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        淺析煤礦回采工作面的瓦斯管理

        2021-11-28 03:40:26馮雪
        魅力中國 2021年5期

        馮雪

        (開灤能源化工股份有限公司范各莊礦業(yè)分公司,河北 唐山 063000)

        引言:近年來,我國煤炭采掘技術(shù)快速發(fā)展,煤炭生產(chǎn)效率大幅提升,同時,對生產(chǎn)安全性要求也越來越高。井下綜采工作面的瓦斯涌出仍是威脅正常生產(chǎn)和人身安全的重要因素,不同來源的瓦斯氣體如果無法及時排出,容易形成局部積聚,甚至引發(fā)瓦斯安全事故。井下通風(fēng)是應(yīng)對瓦斯?jié)舛瘸薜闹匾侄?,通過不斷向井下巷道和工作面壓入新鮮空氣,可顯著稀釋瓦斯?jié)舛?,并為井下作業(yè)人員提供新鮮風(fēng)流,保障安全良好的工作環(huán)境。但是,由于井下巷道眾多,設(shè)備布置復(fù)雜,為保證形成有效通風(fēng),需對通風(fēng)路徑、通風(fēng)量等進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計,并加強對通風(fēng)和瓦斯治理措施的管理,另外,還應(yīng)對井下瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行連續(xù)監(jiān)測,從而為瓦斯管理提供實時的數(shù)據(jù),本文將對綜采工作面回采過程中的瓦斯管理方法進(jìn)行研究。

        一、煤礦回采工作面瓦斯產(chǎn)生的原因

        開展煤礦開采工作的時候,需要對煤礦回采工作面上瓦斯含量予以足夠的重視,而此時產(chǎn)生和涌出瓦斯的主要區(qū)域是采空區(qū)、煤粉和煤壁,從相關(guān)研究資料中不難看出,采空區(qū)有極大的概率涌出瓦斯,該區(qū)域產(chǎn)生的瓦斯含量占煤礦總瓦斯含量的五成以上,有些區(qū)域甚至占比超過七成。這一區(qū)域瓦斯的主要來源是周圍煤層存在的瓦斯和采空區(qū)域中殘留的煤渣,瓦斯會子采空區(qū)域表現(xiàn)出的分布呈現(xiàn)一定的規(guī)律性,而流場則會對分布方式造成一定的影響,就密度而言,瓦斯密度小于空氣密度,因此,瓦斯主要聚集的采空區(qū)的低流速層面,漂浮于其上層,通常而言,瓦斯?jié)舛容^大的區(qū)域為采空區(qū)的一些較深的角落,相比于其他位置,這些角落有較大的危險性[1]。

        二、煤礦回采工作面瓦斯管理措施

        (一)進(jìn)風(fēng)量的調(diào)節(jié)

        從相關(guān)資料中不難知道,測量煤礦回采工作面中的風(fēng)量與瓦斯?jié)舛葧r,會出現(xiàn)以下情況,隨著煤礦回采工作面上風(fēng)量的增加,該區(qū)域的瓦斯涌出量也會隨之增加,部分情況成倍數(shù)增長。風(fēng)量過大時會對回采工作面造成一定的破壞,同時也會加大采空區(qū)域漏風(fēng)量,當(dāng)以上情況出現(xiàn)后,采空區(qū)域會帶出一定的瓦斯,使得瓦斯無法被很好地控制。與此同時,隨著采空區(qū)域氧化層的寬度增加,該區(qū)域火災(zāi)發(fā)生率則會隨之增加。因此,要保障回采工作面的風(fēng)量不能太小,同時也不能太大,要按照相關(guān)情況控制風(fēng)量,這樣才能有效管理工作面的瓦斯。

        (二)在煤礦回采工作面瓦斯安全管理中應(yīng)用風(fēng)障

        將風(fēng)障使用于煤礦回采工作面瓦斯安全管理之中,可以將風(fēng)引至部分有風(fēng)量需求的區(qū)域,當(dāng)風(fēng)量需求較小或者不需要時可以將過量的風(fēng)流阻隔在外面。從煤礦回采工作面的實際出發(fā),在進(jìn)風(fēng)隅角位置放置屏障,將外部空氣阻隔起來,從而給采空區(qū)域保持一個適量的空氣流量。可以在工作面的回風(fēng)隅角位置設(shè)置屏障,隨著這一角落的空氣量增加,該區(qū)域的瓦斯?jié)舛冉档?,瓦斯聚集問題減少,從而防止瓦斯安全隱患的發(fā)生[2]。

        (三)煤礦回采工作面瓦斯抽采管理

        在煤礦回采過程中如果瓦斯含量出現(xiàn)超標(biāo),只是采用風(fēng)排方式無法從根源上將問題解決,就必須采用抽采的方式來對問題進(jìn)行解決,常見的抽采方式主要有三種,一種是預(yù)抽瓦斯,當(dāng)工作人員開展挖掘工作時,需要先通過要求的距離將鉆場確定下來,間隔大約為六十米,所有的鉆場中都需要布置鉆孔,數(shù)量大約為八個,九厘米為大約的鉆孔直徑,進(jìn)行瓦斯預(yù)抽時能夠?qū)⑦@一區(qū)域中的瓦斯含量降低,使得整體的瓦斯治理的效果得到提升。第二種方式為邊采邊抽,在工作面回采時,進(jìn)行采空區(qū)域煤層的瓦斯抽放必須借助掘進(jìn)期間的鉆場來完成,通過合適的方法將鉆孔位置確定下來,并將設(shè)計依據(jù)的有關(guān)規(guī)定和具體的施工方法明確。地面鉆孔抽取瓦斯是第三種方法,隨著實際情況和地理環(huán)境的改變,進(jìn)行鉆孔時需要先抽取一定量的地下瓦斯,然后將鉆孔保留,直到所有的開采工作結(jié)束。

        (四)科學(xué)設(shè)置預(yù)埋管的抽采管

        要想保障抽取瓦斯的效果符合相關(guān)要求,相關(guān)工作人員要對預(yù)埋管道進(jìn)行科學(xué)設(shè)計和控制。在進(jìn)行工作面推進(jìn)時,要提前將瓦斯抽采管埋于煤礦采空區(qū),主要是采空區(qū)的風(fēng)巷位置,瓦斯抽采管的直徑為20cm 左右,根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗及資料顯示,采管口之間的有效距離控制在30m 左右,同時要設(shè)置相應(yīng)的吸氣口,吸氣口間距是30m 左右,利用三通閥門來對煤礦采空區(qū)域的瓦斯進(jìn)行抽放。采空區(qū)上部要打開閥門,利用抽放孔將瓦斯抽放出,進(jìn)而達(dá)到降低瓦斯含量的目的[3]。

        結(jié)語

        煤礦回采工作面瓦斯管理是一項長期工作,很多煤礦事故的發(fā)生都是因為在管理工作上出現(xiàn)松懈,因此要從事故源頭抓起,增強煤礦通風(fēng)管理力度,加強瓦斯方面的管理工作,總結(jié)煤礦回采工作面瓦斯的治理經(jīng)驗。針對重要環(huán)節(jié)要重點關(guān)注及重點管理,盡量降低甚至杜絕煤礦事故發(fā)生,避免不必要的生命財產(chǎn)損失,保障煤礦的安全生產(chǎn)。

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