关于煤矿采煤工作面瓦斯治理的技术措施研究

摘  要：伴随着我国社会现代化程度的不断提升以及科技技术的不断强化，煤矿企业的发展水平呈现出前所未有的上升趋势，采煤工作质量和效率相关问题已经得到人们的广泛关注。作为我国重要的能源之一，煤矿企业的发展对我国社会安定繁荣以及经济提升具有重要的作用。目前，在各种新型技术、科学理念的作用下，煤矿采煤工作的安全性已经得到了大幅度提升，但是还有很多问题没有得到有效解决。其中，采煤工作面瓦斯治理的效果还无法达到令人满意的程度，严重威胁着人们的生命和财产安全。因此，下面针对煤矿采煤工作面瓦斯治理的技术措施以及具体治理方案，进行详细的分析，为我国煤矿企业安全施工提供帮助。

关键词：煤矿采煤;工作面;瓦斯治理;技术措施;治理方案

中图分类号：TD712      文献标识码：A       文章编号：1671-2064（2020）03-0000-00

对于煤炭资源而言，产生的地理位置普遍比较深，导致大量的瓦斯蕴含其中。瓦斯的存在，不仅对施工人员的身体健康造成威胁，而且，对施工安全还造成了严重的影响。然而，在煤矿采煤工作中，不可避免会遇到瓦斯，并且这些瓦斯是无法被彻底清除的，导致煤矿采煤工作中经常会出现由于瓦斯处理不正确导致的安全事故。不仅对煤矿采煤工作的开展造成严重的影响，而且，对社会稳定发展带来了不利影响。因此，为了进一步保证煤矿采煤工作人员的生命安全，必须对煤矿采煤工作面瓦斯治理的技术进行全面优化和完善，结合现代社会多元化的科技技术，将其中存在的问题通过对应的措施和手段有效解决，使我国煤礦采煤工作质量和效率得到进一步强化和提升。

1 煤矿采煤工作面瓦斯治理的技术措施

1.1提高抽采瓦斯力度，优化煤矿通风系统

对于煤矿采煤工作面中的瓦斯而言，又被专业和人员称为煤层气、煤层瓦斯，是一种含有多种气体的混合物，其中包含围岩以及煤矿中渗透出来的氮气、二氧化碳、甲烷等，具有强烈的有害性，不但会对周围的空气质量造成影响，而且，当煤矿采煤工作面瓦斯浓度含量超过5%-16%时，存在较大的安全隐患，很容易发生爆炸，严重威胁着人们的生命、财产安全。因此，提高抽采瓦斯力度，优化煤矿通风系统相关工作的开展就显得尤为重要。

1.1.1提高抽采瓦斯力度

在进行煤矿采煤工作的过程中，由于瓦斯在煤岩层中的含量比较大，大量瓦斯瞬间涌出的情况经常发生，极易造成工作事故。根据针对煤矿采煤工作面瓦斯治理技术展开的大量实际调查研究能够明确了解，想要将上述问题有效解决，可以将抽采技术合理的结合和其中，对煤矿中的瓦斯进行抽采，不仅能够在很大程度上降低瓦斯对煤矿造成的威胁，而且，还能将抽采出的瓦斯经过处理进行再次利用，降低安全风险的同时，充分利用资源。伴随着我国科技技术的不断提升，瓦斯抽采技术也得到了不断的优化和完善，将传统被动抽采技术转变成现代化主动抽采技术，使工作质量和工作效率得到了全面提升。与此同时，在进行煤矿瓦斯抽采之前，必须先对煤矿中瓦斯的浓度、含量进行准确测量，做好科学的预判，加强采煤工作面的抽采力度。通过这样的方式，能够在很大程度上杜绝由于瓦斯浓度、含量较大引起的安全事故。

1.1.2优化煤矿通风系统

对于我国目前大部分煤矿开采现场而言，通风系统不完善是普遍存在的问题，甚至很多煤矿的通风系统不具备通风作用，导致煤矿外界的空气无法大量进入矿洞内部，而矿洞内部含有的大量瓦斯就无法得到有效的稀释。长此以往，不仅会对煤矿采煤工作人员的身体健康造成严重影响，而且，还会存在较大的安全隐患。根据针对煤矿采煤工作面瓦斯治理技术展开的大量实际调查研究能够明确了解，想要将这个问题有效解决，必须对煤矿采煤工作现场的通风系统进行全面优化。调整通风系统风力的大小、线路的稳定性、制定科学的管理方案等，这样，才能使煤矿采煤通风系统的工作质量得到保障，将煤矿采煤中的瓦斯浓度稀释到合理的范围，很大程度提高煤矿采煤工作的安全性。

