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摘 要:煤矿资源是我国的生产生活中一种很重要的燃料,安全有效的煤矿开采工作,对于企业单位和社会来说都能够创造很好的经济效益,因此,煤矿采集工作是十分重要的。但是在生活相中,煤矿工程的事故总是时有发生,如瓦斯爆炸、煤矿坍塌等,这些对于社会的经济效益和施工单位來说都是非常大的损失,因此,我们必须要做煤矿工程的安全管理和技术改进,以便于更好的进行煤矿资源的采集工作。本文围绕采煤工作中常见的瓦斯爆炸的问题展开了简要的阐述,同时提出了一些在采煤工作面的瓦斯治理技术的建议。
关键词:采煤工作面;瓦斯治理技术;改进策略
煤矿资源是在长时间的地质活动中孕育出来的,它是目前我们国家主要的燃料,因此各项经济活动的发展对于煤矿资源的开采量的需求是很大的。但是近些年来,我们国家的煤矿安全问题一直居高不下,政府也加强了关于煤矿资源采集人员安全的各项举措,同时也提高了施工单位的资质要求,可是还是没能很好的缓解这些问题。所以,对于采煤工作相关技术的不断改进是十分迫切和必要的。
1 瓦斯隐患出现的缘由
在采煤工作发生的事故中,瓦斯爆炸的发生频率是比较高的,这也是煤矿开采工作中必须时刻面对的问题。煤矿资源都产自于地底深部,在漫长的形成过程中,经过各种自然反应才生出了一种气体,这种气体就是瓦斯,它的主要组成部分是一种极易燃烧的气体——甲烷,在狭窄的矿井作业中,空气的稀释能力也是比较缓慢的,在这种瓦斯浓度相对大的空气环境中,一点火星就会迅速的燃烧,通过燃烧产生出来的热量如果没能得到很好的释放的话,煤矿爆炸就会随时发生,这种爆炸造成的伤害是非常大的,所以我们需要针对这一问题提出更好的改进措施,提高采煤工作的安全性和工作效率。
2 矿井采煤工作面瓦斯治理策略
第一、瓦斯涌出异常预测。在回采巷道掘进过程中,通过回风流瓦斯浓度及炮眼中瓦斯浓度变化,可基本摸清工作面的瓦斯涌出状况,为治理回风隅角瓦斯积聚做好充分的准备。当工作面推近此断层时,回风隅角瓦斯涌出异常,通过加强回风隅角瓦斯的管理,杜绝了瓦斯事故。由于采煤的影响,煤层与采空区瓦斯平衡受到破坏,瓦斯通过在不断地运移、扩散寻求新的平衡的过程中,随着采煤工作面周期来压,会使工作面瓦斯涌出量周期性波动,在回风隅角表现最为突出。
第二,建立完善的通风系统。通风事关矿井安全生产的命脉,完善的通风系统是实现高产高效的先决条件。矿井通风系统必须独立、可靠、稳定,采掘工作面确保有足够的新鲜风流,瓦斯才能不聚积、不超限,瓦斯事故才会被扼杀在萌芽状态。只有在整个矿井的生产中做到系统合理、设施可靠、风量充足、风流稳定,才能实现本质上安全可靠。
2.1 加大抽采力度,改善通风系统
加大抽采力度。在煤矿开采时,由于煤岩层本身瓦斯含量较多,常常会出现涌出大量瓦斯的现象。针对这一种情况,可以选择抽采的方式来治理瓦斯。随着科学技术的不断发展,我国对抽采瓦斯的技术也进行了改革,从原本被动局面转变为主动的抽采,抽采同时应做好相应的预测工作,对采煤工作面积极的抽采,能够有效避免在开采中面临危险。
2.2 改善通风系统。部分煤矿通风系统由于本身存在的不足,导致在通风过程中,很难输送空气进入到矿井采煤工作面之内,使得矿井内部的瓦斯无法做好有效的稀释。对于这样的矿井就要进行相应的通风系统调整,通过论证,制定合理的通风系统调整方案,不断优化通风系统,保证其通风量,才能使工作面瓦斯的到有效的治理。
3 采煤工作面瓦斯治理方案
