劉康 李鵬飛 周遠

【摘要】在煤礦開采生產工程中，采煤工作面上隅角極易形成瓦斯集聚，并對礦井生產造成安全隱患。本文分析了瓦斯礦井中上隅角瓦斯管理情況，并說明了實踐中使用的處理措施，然后闡述了選用防治措施過程中應當注意的事項。

【關鍵詞】煤礦 工作面 瓦斯 上隅角 防治

近年來，煤礦為實現(xiàn)自身的不斷發(fā)展，紛紛著手實施產能升級，有些煤礦在實踐中引入了綜合機械化設備。雖然使生產能力與裝備水平明顯改善，還使得綜采工作面上隅角瓦斯防治工作面臨嚴峻的考驗。所以，本文探討了綜采工作面上隅角瓦斯綜合治理與防治問題，希望能夠為類似煤礦提供參考依據。

一、綜采工作面瓦斯管理狀況

當前，有些礦井并未在上隅角安裝相應的瓦斯傳感器，也有的還未懸掛相關便攜儀，一般情況下，傳感器安裝在通風狀況良好的位置，防止瓦斯聚集而發(fā)生報警，部分礦井在傳感器周圍配置吹風裝置來將此處的瓦斯吹散。比如，某礦在2#煤層開采過程中，井下相對與絕對瓦斯涌出量分別是9.34與25.57m3/min。施工的時候，綜采工作面上隅角瓦斯含量相對偏高，通過井下移動泵站來抽放以后，無法滿足安全需求，因此新添地面瓦斯泵站，其通過兩臺抽放泵（300與500m3/min）運行后，工作面風排瓦斯依然在5m3/min以上。然后通過兩臺500m3/min抽放泵來進行抽放，且還啟動了井下的泵站。在回風順槽安裝了一趟抽放管（300毫米），一直到上隅角為止，通過珍珠巖袋對其實施雙層直角封閉，且減少了工作面配風量。選擇上述方法以后，回風流中瓦斯含量下降，變成0.30%。盡管治理工作取得實效，但現(xiàn)階段的瓦斯治理工作依舊存在忙于生產、措施不力等諸多問題，在今后亟需加強。

二、上隅角瓦斯超限根由與防治措施

（一）超限根由

第一，開采技術。這屬于超限的關鍵根由之一。采深愈大、強度越大、瓦斯涌出則越大，超限的可能性越高。第二，瓦斯涌出量。采空區(qū)密閉質量決定著上隅角瓦斯?jié)舛雀叩?。第三，采空區(qū)懸頂和垮落。若懸頂面積相對較大，同時無法盡快充分冒落與垮落，一旦突然垮塌，肯定會有大量瓦斯涌出，于是聚集在上隅角區(qū)域。第四，通風方式。實踐中應用“U”型通風，這樣很難將上隅角瓦斯吹散，導致積聚現(xiàn)象。有些煤礦在回風巷引入吹散或抽排方法以后，一般可以達到瓦斯治理的需要。第五，管理觀念。忽視這方面的工作。關于治理問題，一些煤礦的領導感覺上隅角瓦斯超限不會引起嚴重問題，認為選擇許多低成本的方法，就可以處理好這個問題。