1.2改革开采技术，制定开采应急措施

对于煤矿采煤工作面瓦斯治理技术而言，伴随着社会整体发展水平的提升，传统煤矿采煤工作面瓦斯治理技术具有的能力，无论从开采数量、开采速度、开采质量，还是开采安全性等各个方面，都已经无法满足现代化煤矿采煤工作的需求。因此，在对煤矿采煤工作面瓦斯进行治理的过程中需要注意，相关工作人员不仅要对煤矿采煤实践工作给予重点关注和严格管理，而且，还要对安全管理、技术管理进行不断优化和更新。这样，才能使煤矿采煤工作面瓦斯治理质量和效果得到保障。因此，建立预测体系，加强技术改革，实施安全管理，制定防治应急措施就显得尤为重要。

1.2.1建立预测体系，加强技术改革

对于煤矿采煤工作面瓦斯处理技术而言，无论是采取抽采措施还是通风措施，想要将瓦斯彻底清除干净进本无法实现。这是因为在进行煤矿采煤工作的过程中，人们无法对煤矿采煤区域中含有瓦斯浓度较大的位置进行准确判断，导致抽采措施以及通风措施的实施目标不具备准确性[1]。因此，为了将这个问题有效解决，煤矿采煤工作技术人员必须加大研究预测技术的力度，保证能够对煤矿中瓦斯高浓度区域进行准确预测和判断。根据针对煤矿采煤工作面瓦斯治理技术展开的大量实际调查研究能够明确了解，想要有效实现这个目标，不仅要利用无线电波透视技术对瓦斯富集区域、煤层强度变化区域、煤层厚度变化区域、煤层构造议程区域等煤矿危险区域加强预测，而且，还要利用捕捉电磁辐射信号对煤矿危险工作面加强预测。这样，才能保证采取抽采措施以及通风措施具有的作用，能够在瓦斯含量、浓度较高的区域，准确、有效的发挥出来，最终，使煤矿采煤工作面瓦斯治理效果达到令人满意的程度。

1.2.2实施安全管理，制定防治应急措施

对于煤矿采煤工作而言，安全作业是保证工作人员生命安全、开采效率的基础。目前，虽然在煤矿采煤工作安全方面已经有很大程度的提升，但是依然会有安全事故发生，对施工人员、煤矿企业、社会的发展都造成了不同程度的影响。因此，为了使这个问题妥善解决，要将“安全为本”的意识和原则贯彻到每一个工作人员的脑中，在此基础上，结合行之有效的安全管理制度，能够在很大程度上保证煤矿采煤工作安全作业。根据针对煤矿采煤工作面瓦斯治理技术展开的大量实际调查研究能够明确了解，想要有效实现上述目标，煤矿企业安全管理人员必须结合具体施工情况，为企业制定一套科学、有效、合理、严格的安全管理制度，定期检查每一个环节和设备，保证各项设备不存在任何安全隐患。与此同时，还要制定一套行之有效的应急措施，以便能够在安全事故发生时，第一时间进行抢救和处理。通过这样的方式，才能保证煤矿采煤工作面瓦斯治理的效果能够满足具体作业要求。

2 采煤工作面瓦斯治理方案

2.1抽采煤体内瓦斯

2.1.1长钻孔抽采

长钻孔抽采方案主要指的是在煤矿采煤工作面的回采巷道中，按照由上到下的方向，沿着钻孔槽向回采区域进行逐层钻孔作业。与此同时，每一个钻孔与相邻的钻孔保持平行状态，并且在整个回采区域内遍布钻孔，两个钻孔之间的距离尽量保证在2m-3m。除此之外，由于煤矿采煤工作面具有形式多元的特点，因此，在实际进行煤矿采煤工作面瓦斯治理的过程中，钻孔的布置情况可以结合实际环境进行合理的调整。在此过程中需要注意，无论如何调整钻孔的分布位置，必须保证回采巷上下两个钻孔底之间交叉长度在10m以内[2]。

