多，主要是因為通風系統不達標，或者局部通風管理不到位引起的。比如，通風系統在實際運行期間，出現風流短路與多次串聯等現象，導致供風地區的風量嚴重不足，進而引起瓦斯大量積聚現象。同時，因為局部通風機的安裝位置不合理，風筒沒有延伸到供風點，或者是脫落所引起的供風點有效風量嚴重不足，引起瓦斯的大量積聚。

2.1.2 存在引爆火源

在煤礦井下引爆火源主要包含爆破火花、電氣火花和摩擦撞擊火花等，但是，放炮與電氣設備所產生的火花，才是瓦斯爆炸事故的重要火源[1]。

2.1.3 煤礦內部的開采條件比較差

因為我國的煤礦井下開采條件比較差，尤其是在南方煤礦，礦井內部的瓦斯含量比較高，會明顯增加開采難度，如果瓦斯沒有得到有效的抽放，會嚴重影響煤礦的開采質量。

2.1.4 裝備較為落后

由于礦井安全裝備配置不合理，有關人員在具體工作當中，沒有認真落實各項管控方案，采取的裝備較為落后，容易引發嚴重的瓦斯爆炸事故。比如，在礦井內部，因為沒有合理安裝瓦斯監控系統，或者瓦斯監控系統運行效率過低，嚴重影響礦井開采工作的有序開展。在部分礦井內部，雖然已經安裝好瓦斯監控系統，但是由于傳感器的數量過少，或者安裝位置不準確，線路在運行期間發生較大故障，顯示器無法準確顯示出各項數據，無法充分發揮出此項裝置的重要功能，影響煤礦開采工作的順利開展。

2.1.5 管理水平比較低

結合大量的瓦斯爆炸事故可以發現，違章操作或者管理不當，均會引發嚴重的安全事故。在部分煤炭企業當中，管理水平仍然比較低，容易引發大規模的瓦斯爆炸事故。未來有效提升煤礦開采的安全性，要求不斷提升管理水平，同時還要強化廣大職工安全意識，確保煤礦開采更加安全。

此外，煤礦企業內部的技術力量較為薄弱、采煤方法比較落后、礦井采掘布置不科學、通風系統不穩定等問題均會引發嚴重的瓦斯爆炸事故。為減此類現象的發生，減少各類安全隱患，相關人員在具體工作之中，需要引起足夠重視，加強日常管理力度，并采取先進的采煤方法，科學布置礦井[2]。

2.2 瓦斯爆炸事故控制要點

瓦斯爆炸事故的預防，通常分成兩種，分別是預防爆炸與抑制爆炸。其中，預防爆炸主要指的是針對既有的通風網絡和通風系統進行全面優化，避免瓦斯出現大面積的積聚，采取瓦斯抽放方式，并對瓦斯濃度以及火源實施有效監測，避免出現火源。和預防爆炸不同，抑制爆炸主要采取隔爆抑爆裝置，確保瓦斯爆炸限制在制定范圍之內，有效減少人員的傷亡，降低火災事故所帶來的經濟損失，取得較好的安全效果。

2.3 瓦斯爆炸事故預防要點

2.3.1 瓦斯抽放

1）現階段我國的國有煤礦高瓦斯與瓦斯突出礦井占據礦井總數的一半，采取瓦斯抽放方式，可以明顯降低礦井內部瓦斯的涌出量，避免瓦斯發生嚴重爆炸，取得較好的防治效果。與此同時，通過充分利用瓦斯能源，能夠對周圍的大氣環境起到保護作用。比如，在我國某企業內部，采取抽放瓦斯進行有效放電，能夠取得比較好的經濟效益與社會效益。