第一、抽采煤体内瓦斯
(1)长钻孔抽采。在工作面回采巷道上下顺槽内向回采区域施工顺层钻孔,孔与孔平行布置,覆盖整个回采区域。钻孔间距2-3m。施工过程中可根据实际抽放效果调整钻孔布置,但必须保证上、下巷的钻孔孔底之间交叉长度不小于10m。
(2)浅孔抽采。钻孔布置在工作面切眼内,每架施工一个钻孔,沿工作面成三花眼布置,钻孔布置在工作面煤层中间位置,相邻钻孔间距在倾向上控制在1.4±0.2m,相邻钻孔高度控制在0.5±0.1m。若工作面存在断层带或软分层,则要在断层带及软分层中加密施工抽放钻孔,每架施工两个钻孔,沿工作面成三花眼布置,相邻钻孔间距在倾向上控制在0.7±0.1m,相邻钻孔高度控制在0.5±0.1m。
第二、抽采采空区瓦斯
(1)高位裂隙抽放采空区瓦斯。为了加强工作面在回采期间的瓦斯治理,采取在工作面上巷施工高位钻孔对煤层顶板裂隙瓦斯进行抽放。顶板高位裂隙钻孔在上巷沿走向,自切眼向外每40m布置一组抽采钻孔,控制高度为煤层顶板向上35m左右,宽度为自切眼下47m以内。工作面回采过程中,实行动态管理,始终保持超前工作面2组钻孔联抽。
(2)工作面上隅角插管抽放采空区瓦斯。工作面日常生产期间,上隅角采取插管抽放的方式治理上隅角瓦斯。插管位置在距上巷上帮不小于200mm,距顶板不超过500mm处,插管长度1-2m,固定在上隅角煤袋墙上,随着工作面的移动而向前移动。插管要用抗阻燃、抗静电的材料制作,进气口用纱网缠好,防止异物、煤渣等进入抽放管。上隅角抽放必须始终保持正常运行状态,不得私自关闭或调小阀门。
第三、增大工作面风量
做好采煤工作面通风系统的优化,可以适当地调节控制矿井中其他用风地点的实际风量,减少其它低瓦斯地供风风量,重点保证高瓦斯采煤工作面供风风量。提高通风设施的维修质量,就能够降低漏风率,将有效风量率提高,加大工作面的风量,确保工作面风量始终处于1000m3/min之上。风量加大之后,能够使工作面瓦斯得到有效稀释,降低工作面瓦斯浓度。
第四、加强采煤面工作的各项管理
在进行采煤面工作之前,制定完整的施工方案和确定各阶段的施工技巧,明确施工过程中各阶段的负责人。在进行采煤面的施工时,要对采煤面的支护设备进行进行检查,查看是否有损伤并及时加以维修和更换,检查煤矿井区通道的稳定性并一直保持着通畅的状态。进行采煤面的工作中,必须按照相关的规章制度来进行施工和监督,并定期对施工设备进行维修和检测,坚决杜绝因设备故障引发的不必要的事故问题。同时不能存在侥幸的心里,认真地对待采煤工作面的瓦斯问题,坚持以人为本的工作原则,不断地激励和支持相关技术人员的培训,始终将安全放在各项工作的首要位置。在未来,如果技术允许的话,我们可以通过一些技术将这些危险系数较强的瓦斯抽取出来,并将它作为一种资源得以充分的使用这样既能减少采煤工作面上的施工人员的安全隐患,同时还能实现效益最大化,这将是未来我国煤矿技术发展的一个远大的目标。
4 结论
在各种惨痛的煤矿瓦斯爆炸频频发生的现状下,我们需要做的是从中汲取经验教训,去总结和发现事故发生的经验,并用以指导后期的采煤工作面的瓦斯治理问题。同时,也需要相关的技术人员不断的加强自身的专业技能,不断的去学习和掌控新的瓦斯治理技术,施工单位也要加强对于施工安全的监管力度,不断地完善采煤工作的规范化的流程,以便于更好的实现煤矿开采工作的实用性,为我国各项事业的发展提供充足的煤矿资源。
参考文献
[1]李广培.地面群井抽采卸压瓦斯技术研究[D].淮南:安徽理工大学,2011.