（二）防治方法

防治方法：第一，安裝上隅角擋風簾。將采面上隅角處兩面壓差提高，將這個地方的渦流現(xiàn)象解決，這個措施可以迅速把該區(qū)域的甲烷濃度減小至1%之下。該措施基本上適用那些瓦斯相對較低，且一般不超限的情況。第二，提高回采工作面風量。如果風量增加太大，此時流入采空區(qū)的風量同樣會提高，這樣會把采空區(qū)中大量瓦斯帶出。并且將導致：相鄰工作面的供風量減小、對煤礦通風系統(tǒng)產生負面作用，粉塵含量提高、工作環(huán)境變壞等一系列間題。所以，并行合理配風，禁止沒有目的地提高風量。第三，置采空區(qū)風嶂，即從采空區(qū)一邊，順著切頂線在安全出口至上隅角這個區(qū)段安裝上風嶂，以此降低進入采空區(qū)的風量，降低瓦斯涌出量，防止發(fā)生超限問題。第四，配備采空區(qū)擋墻（沙袋、珍珠巖袋）。設置于工作面上、下隅角，以降低漏風，為確保其嚴密性，需要在表明噴上新型密封材料。這種方法在回采工作面上隅角瓦斯?jié)舛扰c速度相對較小的時候比較適用。第五，工作面中設置局部通風機，通過膠質風筒把風引至回風上隅角，以此來對上隅角瓦斯進行稀釋，使其減小至合理范圍之內，該通風機同樣需要與工作面一同推移。因此該措施同樣具有一定的局限性。第六，安裝專門的抽排風機。

常見技術包括以下幾種：第一，引入脈動通風技術，具體來說，也就是在正常通風中引入脈動風流，以此來提高紊流擴散系數，從而來提升驅散瓦斯的能力。第二，配置自動排放裝置（GDS-1型），具體來說，順著回風巷安裝剛性風筒一趟，其前方鋪抽放花管1根，大約為15-20米長，抽放主要通過低負壓來進行，此管連著回風系統(tǒng)的剛性風筒，于是會在隅角位置產生一個負壓區(qū)，推動此區(qū)域的瓦斯流向抽放管子，一直到回風巷。

三、安全防治過程中需要注意以下事項

（一）五項措施落實狀況

瓦斯治理過程中，應當對下面五項措施的落實狀況進行檢查，同時，敦促各煤礦嚴格落實。第一，在鞏固巷道支護的基礎上，預先把快要采完的回風巷道錨桿退錨，保證采空巷道迅速冒落，降低上隅角瓦斯空間。第二，切實強化頂板管理，防止其懸頂范圍太大，大面積冒落將形成颶風，這樣就會把其中的有害氣體壓出，導致超限問題。第三，在保障回風巷道斷面的基礎上，保障回風風流沒有阻礙。第四，應當切實強化工作面測風，科學地對配風量進行分配，使風速滿足相關標準要求。第五，切實強化監(jiān)控，同時安排專人進行檢查，為有效防治瓦斯提供保障。

（二）瓦斯傳感器與監(jiān)測系統(tǒng)的布置

對它們的布置狀況進行檢查。按照相關規(guī)定，檢查T0是否根據要求來布設，斷電值1.5%，報警值1.0%，是不是已經設置好。對煤礦瓦斯傳感器的維修、瓦斯檢查、抽放等記錄進行認真檢查，察看是不是與要求相符，發(fā)現(xiàn)不正常的情況必須及時分析，確定根由。

（三）抽放問題

那些設計能力超過O.6Mt/a的建設礦井，必須兼顧到這個方面，按照礦井運行年限，采用移動或永久抽放系統(tǒng)，同時必須預留一定的抽放能力。對那些早就建成的抽放系統(tǒng)，需要認真分析某礦工作面實際狀況，選用科學合理的抽放措施與技術，同時適當增加抽放時間。需要核定生產能力的，必須把防治效果當做其中的關鍵指標之一，按照這個方面來進行安全生產許可證的核發(fā)。如果發(fā)現(xiàn)防治與相關要求相背離，必須根據國家相關要求進行處理，超限一定要接著停工撤人，同時還必須查處相關人員。

四、結語

綜上所述，綜采工作面上隅角瓦斯防治中，尤其關鍵的是采用科學合理的防治措施與技術，在上隅角瓦斯治理過程中，需要預先進行分析，按照具體需要，盡早進行施工，早投入，早見效。必須認真檢查瓦斯防治措施是否到位，實時監(jiān)控瓦斯?jié)舛?，為工作面安全生產提供堅實的保障。