关于高瓦斯矿井回采工作面瓦斯治理的探析

2023-08-08康艳伟

山西化工 2023年7期

康艳伟

（林县安全生产技术服务中心，山西吕梁 033300）

0 引言

矿体开采安全质量的控制会影响整个开采工作，特别是经济收益与社会效益。现阶段我国大部分矿体开采过程中还面临较多的问题，导致整体的开采质量不高，比较常见的有高瓦斯矿井回采过程中出现的质量问题，很容易对生命安全产生威胁，所以需要根据其整体的实际情况做好改善，并提升整体的工作质量，以此推动行业的整体发展。

1 高瓦斯矿井回采工作面介绍

1.1 高瓦斯矿井特点

高瓦斯矿井是指自身含有较高含量瓦斯的矿井，因为开采工作所处环境比较复杂，而且会受到周边影响，导致其工作环境具有一定的特殊性，若矿井中存在瓦斯气体则会使矿井管理工作具有一定的难度和危险性，同时也提高了开采工作的要求。

含有瓦斯的矿井在进行管理的过程中需要相关人员先对矿井进行评定，根据矿井的实际情况以及气体含量情况再进行判定，一般需要结合区域风量、风流中瓦斯和二氧化碳浓度，同时还需要测定和统计瓦斯抽放量，如果风流中含有瓦斯和二氧化碳时，还需要计算进、回风流的瓦斯涌出之差，通常情况下的瓦斯矿井中矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10 m3/t 且矿井绝对瓦斯荣储量小于或等于40 m3/min，高瓦斯矿井中矿井相对瓦斯储量大于10 m3/t 或矿井绝对瓦斯涌出量大于40 m3/min。煤与瓦斯突出矿井是指在矿井挖采的过程中只要发生过1 次煤与瓦斯突出，则称之为突出矿井。工作人员需要结合具体的等级做好工作的规划与部署[1]。某煤矿瓦斯和二氧化碳测定数据，如表1 所示。

表1 某煤矿瓦斯和二氧化碳测定数据表

1.2 回采功能工作面的特点

回采工作面是指矿体开采过程中对采矿矿体范围称之为回采工作面。回采工作的安全质量管理对于矿井自身有一定的影响，所以相关人员需要重视安全质量管理等工作，工作人员需要根据相关的标准做好分析，然后根据工作需要做好适度调整，减少工作过程中出现的安全隐患。一个矿体开采空间一般情况下只能存在一个回采工作面，而且由于高瓦斯矿井自身具有一定的特殊性，不能采用传统的开采方式，需要工作人员对区域做好观察与分析，然后根据相关标准做好改善，以此避免工作出现安全隐患。在具体开展种回采工作参数的设定有倾角、走向长、斜长等数值设定，应根据工程实际情况做好参数设定，以此找到最佳的治理方法[2]。

2 实例分析

当前通过两种不同的案例进行对比，第一种回采工作面是相对比较简单的矿体煤层，其倾斜角度为15°，斜长为165 m，深度大约为401.9～560.2 m 之间。通过技术人员的分析得知该区域回采工作面大约为50 t，最大瓦斯含量约为13.07 m3/t。另一种属于综合回采工作面，其倾斜角度大约为10°～20°之间，斜长为150 m，深度大约为470～530 m 之间，通过相关技术人员展开分析与调查后，该区域综合工作面开采量大约为25 t，最大瓦斯含量为11.45 m3/t。通过上述两种不同的回采工作，可以选择不同的方式进行治理，其中前者采煤层区域防突的治理方式，而对后者采取抽煤层防突和顺层抽煤层结合的形式展开。经过一系列分析和检测得知，后者采取的二者结合治理措施在效果要优于前者，所以在回采工作面的治理形式上，应尽量采取结合的形式展开[3]。

3 高瓦斯矿井回采工作瓦斯的治理措施

3.1 本煤层浅孔抽放技术

在提升采掘能力与增大采掘深度的情况下，采区会出现大量的瓦斯，如果只通过通风技术对其进行控制，则无法保证将其控制在安全范围之内，即便是采取增加风量的方式也很难处理瓦斯聚集的问题。而且运用本煤层浅孔抽放方式，可以在开采工作开展前将大量的气体进行释放，同时这种释放方式不会形成过多的气压，是通过透气性的形式将瓦斯抽放，以此减少内部瓦斯浓度，降低安全隐患发生的概率。

