浅谈煤矿瓦斯治理、利用及存在问题

2021-11-23范文刚

商品与质量 2021年34期

范文刚

昔阳县煤矿安全监管巡查队山西晋中 045300

瓦斯是综采工作面开采不可避免的威胁。当其浓度较高时，严重威胁综采工作面的安全生产和工人的健康。因此，有必要根据矿井瓦斯涌出量、地质水文条件和煤层特征，设计最有效的瓦斯治理和利用技术，达到避免煤层气浪费、降低煤矿生产成本的目的。

1 加强煤矿瓦斯治理的重要意义

从总体上来看，我国煤矿瓦斯的治理与开发利用依然是处在起步阶段，对于瓦斯治理，有部分煤矿企业存在治理措施落实不到位的问题，技术上也没有建立瓦斯的通风、抽排和检测监控的系统。因为各种原因，导致瓦斯治理工作不能正常进行。因此，需要落实“先抽后采”的理念，应该因地制宜，也要制定风量足、设劳等治理方针，需要贯彻“通风是基础，关键是是抽放，保障是监控”的理念，全面实施瓦斯的治理工作;还需要从瓦斯治理的管理制度以及构建瓦斯治理防线着手，确保责任和制度的落实到位，在瓦斯治理的理念和思路上也要有新突破和新措施，提升瓦斯抽放环节的重视程度;并逐渐提升投入力度，完善装备，要从完善系统、处理隐患、防范事故的理念出发，促进瓦斯治理水平的提高，对瓦斯治理的监控系统进行完善[1]。

2 煤矿瓦斯治理存在问题

就煤炭而言，这是我国国民经济以及社会发展的重要基础，是属于我国重要的一次能源。煤炭在我国的消费结构以及一次能源的生产中，一直占据着重要位置，所以，煤炭在长期内都是我国的重要能源。但是，矿井下的瓦斯问题频频出现，主要是瓦斯超限以及瓦斯积聚的现象出现，甚至是井下出现瓦斯爆炸的现象，这会严重威胁工作人员的人身安全以及煤矿的正常生产。矿井下的瓦斯问题逐年增加，随着开采深度的持续增加，瓦斯威胁就会日益严重，所以瓦斯的治理工作就迫在眉睫，形势非常严峻。目前，社会经济在快速增长，煤炭工业的发展要求也就更高了。怎样提升瓦斯治理的水平，促进煤炭工业能够稳定、健康、持续地发展，避免发生重大事故，就是当前的重要任务。而在煤矿瓦斯的治理和利用工作中，主要是存在这些问题，没有完善的矿井通风系统，管理系统落实不够到位，没有先进的抽放技术，瓦斯利用的执行力度不够等等[2]。

3 煤矿瓦斯治理、利用措施

3.1 调整通风系统

在煤炭回收过程中，空气通常是通过运输、注入和回归线输送的，而喷口内的唯一部分可以通过风扇在当地通风。工作面收缩过程中，进气主要通过回气道进行，回气主要通过运输道进行，注泥道不进行调整，因此进气道的收缩操作可以保证。结合煤矿工作面作业的实际状态，分别在运输通道接触通道和泥浆注入通道安装局部通风机。运输通道接触通道上安装的风机的主要功能是保证工作面回迁期间提供的空气量，有效稀释工作面回迁气体浓度，同时，它可以控制工作表面两端之间的压力差，以充分实现均匀的压力效果，并最大限度地减少安装在喷口位置的风扇内的气流泄漏，在眼睛张开和通风不良的情况下，可以完全保证回道的局部有效通风。

3.2 控制采空区漏风

①灭火通道注入冻结。灭火通道将受工作平面的预压影响，因此，在采冻过程中，为了确保钻井安全，将按照施工方案提前钻好冻结孔。在采煤过程中，停止采煤后，将水玻璃凝胶注入采煤区，以便有效地润湿和包裹未放在顶部的工作面支架留下的煤，同时可以形成起到良好保温作用的完整的冰墙。②铺设绝缘空气管。随着工作面的收缩，聚酯纤维和机架必须放置在支架顶部距最终提取线一定距离的位置。涤纶纤维网位于空气管组织下，应确保空气管组织与顶板粘在一起，压力热量表达到10厘米。安装机架时，顶梁必须完全复盖在开采区内，以便最大限度地控制开采区内支撑后气体的流动和气流[3]。

3.3 回采后封闭期防瓦斯、防灭火技术分析

在回收后的封闭期内，为避免采矿区发生自燃火灾：①可直接向易发生火灾的地区注入流动二氧化碳灭火装置。CO2灭火措施可采取两种注入形式：地面液体CO2压力注入和井下流动压力注入。②定期监测工作表面气体。采矿区关闭后，有必要定期采集采矿区内外的电子管和样品进行测试，采矿区内的气体状况发生了一些变化。③监测采矿区的温度。使用温度敏感光缆或相关的温度检测设备实时监测抽取区温度变化，针对温度变化采取有针对性的措施。

3.4 瓦斯抽采方法的选定

目前，我国煤炭开采天然气的方法主要包括开采矿藏的天然气、开采邻近矿藏的天然气以及开采地区的天然气。采气方法是根据矿井主气源、煤层特征以及矿井所用煤的开采和开采方法确定的。天然气开采方法的确定应遵循以下原则：①根据矿山地质条件、煤层特征、采煤机工作面的布局、挖掘机工作面的道路以及开采技术，初步确定天然气开采方法。②根据主要采矿方法和相应数量选择最有效的采矿方法。③确定选定的气体开采方法，同时考虑到选定的气体开采方法的成本和数量。结合马兰吉矿的水文地质条件、煤层气储层条件和瓦斯涌出量，最终采用了斜井瓦斯抽运方法。具体方法如下：在综采工作面回气侧钻光滑层斜孔，先用上述方法预采气，再采煤层，开采时用减压方法抽气。