2.1.2浅孔抽采

浅孔抽采方案主要指的是在煤矿采煤工作面的切眼内部设置钻孔，每一架切面设置一个钻孔，并且根据工作面的位置排列成三花眼形状。这样，就能将钻孔的位置设置到煤矿采煤工作面煤层中间的位置，此时，保证两个相邻的钻孔高度在0.5±0.1m左右，两个个相邻钻孔的孔距倾向上在1.4±0.2m左右。与此同时，当煤矿采煤工作面处于软分层或者断层带结构中时，必须将处于软分层或者断层带的施工抽放钻孔之间的密度进行加密处理。在每一个煤矿采煤工作面中设置两个钻孔，并且也要根据工作面的位置排列成三花眼形状。此时，保证两个相邻的钻孔高度在0.5±0.1m左右，各个相邻钻孔的孔距倾向上在0.7±0.1m左右[3]。

2.2抽放采空区瓦斯

2.2.1高位裂隙抽放采空区瓦斯

在對煤矿采煤工作面瓦斯进行治理的过程中，为了保证最终的治理效果能够满足作业要求，必须加强对高位裂隙区域抽放采空区瓦斯的治理力度。根据针对煤矿采煤工作面抽放采空区瓦斯治理技术展开的大量实际调查研究能够明确了解，可以在煤矿采煤工作面巷道上方位置进行钻孔，这样，能够保证矿洞顶板位置的瓦斯可以得到有效的抽放处理。与此同时，针对矿洞顶板位置裂缝开裂方向沿着钻孔位置向巷道上方延伸的情况，可以从切眼位置开始，向外侧每间隔40m设置一套瓦斯抽采钻孔装置[4]。在此过程中，保证钻孔的宽度在切眼下方47m以内，宽度在矿洞顶板位置向上35m左右。除此之外，在对煤矿采煤工作面进行回采时，必须进行动态监管，并且保证监督的转台始终在煤矿采煤工作面2组钻孔联抽之前[5]。

2.2.2增大工作面风量

做好采煤工作面通风系统的优化，可以适当地调节控制矿井中其他用风地点的实际风量，减少其它低瓦斯地供风量，重点保证高瓦斯采煤工作面供风风量。提高通风设施的维修质量，就能够降低漏风率，将有效风量率提高，加大工作面的风量，确保工作面风量始终处于1000m3/min之上。风量加大之后，能够使工作面瓦斯得到有效稀释，降低工作面瓦斯浓度[6]。

3 结语

总而言之，通过上文针对煤矿采煤工作面瓦斯治理技术以及具体方案，展开的深入分析，我们可以更加明确的了解，目前，由于我国能源结构的组成形式，使得煤矿资源成为不可缺少的重要组成部分之一。煤矿资源的数量随着开采速度和程度的不断增加，变得越来越珍贵。在进行煤矿采煤的过程中，必须保证相关工作具有较高的安全性，将开采产生的瓦斯问题有效解决。因此，科学判定煤矿采煤工作中瓦斯的浓度，合理采取解决措施。这样，才能最大程度保证煤矿采煤工作人员生命的安全，进一步促进我国煤矿行业的发展始终朝着安全、高效的方向前进。

参考文献

[1]王建，曹雄.国内煤矿瓦斯理论、实验及其应用技术研究现状[J].山西化工，2019（2）：89-91.

[2]侯少杰.煤矿瓦斯治理过程控制理论及应用研究[J].徐州：中国矿业大学，2018（13）：59-61.

[3]李定启.煤与瓦斯突出矿井瓦斯治理现状评价方法及应用[D].中国矿业大学，2011.

[4]李宝军，黄兴利.高瓦斯矿井回采工作面瓦斯治理技术的探索与实践[J].中国高新技术企业，2018（33）：149-150.

[5]阳骏.东于煤矿近距离煤层群瓦斯综合治理方法调整浅析[J].科技经济导刊，2018，26（28）：105+107.

[6]翟文杰，伍慧敏，张雷林，等.五轮山煤矿采煤工作面瓦斯治理与实践[J].煤炭技术，2018，37（8）：169-171.

收稿日期：2020-01-03

作者简介：王裕培（1984—），男，山东枣庄人，本科，工程师，研究方向：采矿工程、煤矿安全生产。