矿井瓦斯治理分析及防突对策研究

矿井瓦斯治理分析及防突对策研究

常鹏飞

内蒙古北联电能源开发有限责任公司高头窑煤矿  内蒙古鄂尔多斯  017000

摘要:现代社会不断进步､发展,国家对于煤矿的需求量也在逐渐地增加,促使对煤矿资源的开发深度持续加深,进而导致煤矿和瓦斯发生事故的次数有所上涨,面对于该种情况,国家也在不断地研究相应的治理技术和防突对策｡基于此,针对矿井瓦斯表现规律､防突技术的重要性,得出相应的防突策略和办法,减少事故的发生概率,以期为有关人员参考借鉴｡

关键词:矿井;瓦斯治理;突出规律;防突对策

1瓦斯突出表现规律分析

瓦斯属于一种无色无味且易燃易爆的气体｡在进行煤矿资源的生产中,该气体对整个生产工作有着较大的危险性,因此,关于瓦斯突出问题应当加以重视｡现阶段,关于煤矿资源的需求量越来愈大,其开采的强度也就越来越大,瓦斯突出防治工作也越发重要｡

一般情况而言,瓦斯突出属于一种较为复杂的动力环节｡由于动力效应的差异性,其破坏程度也有着较大的差异｡瓦斯突出发生的主要原因也相对较多,例如地应力､煤矿机构力学等各种因素｡目前,我国对于突出的产生原因有着深入的研究,通过各种数据分析对比,该突出的基本规律如下:

第一,在进行煤矿开采的过程中,其深度与安全性有着较为直接的联系,两者之间成正比的发展趋势｡经过相应的事故分析,瓦斯突出一般是具有开始突出深度范围,并且该突出的几率也会伴随挖掘的深度不断增加｡第二,该类事故发生的主要区域是在地质构造较为复杂区域,以及挖掘的工作区域｡第三,在该类事故的发生初期,一般都会有相应的征兆发生,例如气体浓度不断增加､声音异常､墙壁开裂等各种征兆｡

2瓦斯事故频发原因

2.1甲烷爆炸

甲烷在空气中的浓度具有一个相当安全数值区间,当浓度值小于这一区间值时,甲烷处于相对稳定的状态中,当浓度值大于区间范围值时,由于外部点火源的影响,就非常容易引起安全事故与爆炸现象,引起甲烷的爆炸需要如下因素:气体浓度因素､外部火源因素及点燃时间因素｡

2.2瓦斯积聚

在煤矿中,由于甲烷气体成一定数量的聚集,会提高瓦斯爆炸事故的安全问题,如果矿井中没有安装与之相应的瓦斯排放装置,就非常容易引起瓦斯在某一区域的聚集现象,从而造成其浓度超出标准值,在一定程度上也就提高了瓦斯爆炸事故的风险率｡

3采取防突措施的意义

3.1保护井下巷道结构完整

对煤炭开采层进行保护时,受到煤层存赋条件限制｡在开采单一层煤炭资源,或煤层中间层距离很大时,容易出现瓦斯突出现象｡受到井下空间环境的制约,无法对开采仓进行有效保护｡因此,要积极采取防突措施,避免出现瓦斯突出现象｡随着开采技术的不断发展以及瓦斯抽､防技术快速革新,煤层瓦斯的经济价值逐渐显现｡通过大面积预抽煤层瓦斯,一方面提升瓦斯经济价值,另一方面有效防止瓦斯突出,一举多得,在保证井下生产安全的前提下提高经济效益｡

3.2释放瓦斯潜能

1970年代,煤炭开采工作人员就开始尝试将预抽煤层瓦斯作为预防瓦斯突出的一种重要途径｡经过多年研究,此项技术得到了长足发展｡如今,工作人员通过加密钻孔的方式,令煤层瓦斯得到释放,降低煤层瓦斯压力,并对抽出的瓦斯进行收集与储存,减少瓦斯排放｡此时,由于煤层内瓦斯被抽出,导致煤体内部结构发生变化,煤体透气能力显著提高,扩大钻孔抽放瓦斯范围｡此外,由于煤层瓦斯总量减少,煤体机械强度提高,煤层抗压能力以及抗破坏能力得到增强,进一步提升瓦斯突出防治效率｡

