综放工作面瓦斯及其防治技术探究_康甲甲.pdf

综放工作面瓦斯及其防治技术探究康甲甲（陕西彬长孟村矿业有限公司，陕西 咸阳）摘 要：工业发展对煤炭能源的需求逐渐增多，煤炭开采作业成为不可或缺的活动。但在开采过程中，仍存在诸多安全隐患。尤其在综放工作面上，常存在严重的瓦斯安全问题，给作业人员带来了巨大的安全风险。为防范工作面瓦斯事故，以陕西孟村矿井 工作面为例，首先阐述工作面的基本情况，其次分析了瓦斯治理的专项设计，最后提出了初采和回采期间瓦斯治理的有效措施。关键词：煤矿；综放工作面；瓦斯防治中图分类号：；文献标识码：文章编号：（）工作面概况 工作面为孟村矿 盘区的第三个回采工作面，地 理 坐 标：，：。工作 面 走 向 长 度 为，可采走向长度，倾向长度，可采面积为。工作面地表以黄土塬为主，中南部上覆压煤村庄为山庄村（回采前将全部搬迁）。地势相对较为平缓，局部地方有陡坎，地表高程为 ，平均高程为；煤层埋深为，平均埋深为。工作面附近共有、和 钻孔，均为探煤钻孔。钻孔位于运顺北侧.，煤层厚度为；钻孔位于工作面内部，煤层厚度为；钻孔位于运顺北侧，煤层厚度为。瓦斯治理的专项设计 基本情况 工作面经实测煤层原始瓦斯含量 ，瓦斯储量 万。回采前预抽 个月，预抽混合流量 ，瓦 斯 抽 采 浓 度 ，抽 采 纯 量.，抽采量 万，回采前煤层残余瓦斯含量 ，相对绝对瓦斯涌出量 ，工作面瓦斯治理采用抽采为主、风排为辅的方法，通过采前预抽、上隅角抽采、高位裂隙定向钻孔抽采、结合高压水射流割缝驱替瓦斯高效抽采技术解决工作面瓦斯涌出问题。回采期间抽采工艺 采前预抽第一，抽采系统：利用地面、瓦斯抽采系统。第二，抽采钻孔布置。在 工作面运、回顺施工顺层平行抽放钻孔，切眼向外 内每米布置一个钻孔，以外每 布置一个钻孔，分 层布置，分别为煤层顶板钻孔、巷道顶板钻孔、煤层底板钻孔，开孔高度分别距巷道底板、，开孔方位与煤壁成，孔深，工作面共布采前预抽钻孔个（含“”高效瓦斯抽采技术钻孔），钻孔进尺 万，见表。表 抽放钻孔参数表序号巷道名称可采长度（）钻孔数量（个）孔径（）倾角（）方位角（）单孔进尺（）总进尺（万）运输顺槽、回风顺槽、“”瓦斯高效抽采技术水力割缝。在 回顺切眼至 范围内采用“”瓦斯高效抽采技术，设计施工 个割缝钻孔，个压注钻孔，为一组钻孔，分三个周期进行压注，压注液态二氧化碳，利用、系统进行抽采，总进尺为 万（含 个压注钻孔），共计 组，占总预抽钻孔，见表。表 水力割缝钻孔工程汇总表钻孔类型钻孔间距（）数量（个）钻孔总进尺（万）占总钻孔量比（）水力割缝钻孔DOI:10.13487/ki.imce.022880 驱替。根据液态二氧化碳驱替瓦斯现场实验得到影响半径为，考虑到覆盖全煤层，计划在 运、回顺停采线到切眼区段每 对 个预抽钻孔进行二氧化碳驱替，计划驱替钻孔 个，总进尺 万，占总预抽钻孔的，见表。表 驱替钻孔工程汇总表钻孔类型钻孔间距（）数量（个）采取措施的钻孔进尺（万）占总钻孔量比（）驱替钻孔 上隅角开放式瓦斯抽采第一，抽采系统。利用地面 永久抽采系统。第二，抽采方法。