高突矿井综采工作面瓦斯治理技术分析

2018-03-16 12:52王小军
科学与财富 2018年2期
关键词:瓦斯治理技术分析

摘 要:近些年,随着我国煤炭开采行业的逐渐回暖,越来越多的企业开涉足煤炭开采行业,由于煤炭企业在运营过程中过多的强调开采速率,导致了其忽略了安全运营的相关管理。通过相关统计数据可以发现,近些年来,瓦斯爆炸事故接二连三的发生,瓦斯爆炸不仅会中断煤矿的进一步开采,而且更为严重的是会造成重要的人员伤害,重大人员伤害事故不仅使部分家庭蒙受一定的损失,同时也不利于我国和谐社会的建立。本文通过对煤炭开法过程中地层移动的理论分析,从而针对地层的运动特点,对煤矿开采过程中的瓦斯爆炸问题提出合理的解决策略,希望可以对煤炭开采行业提供一定的帮助。

关键词:高突矿井;综采工作;瓦斯治理;技术分析

随着科学技术的不断进步,煤矿开采技术也得到了不小的发展,煤矿开采从最为原始的开采状态,经过数年的发展逐渐变为现阶段的机械自动化开采的模式。即使有越来越多的新技术在煤矿开采行业中得以应用,但始终也离不开人工力量的配合。综采技术作为一项先进的开采技术近些年来得到了迅速发展,该项技术不仅具有工作效率高、适应性强的特点,而且能够在一定程度上提高煤炭的采收率。但在应用该项技术过程中容易出现瓦斯浓度急剧上升的现象,从而为安全生产带来了不小隐患。

1、煤层移动理论

煤炭在开采过程中,岩层会受到上下岩层的压力而产生一定的移动,一方面,在煤炭开采过程中,由于下部地层的出现一定的亏空,因此在重力作用下,上覆岩层所产生的重力会使地层下陷,另一方面,在岩层下陷过程中,地层之间会出现一定的裂缝,从而为开采过程带来一定的危害。

2、综采过程中瓦斯的分布及特点

2.1 综采过程中瓦斯的分布

在煤炭开采过程中,会伴随爆炸性气体瓦斯的产生,从全国煤炭开采来看,煤层的结构以及构造走向与瓦斯的产量有密切联系,瓦斯主要存在于岩层的缝隙之中,而且具有较强的膨胀力,这样在进行煤层开采过程中,在开采层的横向方向会产生不同大小的裂缝,从而有大量的瓦斯气体产生;在纵向方向来看,由于煤层受到上覆地层的压力,会使煤层发生一定的挤压变形,因此会产生一部分裂缝,进而产生气体。近些年来,随着科学技术的不断进步,瓦斯在综采过程中的产生规律及特点发生了较大改变,这就为瓦斯治理带来了新的挑战,为了更好的控制瓦斯的浓度,需要做到以下几方面的要求:(1)合理进行开采速度的优化。开采速度过快是导致瓦斯浓度急剧上升的一个最主要的原因,在较高的开采速度下,煤层之间瓦斯的涌出速度会大大提升,因此,过快的开采速度不利于瓦斯浓度的控制,在工作過程中需要根据地层的特点进行开采速度的控制;(2)及时处理煤层变厚的现象。在煤矿开采过程中,经常由于地层因素导致某一区域的煤层厚度突然变厚,煤层变厚会导致瓦斯气体的大量流出,因此,针对这个问题需要进行重点关注和处理。

2.2 综采过程中瓦斯的特点

在煤炭综采过程中,瓦斯受到压力的影响会朝着采空区域进行涌入。煤层在开采时,工作面与地层覆盖面之间会形成一定的压力差,在地应力的作用以及风力作用下,会带动工作区域内的瓦斯进行移动,从而使瓦斯大量聚集在狭小空间或者工作面的最前沿。

3、高突矿井综采工作面瓦斯治理技术的具体实施探究

高突矿井综采工作面会产生大量的瓦斯聚集,如果不采用一定的措施对此加以整治会带来极为严重的后果,因此为了有效控制开采过程中的瓦斯含量,需要进行以下几方面的措施:(1)加强开采面的通风处理。开采面指的是在煤矿开采过程中的最底层工作面,开采面是最容易聚集瓦斯的地方,为了使开采面的瓦斯量加以控制,从而使其处于安全浓度以下需要配备相应的通风装置。工作人员在工作过程中,需要根据现场工作情况准确选择功率合适的通风装置进行处理;(2)在工作面推进过程中,由于煤层受到地层应力的作用会发生一定的膨胀,从而大量的瓦斯气体会从狭小的缝隙中涌出,针对这种问题,在工作面发生移动过程中,需要在工作面安装可以通气的软管,从而使瓦斯气体能够通过软管散发到其他地方,从而防止瓦斯在某一区域内的聚集;(3)采用地层钻孔技术进行通风处理。钻孔技术可以在顶层和地层两个层位加以应用。对于顶层而言,为了使上覆地层的瓦斯气体不进入工作空间,可以在上覆地层的某一部位进行钻孔或者放置软管,从而保证当气体流出时能够通过钻孔流出;工作层钻孔的目的一方面是为了探明地下煤层的厚度,另一方面是为了防止由于煤层松动而引起的瓦斯流出问题。

4、结语

高突矿井综采技术在现阶段煤层开采过程中是一项使用率较高的技术,虽然该技术具有诸多优势,但是工作面的瓦斯聚集是影响其进一步发展的最主要的制约因素。为了更好的使该项技术得以安全应用,在煤炭开采过程中需要针对工作面进行及时的通风处理,从而最大程度的减少瓦斯的聚集。

参考文献:

[1]闫文德. 高瓦斯矿井综采工作面瓦斯治理技术研究[J]. 中国高新技术企业, 2015, 05: 160 - 161.

[2]张宜翔, 王超群. 高瓦斯矿井综采工作面瓦斯治理技术探析[J]. 山东工业技术, 2015, 10: 94.

[3]张天军, 等. 高瓦斯综采工作面瓦斯治理技术研究[J].煤炭技术, 2014, 03: 14 - 16.

作者简介:

王小军(1977.11),男,陕西榆林人,学历:高中,毕业于陕西榆林工业学校,无职称,研究方向:煤炭方面.

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