4防止瓦斯突出事故发生的对策

4.1区域瓦斯防突

从已获得的经验出发来讲,为了从根源处做好煤矿瓦斯的一系列任务,首要工作就是应该增强煤矿相关工作人员的整体安全意识,提高对瓦斯防范任务重视程度｡在每一个环节任务实施之前,一定要做到先检查后下矿的工作安排｡为了预防瓦斯带来的一系列安全问题,一经发现大于一般数值范围的瓦斯都应该对其实施抽出工作,从而才可以有效缓解操作人员施工期间隐藏的瓦斯压力｡被抽出的瓦斯还可以继续重复利用,当作当地居民生产及日常生活中的清洁资源｡在一般的瓦斯防护任务当中,生产团队最为关键的措施方法就是实施煤层注水任务｡因为这种方法的成本费用偏低,实际操作也比较容易,所以被普遍应用于瓦斯防护措施当中｡值得注意的是,虽然其实施操作难度较小,但在实际注水的任务中,要保证任何层级的湿润度保持一致,要求钻孔孔深保持在200m上下范围中,钻孔孔径在50mm到100mm范围之间｡确保任何层级的含水量在5%上下,如果含水量太大,就会致使压力过大,从而导致煤层裂开的现象,出现矿层坍陷等一系列问题｡因此,操作人员也应该确保煤层的具体渗水状况,运用科学的方法确定注水量｡

4.2局部瓦斯防突

当前伴随着矿井开采机器化水平的不断提高,开采强度逐渐增大,开采地质状况不断恶化,开采任务面瓦斯涌现值逐渐提高,为了更好的治理煤矿瓦斯突现问题,我们不但要做好煤矿领域瓦斯预防安排,并且也要做好各个部分的瓦斯预防工作,需要根据每个部分煤层中具体瓦斯存储状况,因势利导的选择具有针对性的治理方案｡实际治理方案主要可分为以下两种:(1)根据煤层具体问题,选取具体方案从而把可能造成煤和瓦斯突现的危险情况解除,例如选择放炮振感､注水疏导煤体等方法;可以利用减少煤层压力,进而将煤和瓦斯突现状况消除,例如可选择抽取煤层瓦斯,实施超前钻孔等方案,从而治理每个部分瓦斯突现的问题｡

4.3回采工作面区域防突

成体系的查询整理煤矿瓦斯地质资源､抽采位置防突方案及抽采掘进环节的预判(检验)数值及瓦斯涌现值等条件上｡对抽采位置检查期间重大核心技术实施分析研究｡例如可依据如下操作来治理回采任务面位置瓦斯突现事故｡瓦斯存储状况预判(瓦斯含量､压力､涌现值)→追踪勘察(构造煤排布规则､地质构造破损带､瓦斯动力问题)→掌握回采任务面瓦斯地质特点→安排领域突现危险性具体规划分布(突现危险地､构造处)→建设含有针对性的位置防突措施｡

4.4做好矿井通风管理

在煤矿开采期间,应该加强对于矿井的通风监管,确保通风体系的流畅,在对风量进行设计时应该整体､全面分析矿井的具体状况,应该由相关技术管理人员解决好相关通风问题;查看通风机设备安置是否正常,同时保证通风装备运作于正常且安全的范围区间当中,注意监控瓦斯气体浓度要保持在正常的范围当中,从而能够减少瓦斯爆炸及瓦斯突现情况的出现频率｡从根源处解决瓦斯超限的状况,应该安排人员按时抽取煤矿井内的瓦斯气体｡对绝大部分的矿井体系来讲,都具有自身单独的通风操作体系,并且绝大部分的通风体系的应用性都很差,为了更好推动瓦斯相关的任务实施,就应该对通风体系在某些方面加以设计和改善,使其可以更好融合瓦斯治理的系列工作｡制约于矿井下的巷道一般较多,所以其通风量都会有必要的区别及改变,相关技术人员应该要先对巷道问题加以检察,然后再安排实际的风量装置｡值得注意的是,通风体系的通风机装置需要安置在安全性较高的巷道处,不一样的巷道间也应该设立相互连通的装置,确保在矿井下的空气可以及时进行流通,防治瓦斯聚集的现象发生｡对于出现的一些空气流通不顺,迎风阻力很大的巷道来讲,应该选择多元化的方案进行改善优化,确保每一条巷道满足要求后,再投放到实际的生产阶段,尽可能的减少受风阻力影响｡

5结束语

总之,新时期,做好矿井瓦斯治理工作十分关键,其不仅保证了矿产资源的有效开发,同时也提高了生产人员的安全,基于此,相关工作人员要不断提高工作认识,从而为相关工作顺利开展提供有效保证｡

参考文献

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