何璐翔

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)煤礦開(kāi)采科技的發(fā)展，煤礦開(kāi)采機(jī)械化水平越來(lái)越高，掘進(jìn)工作面瓦斯災(zāi)害事故不斷增多。對(duì)此，本文在分析了煤巷掘進(jìn)工作面發(fā)生瓦斯災(zāi)害事故頻發(fā)原因的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的治理措施，以期能有效治理掘進(jìn)工作面瓦斯，大幅減少掘進(jìn)工作面瓦斯災(zāi)害事故，更好的保障我國(guó)煤礦開(kāi)采事業(yè)的長(zhǎng)期健康可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：掘進(jìn)工作面；瓦斯事故；原因；治理措施

一、掘進(jìn)工作面瓦斯事故原因

（一）采掘深度與開(kāi)采強(qiáng)度不斷增大

隨著我國(guó)煤礦科技的發(fā)展，煤礦開(kāi)采的機(jī)械化水平越來(lái)越高，綜合機(jī)械化掘進(jìn)已成為很多礦井主要采用的掘進(jìn)方式。該掘進(jìn)方式掘進(jìn)強(qiáng)度大、掘進(jìn)速度快，工作面落煤、裝煤以及運(yùn)煤連續(xù)性強(qiáng)，這樣工作面易涌出大量瓦斯，瓦斯災(zāi)害事故也會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。同時(shí)，隨煤礦埋深的增大煤層瓦斯含量也會(huì)增多。在礦井向深部開(kāi)采發(fā)展的過(guò)程中，煤層壓力也會(huì)越來(lái)越大，有效防治煤與瓦斯突出問(wèn)題也會(huì)越來(lái)越難。這也使得礦井瓦斯災(zāi)害事故越來(lái)越多。

（二）集約化開(kāi)采程度越來(lái)越高

近年來(lái)，在煤礦開(kāi)采強(qiáng)度及開(kāi)采規(guī)模不斷增大的同時(shí)，煤礦開(kāi)采的機(jī)械化、集約化水平也越來(lái)越高。一些煤礦企業(yè)為獲得更高的回采率，正在不斷增大采區(qū)走向長(zhǎng)度。掘進(jìn)巷道內(nèi)煤壁暴露面積越來(lái)越大，掘進(jìn)作業(yè)中遇到的復(fù)雜問(wèn)題也越來(lái)越多，工作面涌出瓦斯量不斷增多，非常容易造成瓦斯超限，引發(fā)瓦斯爆炸事故。

（三）瓦斯治理技術(shù)及通風(fēng)設(shè)備跟不上

隨著礦井開(kāi)采年限的增加，礦井煤炭資源量不斷減少，掘進(jìn)巷道長(zhǎng)度越來(lái)越長(zhǎng)，巷道漏風(fēng)量不斷增多，通風(fēng)阻力不斷增大，這樣到達(dá)掘進(jìn)工作面的實(shí)際有效風(fēng)量會(huì)越來(lái)越少。要想使掘進(jìn)工作面獲得更多的有效風(fēng)量，需增大局部通風(fēng)機(jī)的最大供風(fēng)量，但對(duì)于供風(fēng)量的增加受很多技術(shù)條件以及多方面因素的限制，一些大功率通風(fēng)機(jī)只適合在部分礦區(qū)運(yùn)用，使得瓦斯治理更加艱難。

二、煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯治理措施

（一）強(qiáng)化工作面預(yù)測(cè)

掘進(jìn)工作面在實(shí)施采掘作業(yè)前，應(yīng)先進(jìn)行預(yù)測(cè)作業(yè)。在實(shí)際生產(chǎn)中，我們可把采掘工作面細(xì)分為突出危險(xiǎn)工作面與無(wú)突出危險(xiǎn)工作面。特別是采掘突出危險(xiǎn)工作面前，應(yīng)先進(jìn)行相關(guān)預(yù)測(cè)并采取有效措施來(lái)防治突出危險(xiǎn)。應(yīng)先在充分了解工作面前方具體地質(zhì)構(gòu)造、所含瓦斯?jié)舛扰c應(yīng)力大小的情況下，采取相關(guān)措施如預(yù)抽瓦斯、進(jìn)行松動(dòng)爆破以及固化煤體等措施來(lái)防治突出危險(xiǎn)。

（二）增大供風(fēng)量

裝設(shè)大功率通風(fēng)機(jī)。借助充足的風(fēng)量可有效稀釋掘進(jìn)施工面瓦斯?jié)舛?，更好的保障安全生產(chǎn)。在巷道斷面面積大小變化不大時(shí)，通過(guò)裝設(shè)大功率通風(fēng)機(jī)，可顯著增大掘進(jìn)工作面通風(fēng)量。但受技術(shù)條件的限制，也無(wú)法無(wú)限的增大通風(fēng)機(jī)功率，再者基于技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素，掘進(jìn)工作面最高風(fēng)速也不益過(guò)大，不能無(wú)限制一味的增大風(fēng)量。

