1、1瓦斯综合治理技术在高瓦斯煤层的应用研究摘要】煤矿企业瓦斯的涌出量、开掘工作面大小及最高瓦斯开掘量的大小直接影响着企业高瓦斯煤层的安全生产状况。本篇文章主要描述了煤矿企业在高瓦斯煤层中开掘工作面的开掘瓦斯量控制及回采面的可行性治理方案，从而有效地降低了瓦斯浓度，减少了煤矿事故发生的可能性，从根本意义上体现了安全高效有序的发展理念，大大提高了煤矿企业生产总值。 【关键词】瓦斯涌出量；开掘工作面；抽放瓦斯；瓦斯浓度，综合治理 中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号： 1.引言 煤矿企业高瓦斯煤层对瓦斯的综合治理主要目标在于减小瓦斯浓度以提高生产的安全性。现阶段煤矿使用的减小瓦斯浓度的方法
2、大体分为两种：通风和抽放。前者适用于瓦斯涌出量较少的情况，后者适用于高瓦斯涌出量。在生产实践中，往往采用两者结合的方式对煤层瓦斯含量进行综合处理。 2.高瓦斯煤层的瓦斯综合治理措施 2.1 有效控制开掘工作面的开掘瓦斯量 一般来说煤矿企业在高瓦斯煤层进行瓦斯综合治理的时候对每次开掘的瓦斯量有一定的上限规定，煤矿单位只有有效控制开掘瓦斯量才能2保证瓦斯不被泄露，确保煤层开采工作顺利实施。瓦斯开掘超标的情况一般分为两种，一种是开掘工作面的瓦斯量过大，另一种是由于开掘风量过大引起的。在生产实践中，煤矿单位往往采用两种方法来控制开掘瓦斯量。一种是边开掘边注入风量抽出瓦斯。此种方法的使用原理是开掘瓦斯时
3、巷道的卸压域内有利于瓦斯的外漏。在巷道侧面的泄压域内设计多个钻孔，以供瓦斯的及时开采及抽出。钻孔的使用有利于减少施工过程中巷道内的瓦斯量。一般而言，钻场应设置于开采工作面后大约 50米的位置，每个钻场之间有约 40 米的间距，六个钻孔便可以组成一个钻场，每个钻孔深度设置在 60 到 70 米之间不等，钻孔间距一般为 0.5 米。整个瓦斯的抽放过程类似于在密闭空间内进行，屏蔽了巷道外瓦斯气体的进入。此外，另一种方法是首先进行瓦斯的抽取及释放，然后开始进行瓦斯的开采工作。这种先抽再掘的方法被广泛用于高煤层瓦斯的安全开掘，其实现途径有两种。一是在开掘工作面侧面设置多个钻场，与边抽边开掘的方法类似，每
4、个钻场由 6 个钻孔组成，钻孔间距设置为 0.5米，钻孔深度约 70 米，钻孔深度的设置一般是深于开采工作面深度 20米的，这种巧妙地设计加之真空泵对瓦斯的高效抽取促进了煤矿单位瓦斯开采工作的跨越式发展，告别了原有的人工开采，开创了煤矿企业瓦斯开采技术的新纪元。二是风煤钻技术。此技术的原理即为在开采工作面之前利用 25 米的钻孔进行瓦斯的大量释放以此来减少煤层瓦斯量。随之开掘机进入煤层开始第一轮的割煤，开掘机行进约 20 米后，风煤钻对瓦斯进行第二轮的释放，然后重新割煤，如此步骤，循环进行。 2.2 高瓦斯煤层瓦斯在回采工作面的可行性治理方案 32.2.1 回采前预抽放瓦斯 回采工作面不同于开