[2]蒋春林.基于采空区三维流场实验台的“U+L+高抽”通风系统模拟实验研究[D].徐州:中国矿业大学,2014.
关键词:采煤工作面;瓦斯治理技术;改进策略
煤矿资源是在长时间的地质活动中孕育出来的,它是目前我们国家主要的燃料,因此各项经济活动的发展对于煤矿资源的开采量的需求是很大的。但是近些年来,我们国家的煤矿安全问题一直居高不下,政府也加强了关于煤矿资源采集人员安全的各项举措,同时也提高了施工单位的资质要求,可是还是没能很好的缓解这些问题。所以,对于采煤工作相关技术的不断改进是十分迫切和必要的。
1 瓦斯隐患出现的缘由
在采煤工作发生的事故中,瓦斯爆炸的发生频率是比较高的,这也是煤矿开采工作中必须时刻面对的问题。煤矿资源都产自于地底深部,在漫长的形成过程中,经过各种自然反应才生出了一种气体,这种气体就是瓦斯,它的主要组成部分是一种极易燃烧的气体——甲烷,在狭窄的矿井作业中,空气的稀释能力也是比较缓慢的,在这种瓦斯浓度相对大的空气环境中,一点火星就会迅速的燃烧,通过燃烧产生出来的热量如果没能得到很好的释放的话,煤矿爆炸就会随时发生,这种爆炸造成的伤害是非常大的,所以我们需要针对这一问题提出更好的改进措施,提高采煤工作的安全性和工作效率。
2 矿井采煤工作面瓦斯治理策略
第一、瓦斯涌出异常预测。在回采巷道掘进过程中,通过回风流瓦斯浓度及炮眼中瓦斯浓度变化,可基本摸清工作面的瓦斯涌出状况,为治理回风隅角瓦斯积聚做好充分的准备。当工作面推近此断层时,回风隅角瓦斯涌出异常,通过加强回风隅角瓦斯的管理,杜绝了瓦斯事故。由于采煤的影响,煤层与采空区瓦斯平衡受到破坏,瓦斯通过在不断地运移、扩散寻求新的平衡的过程中,随着采煤工作面周期来压,会使工作面瓦斯涌出量周期性波动,在回风隅角表现最为突出。
第二,建立完善的通风系统。通风事关矿井安全生产的命脉,完善的通风系统是实现高产高效的先决条件。矿井通风系统必须独立、可靠、稳定,采掘工作面确保有足够的新鲜风流,瓦斯才能不聚积、不超限,瓦斯事故才会被扼杀在萌芽状态。只有在整个矿井的生产中做到系统合理、设施可靠、风量充足、风流稳定,才能实现本质上安全可靠。
2.1 加大抽采力度,改善通风系统
加大抽采力度。在煤矿开采时,由于煤岩层本身瓦斯含量较多,常常会出现涌出大量瓦斯的现象。针对这一种情况,可以选择抽采的方式来治理瓦斯。随着科学技术的不断发展,我国对抽采瓦斯的技术也进行了改革,从原本被动局面转变为主动的抽采,抽采同时应做好相应的预测工作,对采煤工作面积极的抽采,能够有效避免在开采中面临危险。
2.2 改善通风系统。部分煤矿通风系统由于本身存在的不足,导致在通风过程中,很难输送空气进入到矿井采煤工作面之内,使得矿井内部的瓦斯无法做好有效的稀释。对于这样的矿井就要进行相应的通风系统调整,通过论证,制定合理的通风系统调整方案,不断优化通风系统,保证其通风量,才能使工作面瓦斯的到有效的治理。
3 采煤工作面瓦斯治理方案
第一、抽采煤体内瓦斯
(1)长钻孔抽采。在工作面回采巷道上下顺槽内向回采区域施工顺层钻孔,孔与孔平行布置,覆盖整个回采区域。钻孔间距2-3m。施工过程中可根据实际抽放效果调整钻孔布置,但必须保证上、下巷的钻孔孔底之间交叉长度不小于10m。