上隅角用发泡水泥预制块配合喷卡弗尼进行封堵，采用 抽放管路与 抽采系统管路连接，在工作面回采期间抽排上隅角瓦斯。瓦斯抽放的工艺 封孔工艺常规钻孔封孔是瓦斯抽放的重要环节，封孔质量直接关系到瓦斯抽放效果。封孔深度要超过孔口的裂隙带深度（或巷道松动圈范围），一般为。根据我矿煤层特性，要在施工中对参数进行验证，找出最适宜的封孔长度。封孔采用多次带压注浆，采用加固材料封堵。首先，通过注浆管向孔内灌注加固材料，加固材料从返浆管流出后关闭注浆管孔口阀门。加固材料凝固一段时间后，关闭返浆管截止阀，封孔深度为。检验封孔采用“两堵一注”封孔法，封孔深度。钻孔采用封孔水泥和封孔胶封孔，选用封孔泵进行灌注封孔。封口管为直径 抗静电塑料管，封孔长度不小于；压注钻孔封孔采用“封孔器”封孔方法，水力割缝施工结束后对所有压注孔及测试孔进行封孔，压注孔封孔深度，测试孔封孔深度。压注钻孔送入 耐高压镀锌铁管，送入孔底，深度为，采用快速接头连接，孔口 距离采用专用封孔器封孔，将耐高压胶管引至孔口直接与压注管路连接。放水装置本矿井煤层和岩层含水较丰富，抽放管路必须安设自动放水器。在 每组采前预抽钻孔、掘前预抽钻场、高位裂隙钻场上安装自动放水器，巷道低洼处均需安设放水器；解决管路及钻孔积水问题，工作面共计安设 个自动放水器。抽放参数观测装置第一，人工监测。在 运顺、回顺、上隅角抽放管路上安装 孔板流量计，并在距孔板流量计 处安装 处测气孔，在每组 支管上安设孔板流量计，每周利用气体采样器、采样泵、光学瓦斯干涉检测仪、孔板流量计、多功能参数测定仪对钻孔浓度、流量、负压进行测定。第二，在线监测。在 一回风、抽放管路上安装温度、流量、一氧化碳、甲烷传感器，实时监测管道瓦斯抽采参数，每天安排专人巡查，发现传感器故障时及时汇报，进行处理。初采初放期间瓦斯治理安全技术措施 通风管理第一，按照工作面实际需风量，在初采初放期间，工作面配风量需达到 。保证科学的通风系统和通风断面，应尽量减少运、回两顺槽设备及材料堆放。另外，风量测定需要每日 次，以保障系统的稳定性。第二，通风设备检查，每日对 回风联巷风门回风巷口控风设施调节风窗等通风设施进行检查、维护。合理分配瓦斯抽放系统第一，上隅角瓦斯抽放系统。要扩大进气口的面积，充分抽除涌出的瓦斯，提高抽放效率。第二，本煤层瓦斯抽放。在工作面试生产前，对本煤层钻孔进行抽放，减少涌向工作面巷道的瓦斯。初采初放中，尽量减缓抽放管的拆除工作，使抽放管超出前工作面煤壁 左右。高位裂隙定向钻孔抽放利用千米定向钻机在 回风巷施工高位裂隙带瓦斯抽放钻孔，在初采初放期间，进行合理的负压分配，加大高位裂隙定向钻孔抽放能力，确保抽放效果。回采期间瓦斯治理安全技术措施 加强矿井通风第一，矿井需按规定安装两套同等功能的通风机，并投入运行。实行双电源供电，确保供电的安全可靠。第二，定期对主要通风机进行检查，保证主通风机和备用通风机在 内启动。加强瓦斯抽放管理第一，充分发挥瓦斯抽放系统的作用。通过抽采，使瓦斯含量、煤层的瓦斯压力、工作面瓦斯抽采率等均符合规定。利用综合抽放法进行瓦斯的抽放工作，同时也要加强瓦斯抽放的检测。