3.2 顶板钻孔抽放技术

该项技术在开展的过程中具体需要重视以下几点：顶板钻孔抽放。在工作面附近的每个周围进行打钻，同时确保间隔之间采取高低位的形式进行钻孔，将高度之间控制为5 m，孔径尽量控制在113 m，其中42 m 为孔的最终高度，72 为孔位的深度。通常情况下地为空为37.5～42 m 之间，根据当前彩棉的情况设置地位钻孔位置，进而确保后续工作的有效展开。顶板钻场抽放。能够在回采工作面岩层做好布置工作，结合煤矿实际情况确定煤层自身的高度，在高危打孔时，需要将采矿区的瓦斯进行释放，从而确保后续工作的有效展开[4]。

3.3 选用高位抽排巷层位

距离煤层过近布置高位巷，一般可以释放出大量的瓦斯和气体，可以有效降低瓦斯自身的浓度，而且采取这种形式可以提高火灾的概率，提升回采工作面漏风率。不然，若煤层过远，则会导致圈层全面沉陷，若是缺少瓦斯通道的设定，则无法将瓦斯排除。在裂隙内部，因为岩层下面出现各类问题，导致离层、断裂等出现，这反而为瓦斯抽放提供释放通道，所以裂隙带是当前该项方式使用的最佳理想效果。

3.4 通风系统的改进与完善

优化作业环境与确保煤矿矿井工作人员的安全是当前工作开展的基础，而通风系统的设立与二者有必然的关联。在工作开展中需要确保煤矿井下时刻拥有新鲜的空气流入，这不仅确保工作人员生命安全，还为后续工作提供较好的基础。具体需要作为以下几点工作：注重井底局部通风，针对当前采掘工作的整体性而言，局部通风尤为重要，需要采取有效的通风模式进行控制，减少停风和停电等问题，可采取专用设备并设立专用线路进行工作，以此确保局部通风的稳定性。注重管理通风装置，为了确保其整体的稳定性，应提高挡风墙、风门等一系列通风装置的质量，相关技术人员需要做好细节的检查工作，同时还需要定期进行巡查，减少矿井漏风的现象，以此保证煤矿内部通风稳定。注重管理巷道，使得通风阻力减小。为了减小通风阻力，应确保煤矿自身具有稳定的风量，在对关键的工作面巷到进行开拓过程中，应加强对其管理工作，同时减少维修的次数，确保巷道通风稳[5]。

3.5 提升施工人员的综合素质

管理人员应根据工程情况做好方案制定工作，再根据实际情况制定相应的措施，让每个人员参与到其中，在具体的开展中需要重视技术的运用，在加强某个环节工作时候需要重视细节的把控，以此提升整体的工作。在针对回巷的挖掘中，需要按照要求进行挖掘，并控制回巷质量，确保回采工作面的整体治理效果。同时需要定期对人员进行培养，采取有效的方法提升他们的专业能力，并针对施工过程中做出的错误操作进行指点，以此提高施工人员的综合能力[6]。

3.6 从技术方面改进治理

目前来看，技术层面是回风巷和瓦斯巷尾处理的关键点，重视两者的处理可以使得高瓦斯矿井回采工作面的治理效果提升。首先相关技术人员需要对涌出量进行检测，同时还要将其以绝对涌出量和相对涌出量进行对比，并采取科学的处理方案。在具体的开展中确保做好细节工作，使瓦斯排放更加顺畅，避免大量瓦斯涌出的问题形成。回风巷的设置还可有效提高瓦斯的抽采效率，并防止瓦斯大量涌出。关于尾巷的设置可以降低工作过程中瓦斯气体整体浓度以及流动速度，而且尾巷的设置可以提高工作安全性。通过尾巷确保工作面气体流量以及浓度得到有效控制，避免形成人身伤害。