(2)浅孔抽采。钻孔布置在工作面切眼内,每架施工一个钻孔,沿工作面成三花眼布置,钻孔布置在工作面煤层中间位置,相邻钻孔间距在倾向上控制在1.4±0.2m,相邻钻孔高度控制在0.5±0.1m。若工作面存在断层带或软分层,则要在断层带及软分层中加密施工抽放钻孔,每架施工两个钻孔,沿工作面成三花眼布置,相邻钻孔间距在倾向上控制在0.7±0.1m,相邻钻孔高度控制在0.5±0.1m。
第二、抽采采空区瓦斯
(1)高位裂隙抽放采空区瓦斯。为了加强工作面在回采期间的瓦斯治理,采取在工作面上巷施工高位钻孔对煤层顶板裂隙瓦斯进行抽放。顶板高位裂隙钻孔在上巷沿走向,自切眼向外每40m布置一组抽采钻孔,控制高度为煤层顶板向上35m左右,宽度为自切眼下47m以内。工作面回采过程中,实行动态管理,始终保持超前工作面2组钻孔联抽。
(2)工作面上隅角插管抽放采空区瓦斯。工作面日常生产期间,上隅角采取插管抽放的方式治理上隅角瓦斯。插管位置在距上巷上帮不小于200mm,距顶板不超过500mm处,插管长度1-2m,固定在上隅角煤袋墙上,随着工作面的移动而向前移动。插管要用抗阻燃、抗静电的材料制作,进气口用纱网缠好,防止异物、煤渣等进入抽放管。上隅角抽放必须始终保持正常运行状态,不得私自关闭或调小阀门。
第三、增大工作面风量
做好采煤工作面通风系统的优化,可以适当地调节控制矿井中其他用风地点的实际风量,减少其它低瓦斯地供风风量,重点保证高瓦斯采煤工作面供风风量。提高通风设施的维修质量,就能够降低漏风率,将有效风量率提高,加大工作面的风量,确保工作面风量始终处于1000m3/min之上。风量加大之后,能够使工作面瓦斯得到有效稀释,降低工作面瓦斯浓度。
第四、加强采煤面工作的各项管理
在进行采煤面工作之前,制定完整的施工方案和确定各阶段的施工技巧,明确施工过程中各阶段的负责人。在进行采煤面的施工时,要对采煤面的支护设备进行进行检查,查看是否有损伤并及时加以维修和更换,检查煤矿井区通道的稳定性并一直保持着通畅的状态。进行采煤面的工作中,必须按照相关的规章制度来进行施工和监督,并定期对施工设备进行维修和检测,坚决杜绝因设备故障引发的不必要的事故问题。同时不能存在侥幸的心里,认真地对待采煤工作面的瓦斯问题,坚持以人为本的工作原则,不断地激励和支持相关技术人员的培训,始终将安全放在各项工作的首要位置。在未来,如果技术允许的话,我们可以通过一些技术将这些危险系数较强的瓦斯抽取出来,并将它作为一种资源得以充分的使用这样既能减少采煤工作面上的施工人员的安全隐患,同时还能实现效益最大化,这将是未来我国煤矿技术发展的一个远大的目标。
4 结论
在各种惨痛的煤矿瓦斯爆炸频频发生的现状下,我们需要做的是从中汲取经验教训,去总结和发现事故发生的经验,并用以指导后期的采煤工作面的瓦斯治理问题。同时,也需要相关的技术人员不断的加强自身的专业技能,不断的去学习和掌控新的瓦斯治理技术,施工单位也要加强对于施工安全的监管力度,不断地完善采煤工作的规范化的流程,以便于更好的实现煤矿开采工作的实用性,为我国各项事业的发展提供充足的煤矿资源。
参考文献
[1]李广培.地面群井抽采卸压瓦斯技术研究[D].淮南:安徽理工大学,2011.
[2]蒋春林.基于采空区三维流场实验台的“U+L+高抽”通风系统模拟实验研究[D].徐州:中国矿业大学,2014.