煤矿运行过程中煤和瓦斯的治理问题研究

王富强

摘 要：煤矿在工业生产中处于十分重要的位置。随着煤矿探测技术的发展，我国成为了全球第一大产煤国，国内大大小小的煤矿数不胜数。但是，在煤矿不断发展的过程中，存在许多潜在危险，比如煤和瓦斯的问题。简要分析了煤矿运行过程中煤和瓦斯方面存在的问题及其治理方法，以期保证煤矿的运行安全，为日后的相关工作提供参考。

关键词：煤矿；瓦斯；挖掘工作面；回采工作面

中图分类号：TD713+.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.067

我国作为世界第一大产煤国，煤矿企业较多，而且不同的煤矿所处的地理环境不同，所以，在煤矿运行过程中，要高度关注煤和瓦斯对其的威胁。相关资料显示，从我国第一起煤和瓦斯事故发生以来，全国各地煤矿因煤和瓦斯问题所引发的煤矿事故有2万多起，累计死亡人数多达千人，严重影响了我国煤矿企业的正常运行，给从事煤矿工作的人员造成很大的心理负担。因此，经过研究，提出了解决煤和瓦斯问题的方法，以保证煤矿企业的运行安全。

1 煤和瓦斯突出发展的过程分析

煤和瓦斯突出发展的过程是一个由量变到质变的过程，而且它在发展过程中还会多次循环，不是仅出现一次循环就会形成突出。因此，整个突出过程可细分为4个层次。

1.1 准备时期

准备时期主要是指煤岩体中的能量由少变多的过程。在这一时期，煤体受到的外界阻力会减小，其内部的能量则会不断提升。当其受到的阻力不断减小时，煤层中的瓦斯压力就会升高；当其处于能量提升期时，煤层自身的能量就会不断提升。

1.2 激发时期

这一时期煤岩体的内部压力会极速提升，进而对煤体造成较大的冲击。当这种情况发展到一定时期时，就会对工作面造成较大的影响，甚至还会出现裂痕。此时，工作面受到的压力会提升几十倍，最终在煤矿矿道中形成一条瓦斯流。

1.3 发展时期

发展到这一时期，因为瓦斯的压力在不断提升，所以，会造成连锁的破碎反应，而煤在一连串的破碎力作用下会散落到煤矿矿道中。这些反应会让煤层发生新的变化。当外层的煤散落到矿道中后，会露出新的煤层，而新出现的煤层会影响煤矿的整体压力。瓦斯流的出现会破坏和运移煤体，因此，在这种情况下，突出情况会进一步发展。如果瓦斯流未将散落到矿道中的煤体运送走或破坏掉，那么，散落的煤体就会越积越多，进而阻碍突出的发展。

1.4 停止时期

停止时期的定义包括两部分：①瓦斯压力有限，对煤层的破坏力较小，甚至没有能力破坏煤层；②散落在矿道中的煤堵住了整个矿道，增大瓦斯压力。

2 煤矿局部防突措施分析

在煤矿运行的过程中，如果发生突出情况，就要及时采取有效的处理措施。

2.1 挖掘工作面

如果矿道内发生突出情况，就需要在工作面钻孔。钻孔时，孔直径约为75 mm，深度约为20 mm，各个开孔的间距为0.3 m，而且其数量是由工作面的长度决定的。另外，钻孔时，要尽量将孔开在软分层上，还要根据不同地区煤层的变化实时调整钻孔，以保证煤矿的运行安全。同时，在钻孔过程中，一定要采取相应的安全保护措施，避免危险的发生。

2.2 回采工作面

如果煤矿发生突出情况，还可以在回采工作面排放钻孔。所谓“排放钻孔”，即采取预测的方法钻孔，但常常会出现孔超标或存在异常的情况。因此，为了进一步解决潜在的威胁，要及时采取相应的补救策略。如果在正常钻孔时发生了异常情况，或者是大部分钻孔都超标，那么，就需要对整个工作面进行排放钻孔操作，以防突出进一步发展。排放钻孔时，孔的直径约为75 mm，深度约为13 mm，各个孔之间的距离保持在0.8 m左右，而且排放孔位于煤层中部。

2.3 石门揭煤工作面

在石门揭煤工作面施工时，要根据工作面的具体情况分段处理。石门揭煤排放钻孔方法适用于石门与煤层的最小法向距离为5 m前。采用这种方法所钻的孔直径为75 mm，并且孔要透过煤层。另外，对石门与工作面下部的距离、两边的距离都有严格的要求，其距离基本要保持在3～5 m。

当钻孔施工完成后，一定要保证这些钻孔有大约4 h的时间排放突出。当突出被充分排放后，需要检测、分析最终的结果，如果结果未达标，需要重新处理工作面。

参考文献

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