2）瓦斯抽放具備成本低、用途廣等一系列優點，當前時期，越來越多的地區能夠自主利用瓦斯發電或者利用瓦斯供熱。未來，瓦斯將會是一種主要能源[3]。

3）瓦斯抽放方法主要分成三種，分別是本煤層抽放、鄰近層抽放與采空區抽放等，抽放工藝主要包含順層長鉆孔、大直徑鉆孔等方式，為進一步提升瓦斯的抽放量與抽放率，可以采取配套監控系統以及先進的抽放泵，進而更好改善周圍環境。同時，積極運用多分支羽狀適用技術，可以妥善解決低滲煤層瓦斯治理等一系列問題，真正達到提升抽采率的目標。

2.3.2 瓦斯濃度和火源監測技術應用要點

礦井瓦斯濃度和火源實時自動監測設備的有效運用，能夠避免瓦斯出現嚴重爆炸，如果瓦斯異常或者周圍出現火源，可以及時采取有效措施進行處理，減少爆炸事故的出現。與此同時，抽放出的瓦斯，可將其作為重要能源補給，有效緩解我國能源緊張的問題。

2.4 注意事項

為提升綜采工作面瓦斯綜合治理水平，有關人員需要建立穩定的通風系統，并適當加大風量，對瓦斯濃度進行有效的稀釋，在三維空間內部，構建瓦斯抽放體系，制定出更加完善的瓦斯治理方案，為礦井的可靠、安全生產提供良好條件，有關人員在具體工作當中，還要注意以下幾個問題：

1）結合瓦斯來源，采用分源治理方式，有效提升瓦斯的綜合治理效果[4]。

2）綜合分析瓦斯賦存情況，包括其具體含量。采取科學措施，適當加大集中抽放力度，確保瓦斯向工作面涌入量得到良好控制，進一步提升安全性，從根本上降低各類安全事故的發生概率。

3）在鄰近煤層位置，因為瓦斯含量比較大，在沒有開采保護層的條件下，有效利用高位巷與高位鉆場瓦斯抽放特點，科學確定出具體抽放層位，并有效加大鄰近層瓦斯抽放力度，避免鄰近層瓦斯大量涌入到工作面內部，此種方法的有效運用，能夠確保鄰近層瓦斯量得到更好控制。

4）采空區埋管抽放方式的有效運用，能夠確保采空區所積存的瓦斯量得到更好控制，通過科學安裝“T”型網管，并構建施工隔離墻，能夠確保瓦斯更好的封閉在采空區內部，然后有效控制“T”型網管和隔離墻之間的距離，加強“T”型網管抽放量控制力度，取得較好成效。

5）有效利用鄰近采空區的具體開采情況，包括該地區的開采壓力。形成穩定的煤柱裂隙，合理布置回采作業面和鄰近的采空區鉆孔數量，不斷增加瓦斯流動通道數量，加強鄰近采空區抽放量，確保工作面采空區瓦斯能夠快速轉移至鄰近采空區進行抽放處理。避免鄰近采空區逐漸向生產工作面大量涌入，同時有效減少此工作面采空區的實際涌出量，進一步降低工作面采空區的瓦斯治理難度。在具體工作當中，要求有關人員合理控制具體抽放濃度，并詳細分析鄰近采空區抽放管內部氣樣，防止采空區內部發生嚴重火災。

6）因為綜采工作面的抽放率比較高，故需要采用合理措施，保證抽放系統可以穩定運行，避免抽放系統在實際運行期間出現停運現象；如果發生停運，需要按照有關規定要求，全面落實撤人、停電措施。綜采作業面風量配備不宜低于1 000 m3/min，抽放系統停運之后，回風流瓦斯濃度不宜超出1.5%風量要求，提高生產的安全性與可靠性。走向近水平鉆孔和走向傾斜鉆孔在走向方向上，需要保持一定距離，保證鉆孔抽放更加穩定，嚴禁在走向方向上存在無鉆孔抽放間隔帶[5]。

3 結語

本文主要對綜采工作面瓦斯綜合治理技術要點與注意事項進行有效分析，不但能夠減少瓦斯爆炸事故的發生，保障煤礦開采人員的生命安全，而且可以提升綜采工作面瓦斯綜合治理效果，為相關工作人員提供良好的幫助與借鑒。