（三）瓦斯抽放

隨著人們對(duì)瓦斯抽放技術(shù)的長(zhǎng)期探索研究，當(dāng)前形成的采掘工作面瓦斯抽放技術(shù)種類越來(lái)越多，技術(shù)也越來(lái)越成熟，各類地質(zhì)條件與巷道布置方式下的采掘工作面瓦斯抽放技術(shù)已較全面，并有相應(yīng)的成套裝備與技術(shù)可供人們選用。

（1）地面鉆井抽放。該種抽放方式主要用來(lái)對(duì)老采空區(qū)內(nèi)積聚的瓦斯進(jìn)行抽采。在工作面回采作業(yè)中，由開(kāi)切眼起，隨工作面的不斷推進(jìn)，形成的采動(dòng)裂隙也會(huì)越來(lái)越大，其中位于采空區(qū)中部的采動(dòng)裂隙通常發(fā)育最明顯，當(dāng)采動(dòng)面積足夠大后，采空區(qū)中部的采動(dòng)裂隙會(huì)逐步壓實(shí)，這時(shí)通常在采空區(qū)四周會(huì)形成一連通的采動(dòng)裂隙發(fā)育區(qū)，這也就是我們通常所說(shuō)的采動(dòng)裂隙“O”型圈。參照卸壓瓦斯抽放“O”理論，并結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，通常應(yīng)在距工作面巷道30m與70m之間布設(shè)采動(dòng)區(qū)鉆孔，這樣可更好的抽放采空區(qū)瓦斯。

（2）井下定向水平長(zhǎng)鉆孔抽放。該方法屬于煤巷掘進(jìn)前的一種預(yù)抽法，可大幅降低煤壁掘進(jìn)時(shí)瓦斯涌出量，使掘進(jìn)工作面瓦斯?jié)舛茸冃。瑢?shí)現(xiàn)安全掘進(jìn)。此外，為提高實(shí)際掘進(jìn)速度，應(yīng)在掩護(hù)抽放的情況下進(jìn)行鉆孔，如我們應(yīng)用千米鉆機(jī)可鉆出長(zhǎng)鉆孔與拐彎鉆孔，使煤層裂隙更大，具有更好的透氣性，可進(jìn)一步提高預(yù)抽煤層實(shí)際抽放效率，有助于巷道更高效、更快速的掘進(jìn)。

（3）巷道抽放。巷道抽放法可對(duì)掘進(jìn)工作面瓦斯超限問(wèn)題以及煤與瓦斯突出問(wèn)題進(jìn)行有效防治，但這樣方法易造成瓦斯抽放工作與煤巷掘進(jìn)工作彼此影響，易引發(fā)采掘平衡失調(diào)等問(wèn)題，且采用巷道抽放法治理瓦斯只適合治理透氣性較好的煤層瓦斯。

（4）平面扇形邊掘邊抽。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)很多高瓦斯礦井以及煤與瓦斯突出礦井應(yīng)用邊掘邊抽方式來(lái)對(duì)瓦斯突出問(wèn)題以及瓦斯超限問(wèn)題進(jìn)行防治。

應(yīng)用邊掘邊抽瓦斯治理技術(shù)，可有效治理高瓦斯具有突出危險(xiǎn)的煤層。這種瓦斯治理技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)有：可改善煤體內(nèi)部物理力學(xué)性質(zhì)，使掘進(jìn)煤層時(shí)的突出危險(xiǎn)顯著降低；可有效防治掘進(jìn)工作面瓦斯超限問(wèn)題，有利于更快速的掘進(jìn)高突區(qū)域煤巷；有助于緩解突出礦井采掘關(guān)系失調(diào)現(xiàn)象，可進(jìn)一步提高采掘經(jīng)濟(jì)效益與安全效益；使巷道掘進(jìn)時(shí)的絕對(duì)瓦斯涌出量減少，這樣可從根本上解決礦井瓦斯超限問(wèn)題，使通風(fēng)瓦斯管理更簡(jiǎn)單，掘進(jìn)巷道作業(yè)環(huán)境更良好。邊掘邊抽治理瓦斯技術(shù)的缺點(diǎn)主要為：在給巷幫鉆場(chǎng)進(jìn)行鉆孔施工時(shí)，易引發(fā)局部瓦斯積聚現(xiàn)象；實(shí)際封孔質(zhì)量要求相對(duì)較高；需進(jìn)一步深入優(yōu)化鉆孔與煤壁間參數(shù)；進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)時(shí)需掘鉆場(chǎng)較多，巷道掘進(jìn)施工量顯著增大；對(duì)于平面扇形布孔，只能在薄煤層與中厚煤層中適用；由于掘鉆場(chǎng)、鉆抽放孔以及鋪設(shè)瓦斯管路等都需在同一巷道內(nèi)開(kāi)展，巷道內(nèi)施工工序多，不易組織管理，且各工序間易發(fā)生脫節(jié)，易影響快速掘進(jìn)。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，煤巷掘進(jìn)工作面是瓦斯災(zāi)害事故的高發(fā)區(qū)，一旦發(fā)生瓦斯災(zāi)害事故，必然會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p失。因此，我們必須充分了解煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯災(zāi)害事故多發(fā)原因，并采取相關(guān)措施充分治理掘進(jìn)工作面瓦斯，以有效防治煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯災(zāi)害事故，進(jìn)而更好的保障巷道掘進(jìn)安全。

參考文獻(xiàn)：

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