5、掘工作面的钻孔方法，回采时大约 60 米至 80米设置一个钻场，每个钻场上的三个钻孔，深度约为 70 米至 80 米，钻孔间距与开掘面一致，均约为 0.5 米。这些回采工作面上钻孔的作用是为了瓦斯的充分释放，从而保证瓦斯回采工作的安全高效有序地进行。 2.2.2 瓦斯回采过程中高位钻孔抽放技术的充分运用 高位钻孔抽放技术的施工原理是从瓦斯开掘工作面回风的位置经过顶板向上方钻孔，从而抽放顶板原有的高浓度瓦斯，严格减少上隅角瓦斯的快速积累量。在与切眼相隔约 50 米的位置设置钻场，钻场间隔为 45米，三个至五个钻孔构成一个完整的钻场，每个钻孔深度约 60 米至 70米，钻孔间距一般设置为 0.5
6、米以上，高位钻孔抽放技术中钻孔并非水平或垂直设置，钻孔的设计需有一定的倾斜度，一般而言倾角设置为，这样更有利于瓦斯的抽放及开采的顺利进行。 2.2.3 回采时尾巷的瓦斯排放 开采工作面上隅角位置剩余瓦斯的处理工作是煤矿企业瓦斯开采工作的难点。因此，从技术层面根本上解决隅角位置的残余瓦斯问题必将成为煤矿企业变革的主攻方向。煤矿经过长时间的实践与技术创新改革，最终采用了尾巷瓦斯排放技术。 在瓦斯回采前，设计一条与工作面的风巷平行且与回采工作面的切眼互通的巷道，称为尾巷。这条尾巷与工作面风巷之间每相距 40 米的位置设置一条中间约 1 米厚度的煤柱，此即为小川。当回采工作行进至与小川间隔 40 米时
7、，将特有的编织袋填充完整。当回采工作面与小川的位4置正好相对时，打开已填充完整的编织袋。统计表明：尾巷的瓦斯排放量约为，瓦斯浓度已达到，尾巷及小川的设置使得隅角的残余瓦斯顺利排放至尾巷，从而更好的解决瓦斯的泄露问题。 2.2.4 适当调整煤矿企业瓦斯开掘工作面的通风量 由于在实际开掘过程中工作面可能出现较大的平均瓦斯绝对涌出量，但煤矿企业的瓦斯绝对涌出量有一定的上限，因此，工作面风量的适当调整有利于瓦斯的有效开掘。但通风量过大往往导致采空区瓦斯的不当排放。一般而言风量的大小应设置在左右，从而保障瓦斯的正常排放。 3. 结束语 综上所述，煤矿企业在高瓦斯煤层的综合治理工作应基于瓦斯排放的有效数据
8、信息及企业自身的发展特点之上，总结高瓦斯层瓦斯处理原则及若干应对措施。首先，应有效控制开掘工作面的开掘瓦斯量。现行煤矿企业一般采用两种方式来控制瓦斯开掘量。一种方法为边开掘边注入风量抽出瓦斯，另一种方法是首先进行瓦斯的抽取及释放，然后开始进行瓦斯的开采工作。这种先抽再掘的方法被广泛用于高煤层瓦斯的安全开掘，其实现途径有两种。一是在开掘工作面侧面设置多个钻场，二是风煤钻技术。此外，高瓦斯煤层瓦斯在回采工作面上有多种可行性治理方案。比如：回采前预抽放瓦斯；瓦斯回采过程中高位钻孔抽放技术的充分运用；回采时尾巷的瓦斯排放；适当调整煤矿企业瓦斯开掘工作面的通风量。这些措施的综合使用，有效地降低了瓦斯浓度，减少了煤矿事故的发生，从根本意义上实现了安全有序发展的经营理念，大大提高了煤矿企业生产总值。 5【参考文献】 1李树春.回采工作面瓦斯综合治理技术J.重庆大学学报（自然科学版）,2008,3(9):11-12. 2刘文朝.高瓦斯矿井综放工作面瓦斯综合治理技术应用研究J.煤炭工程,2009,3(4):13-14. 3周汝洪.煤层群首采关键层卸压瓦斯综合治理技术J.安全与环境学报,2011,2(3):34-35. 4周刚.低瓦斯矿井高瓦斯区域瓦斯综合治理技术J.工业安全与环保,2009,2(12):37-39.
