矿井瓦斯综合治理技术应用研究

矿井瓦斯综合治理技术应用研究

周强 林西志

肥城市大宇地质勘探有限公司

摘要：如今瓦斯问题已成为阻碍安全生产与集约化开采技术发展的主要因素，在生产作业的过程中，企业使用的单一的瓦斯灾害防治技术已无法满足矿井安全生产需求，要想避免瓦斯事故的发生，最为有效的方法便是强化瓦斯治理。

关键词：矿井瓦斯；综合治理技术；应用

前言

在矿井生产作业的过程中，预防并管控矿井事故发生，全面转变矿井的生产形势是国家及政府部门急需解决的一大问题，更是我国安全生产的核心工作。在目前发生过的矿井生产事故中，瓦斯事故极为严重，矿井和瓦斯突出或者瓦斯超限都会引发严重的瓦斯爆炸

1瓦斯治理理论

1.1对不同阶层工作人员的管理

在矿井开采作业中，基层工作人员是主要工作者，对于这部分工作群体企业必须进行高度重视。在实际工作中，企业可落实奖惩机制，将员工个人的利益与企业效益连接一起，不仅能激发他们的工作热情与责任心，还能将基层开采工作的安全性与稳定性大幅度提高。之后是企业的管理部门，一家拥有强悍实力的企业不仅需要英明的领导人，还要明确各部门的职责，从而确保生产作业能安全、有序的进行。最后企业的监管人员还要具备较强的责任意识，通过让所有监管人员各司其职也能最大限度地避免安全事故的发生。

1.2合理树立生产理念

在开采矿井的过程中经常会遇到危险系数较高的矿层，在对这些矿层进行开采时企业必须做好区域防突措施，在该矿层的各项指标都达到了开采要求后才能开展作业，否则不可擅自开采。矿井企业与人员通过形成不采突出危险面的生产理念，不仅会降低事故发生的概率，还能促进企业的持续、健康的发展。

2综采工作面采空区瓦斯综合治理技术要点

某矿核定生产能力为90万ｔ／年，从综采工作面的开采来看，6＃矿层为主采矿层，矿质属于无烟矿，矿层开采厚度平均为2.8ｍ，采用综采方式进行开采，从综采工作面来看，整体开采效果较好，但出现了较为明显的采空区瓦斯问题，影响了采空区瓦斯整体的治理效果。从本次工作面的开采 情况来看，采空区的浅部整体较为松散，受到工作面漏风影响 相对较大，导致部分瓦斯整体表现出紊流，在通风压差的作用 下，整体朝着回风的方向移动。 在采空区后部（属于压实带） 区域内，瓦斯整体表现出层流状态，瓦斯整体的移动速度相对 不快。

2.1内错尾巷埋管抽放技术要点

该技术主要是将尾巷布置在回风巷道的内侧，方向和回风巷整体平行，沿着矿层顶板对矿层巷道进行掘进，同时在回风巷和尾巷之间，布置几条联络巷道，对于使用到的抽放管道，全部设置在尾巷中，对于管道终端和采空区采取直接连接的方式，从而形成独立的通风巷道。对于进风巷道中的风流，一部分进入到工作面中（还有一部分进入到回风巷中），然后全部排到回风巷中，还有一部分进入到采空区中将采空区中的瓦斯带出来，然后全部进入到专用的瓦斯排放巷道中，再进入到工作面回风巷道中。对于进入到采空区中的尾巷，可以随着工作面不断向前推进，在采空区中并没有形成瓦斯积聚的空间。从本次布置的情况来看，通常情况下，内错 巷道距离回风巷道的距离在 12 ｍ 左右，在布置吸风口时，沿着 工作面走向，深入到矿壁采空区中的深度超过 5 ｍ。 同时，为 了更好地解决上隅角的瓦斯问题，对本次布置的吸风口相对于 工作面回风上隅角位置底板的高度高出5 ｍ。

2.2顶板走向长钻孔抽放技术要点

在矿层顶板上采取长钻孔的方式进行抽放，可对采空区瓦斯实现较好的治理效果。在具体实施中，本次主要是在工作面回风巷内侧矿层顶板方向对瓦斯排放孔进行打钻，本次设计方向为迎着工作面方向推进。随着工作面的不断推进，在推进到钻孔终孔位置时，将钻孔重点设置在采空区上方裂隙带中。因此，本次长钻孔抽采实现了对邻近层瓦斯、采空区瓦斯及裂隙带瓦斯的有效抽采。本次顶板走向钻孔整体布置。本次在钻场内设置了4～5个扇形钻孔，终孔间距为5ｍ，钻孔终孔距离回风巷道的距离为3～23ｍ，与整个工作面顶板的距离为15ｍ，为了提升抽采效果，本次加大了钻孔的直径，直径为9ｃｍ。随着工作面的不断推进，在到终孔位置时，技术人员开始进行瓦斯抽放，随着矿层顶板的不断垮落，矿层顶板上裂隙带不断增多，矿层、岩层中包含的瓦斯数量也在大量释放，整体抽采效果较好。在工作面通过钻场之后，8号钻场全部作废，然后７号钻场开始发挥作用，从而在整个开采系统中形成循环接替系统。

2.3地面钻井抽放技术要点

本次在地面布置钻井的方式，主要作用是对采动稳定区域中的瓦斯进行抽采。随着工作面的不断推进，地层结构整体受到较大的影响，通过在地面打设钻孔的方式，可对采动区域残余矿层、岩层中储存的大量的瓦斯进行抽采。在回采过程中，从开切眼的位置开始，采动裂隙范围在不断增加，特别是在采空区的中部，整体裂隙发育最为明显，在采空区达到了一定的位置后，采动裂隙整体表现较为稳定，同时在采空区周围形成了采动裂隙发育区，也就是形成“Ｏ”型圈。因此，本次从地面钻孔进行抽采时，根据“O”型理论，在距离工作面巷道25～85ｍ的范围内布置钻孔。

2.4隔离挡墙施工技术

在工作面向前推进的过程中，通过采用隔离挡墙的方式可以取得较好的瓦斯治理效果。在施工中，部分地段出现了瓦斯浓度明显增加的情况，经过分析发现，主要是采空区内的瓦斯所导致。因此，为了更好地降低影响，每向前推进1m，技术人员分别在工作面回风巷道、运输巷道中施工厚度0.5ｍ以上的隔离挡墙，同时为了更好地提升密封效果，在巷道的顶帮掏槽，用黄泥对挡墙缝隙进行封堵，这种方式不仅有效降低了采空区瓦斯的涌出量，对于整个采空区矿体自然的问题也起到了较好的预防效果。

结束语

从本次采空区瓦斯综合治理情况来看，不论是采空区瓦斯的整体难度，还是综采工作面瓦斯的整体含量相对于先前均有了明显的下降。全面提升采空区瓦斯的整体抽采效果，对于提升开采效果较为关键，但随着开采深度的增强、开采强度的提升，采空区瓦斯浓度必然会更高，根据实际情况，采取多元化措施，可以提升采空区瓦斯的综合治理效果。

参考文献：

［1］康润平，孔胜利.12507回采工作面上隅角瓦斯治理经验介绍[J].能源技术与管理，2021，46（03）：15-16.

［2］高超.回采工作面上隅角瓦斯治理措施研究[J].内蒙古采矿经济，2017（11）：38-39.