浅析煤矿瓦斯治理及防治措施
2021-10-25高龙
高龙
摘要:随着我国煤矿逐步转入深部水平开采,煤层的透气性逐渐降低,煤层瓦斯含量、压力、放散量和速度逐渐增加,深部矿井复杂的应力、瓦斯和构造条件,瓦斯治理难度进一步加大。本文对煤矿瓦斯治理及防治措施进行分析,以供参考。
关键词:煤矿;瓦斯治理;防治措施
引言
随着我国矿井逐渐向深部延伸,矿井瓦斯问题日益严重,成为制约矿井安全高效生产的重要因素。某矿井属煤与瓦斯突出矿井,水文地质条件中等,无冲击地压倾向,现正在回采的二2煤层平均厚度2.6m,自燃倾向性等级为Ⅲ类,属不易自燃煤层,煤尘无爆炸危险性。针对该矿井基本情况,本文研究了某煤矿瓦斯地質特征,表明矿区中、深部的断层和良好的隔水层段,给深部瓦斯富集创造了条件,分析了瓦斯防治和防突技术路线,确定了矿井高效的抽采瓦斯制度及技术。研究为类似工程地质条件的瓦斯治理提供了技术支持。
1瓦斯治理的必要性
在煤矿企业发展和煤炭开采过程中,瓦斯治理工作的重要性不言而喻,该项工作的完善不仅是煤炭企业需要重视的问题,还是各省市地区需要注重的问题,各单位领导和员工都应该了解和认识到瓦斯治理工作的必要性。随着煤炭开采的不断深入,瓦斯所承受的压力也越来越大。但由于矿井中的地质结构复杂以及人为因素造成的煤炭开采不合理、矿井构建不合理、安全配置缺乏、管理制度不完善等都会对煤炭开采产生一定的影响,以至于影响到瓦斯的稳定性。所以,对瓦斯治理工作的完善是煤矿企业必须要做的事。
2我国煤矿瓦斯防治治理技术的发展状况
对于煤矿行业而言最主要的安全隐患还是来源于瓦斯,同时国家目前已经将煤矿瓦斯防治作为了科研工作中的重点部分。在经过十数年的研究之后,我国的煤矿瓦斯防治治理技术已经获得了非常显著的成就,最主要的工作重心就是“瓦斯抽放”。此时,我国相关部门也提出了“先抽后采、以风定产、监测监控”的煤矿瓦斯防治治理技术,同时还提出了“多措并举、应抽尽抽、抽放平衡”的三项基本原则。在我国的煤矿瓦斯防治治理技术中,最常见的一种就是顺层长钻孔成孔的技术,同时这也是顺层钻孔瓦斯抽放技术中非常重要的一部分。尤其是对于一部分瓦斯突出的煤层而言,其在进行煤层钻孔作业的时候,常常会由于钻孔问题经常出现,导致钻孔效果也受到了一定的影响,最主要的表现就是钻孔的深度过浅导致其无法满足当下煤矿采集工作的瓦斯抽放需求。
3煤矿瓦斯治理措施
3.1强化制度建设,预防瓦斯爆炸事故的产生
企业应本着保障员工安全,预防安全事故的发生为开采原则,以此来建立更加完善的瓦斯治理制度,以保证在进行开采和治理工作时有一定的参考依据,真正做到制度规范性管理。在国家发放更完善的瓦斯治理要求之后,对于某些安全意识不强的煤炭企业的整改型由国家执行,强制要求他们对自身的管理系统进行完善,并进行抽验和检查。在完善瓦斯治理工作的制度标准后,各企业还应该根据社会的发展状况不断地完善自身的管理制度,努力剔除安全隐患的出现,保证瓦斯治理工作的有序开展和科学有效。例如,对于做为主要开采位置的矿井来说,企业必须针对其实际情况建立检查监督制度,并为其建立分级监控制度,切合落实该制度的有效实施,以排查各种问题和安全隐患的出现。
3.2抽放瓦斯
为了能够有效提高瓦斯治理的效率,防治根本才是其主要治理原则,而抽采瓦斯无疑是最好的选择,正所谓“标本兼治,重在治本”。而上面我们所提到的改善通风系统,是可以达到瓦斯治理的目的,但这并不能从根本上解决瓦斯超限的问题。因此,企业可以适当的抽采瓦斯将其转移至地面上的合适位置,以降低矿井内瓦斯的浓度,减少瓦斯压力,从根本上达到瓦斯治理的预期效果。
3.3回采工作面瓦斯治理技术流程
回采工作面瓦斯治理是在坚持“先抽后采、抽采达标”以后,在工作面回采过程中采取的针对性的瓦斯治理措施,主要解决工作面回采期间瓦斯涌出问题,从而保障工作面的安全回采。为了提高瓦斯治理措施效果,实现瓦斯精益化治理,必须建立“一面一策”精细化治理技术管理体系,制定针对性的瓦斯治理方案。回采期间瓦斯治理方案的制定与实施是在工作面瓦斯抽采达标评判基础上,通过现场测定煤层残余瓦斯含量等参数,结合工作面煤层瓦斯赋存情况,进行瓦斯涌出来源分析和瓦斯涌出量预测,并根据预测结果有针对性地制定回采期间瓦斯治理方案,通过现场实施及效果评价,不断考察优化措施设计参数,从而构建回采期间工作面瓦斯治理合理化参数,达到瓦斯精细化治理,建立回采期间瓦斯治理“一面一策”瓦斯精细化治理技术流程。
3.4差异化抽采技术流程
在煤层瓦斯基本参数测定研究基础上,采前瓦斯含量的准确测定及分析论证是进一步精确掌握工作面瓦斯含量分布规律的重要保障,也是工作面是否进行抽采以及抽采参数设计的前提。在高瓦斯矿井中,部分煤层其瓦斯含量较小,在不进行预抽情况下,煤层瓦斯含量和可解吸瓦斯含量已经满足相关规定的要求。在此种情况下,可以先进行采前煤层瓦斯含量测定分析及瓦斯预抽可行性论证,在采前瓦斯含量满足相关规定以及回采期间瓦斯治理措施能力足够情况下,采前可以不进行预抽或者进行差异化抽采,即在瓦斯含量较高区域布置钻孔进行抽采,在较低区域则减少钻孔布置,同时结合矿井采掘部署时间安排合理布置钻孔施工时间,以节约采前瓦斯治理成本。
结束语
(1)通过对某煤矿瓦斯地质特征的分析得出,矿区中、深部的断层往往成为阻止煤层瓦斯逸散的天然屏障,煤层瓦斯得以保存,具有良好的隔水层段,同时起到一定的隔气作用,给深部瓦斯富集创造了条件。(2)通过对瓦斯防治和防突技术路线的研究,确定了矿井高效的抽采瓦斯制度及技术,也为矿井安全生产提供了技术支持。
参考文献
[1]王春光,张东旭.深部煤矿开采瓦斯综合治理技术研究[J].煤炭科学技术,2018,41(08):11-14.
[2]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,2017.
[3]程远平,俞启香.中国煤矿区域性瓦斯治理技术的发展[J].采矿与安全工程学报,2017(04):383-390