第二，提高瓦斯抽采现场管理水平。为了保持瓦斯抽采设备的稳定运行，提高瓦斯抽采钻孔的效果，需要及时处理抽采效果不佳及发火的问题；要对瓦斯抽采设备进行定期维护，防止管道出现破损、积水和渗漏，采取有效的预防措施，加强日常管理。此外，要对瓦斯保护及抽放系统进行能力测试，对抽放管道的瓦斯流速和浓度等参数进行监测，对发现的问题要及时解决，并保证数据的准确性。加强日常瓦斯管理一是要保证每班工作面瓦斯浓度检查的次数在 次以上，对瓦斯涌出较大的位置，需要安排专人专门进行检查。二是管理人员要严格落实瓦斯巡回检查，对所有机电设备及回风巷道作业点进行全面检查。三是检查人员要按照规定落实巡回检查，并及时请示报告，要在检查地点的记录牌上记录检查结果，并及时上报调度，如果瓦斯浓度超过安全规程要求，检查人员需要立即要求施工人员停工，及时撤离，同时向调度室汇报，做好安全处置和事故预防工作。四是通风瓦斯和安全监控要每日报送矿长及技术负责人，对通风瓦斯问题要及时处理。五是要充分发挥监控系统的功能，配备齐全的传感器，保证设备的安装符合规定。六是要编制瓦斯事故应急预案，如果瓦斯超标或出现异常，需要立即做出反应，采取科学的处理措施，有效预防事故。七是每天对上、下隅角用发泡水泥块垒设隔离墙，并喷卡弗尼固化泡沫进行封堵，确保严密不漏风。八是做好采区顶板管理，在工作面来压过程中，需要对采空区涌出的瓦斯进行监测，采取有效的控制措施。加强监督检查一是细化瓦斯安全责任。将瓦斯安全管理责任落实到各个岗位，不仅要报告总工程师和项目负责人，还要落实到每位现场操作人员。二是要完善瓦斯防治制度，将各个环节和岗位工作规定细化，建立规范化制度，随时关注井下的条件变化，及时调整工作制度，使管理规定更加符合实际。三是加强制度执行。要严格执行规章制度，严厉惩处违反规章制度、不规范作业等行为。结束语随着煤矿行业的发展，瓦斯事故频繁发生，给煤矿带来巨大的损失。因此，要提高对煤矿行业安全生产的重视程度，严格控制综放工作面的瓦斯防治工作，选择科学的瓦斯抽放和防治技术。参考文献：郝德会火石咀煤矿 综放工作面通风及瓦斯治理设计内蒙古煤炭经济，（）：付成道工作面瓦斯与采煤指标动态关联模型研究能源技术与管理，（）：王伟余吾矿 综放工作面初采期间瓦斯和火防治技术煤矿现代化，（）：侯杰综放开采工作面初采期间瓦斯和火防治技术研究矿业装备，（）：慈忠贞综放工作面下行通风回风隅角瓦斯防治技术煤，（）：申伟鹏综放工作面火与瓦斯共存条件下灾害防治技术能源与节能，（）：贾丽雯特厚煤层综放工作面初采期间瓦斯和火综合防治技术同煤科技，（）：王谦综放工作面瓦斯及其防治技术研究当代化工研究，（）：阳光明综放工作面瓦斯及其防治技术研究能源与节能，（）：陶永文小峪煤矿瓦斯异常涌出特征及治理技术研究辽宁工程技术大学，廉振山六家煤矿综放工作面瓦斯防治技术研究辽宁工程技术大学，徐明伟山西某煤与瓦斯突出矿井综放工作面煤尘与瓦斯防治内蒙古煤炭经济，（）：李励高瓦斯矿井综放工作面瓦斯防治技术应用煤炭工程，（）：作者简介：康甲甲（），男，陕西渭南人，本科，工程师，研究方向：矿井一通三防。