综采工作面瓦斯综合治理的研究与应用

大采高综采工作面瓦斯综合防治技术摘要：高综采工作面在运行的过程中可能会出现瓦斯泄漏问题，这些问题可能会导致后续的一系列严重后果，因而需要做好相关工作。

关键字：高综采；瓦斯防治；综合防治1前言瓦斯泄漏之类的问题需要提前进行防治，针对这一过程，已经有了很多综合的防治工作，文章就此进行分析，希望可以给有关从业人员以启发。

2工程概述对于厚煤层的开采，目前我国最常用的开采方法就是大采高综采、分层开采和放顶煤开采三种方法。

与放顶煤开采相比，大采高综采技术工序简单，工作面循环时间缩短，推进速度加快，煤炭采出率高等优点，且工作面断面增加，降低了工作面风阻，有利于矿井通风系统；与分层开采相比，大采高综采只需布置一个工作面，巷道掘进量减半，减少了顶板铺网的工序和工作面搬家次数，开采成本降低，经济效益显著提高。

因此，大采高综采技术是我国开采厚煤层的主要趋势，但是，工作面采高的增大，导致煤层瓦斯涌出量明显增加，给矿井的瓦斯防治带来一定困难[1]。

东曲矿8号煤层平均厚度为4.3m，采用大采高综采技术，且8号煤层属突出煤层，瓦斯治理成为该矿目前所需解决的主要问题之一，因此，本文以东曲矿28808工作面实际地质条件，提出工作面瓦斯综合治理技术，实现矿井的安全高效生产。

我矿为高瓦斯矿井，矿井绝对瓦斯涌出量56.679m3／min。

为适应市场经济和企业自身发展的需要，1991年引进了综采放顶煤工艺，先后采完了6091、8284、3694等18个工作面。

在生产过程中，由于工作面上隅角和回风流中瓦斯经常超限而严重威胁着矿井的安全生产，综采放顶煤工作面瓦斯治理成了瓦斯管理中的重点和难点。

在探索综放工作面瓦斯治理的有效可靠方法上，我们采用了在综放工作面利用移动式瓦斯抽放泵解决工作面采空区瓦斯超限问题，取得了显著效果。

根据对该矿现场分析其工作面上隅角瓦斯来源，确定瓦斯超限原因如下：综放工作面瓦斯涌出量大，采煤回收率在80％，采空区浮煤多，采空区范围大，大部分工作面与采空区连通，瓦斯来源大部分为采空区瓦斯。

碾沟煤业综采工作面瓦斯抽采技术研究与应用张克斌（山西阳煤集团碾沟煤业有限公司，山西清徐030400）摘要：为解决碾沟煤业4101首采工作面瓦斯涌出量较大的问题，通过理论分析确定瓦斯主要来源，采用顺层钻孔预抽本煤层瓦斯、高位钻孔抽采卸压瓦斯的综合治理措施，确定顺层钻孔间距为&0m 及抽采时间为90d,高位钻孔垂直高度为19m,布置间距为20m,成功地将4101工作面各处的瓦斯浓度控制在安全范围内。

关键词：高瓦斯；顺层钻孔；穿层钻孔；瓦斯预抽中图分类号:TD712文献标志码:A文章编号：1009-0797(2021)02-0144-03Research and Application of Gas Drainage Technology in Fully Mechanized Coal Face inNiangou Coal IndustryZHANG Kebin(Shanxi Ya7g Coal Group Nia7gou Coal Industry C o.,Ltd.,030400,Chi7a)Absrtact：In order to solve the problem of large gas emission in the4101first mining face of Niangou Coal Industry,the main source of gas was determined through theoretical prehensive treatment of pre-draining the gas in this coal seam with high-level drilling and unloading and pres s ure-relieving gas was adopted through the theoretical analysis.Measures to determine the spacing of boring holes in the bedding layer to be8.0m and the extraction time to be90days,the vertical height of the high-level boreholes to be19m,and the layout spacing to be20m.The monitoring results during field application showed that the gas concentration in the4101working face was successfully controlled Within s^e range.It has important reference significance for gas management similar to high gas working face.Key words：High gas;Downhole drilling;Through-hole drilling;Gas pre-draining;1工程概况山西阳煤集团碾沟煤业有限公司隶属于山西阳煤集团，由清徐碾沟煤矿有限公司、洛池渠煤矿、西沟煤矿、平口煤矿以及部分空白区整合而成,矿井整合后生产能力为1.2Mt/a,为了减少矿井初期投资和缩短基建工期，将原设计两水平各布置一个回采工作面，不留预抽面（“一井两面”，即一采区+845m主水平的9#煤层布置9101工作面和在+905m辅助水平的4#煤层布置4101工作面）变更为+905m辅助水平布置一个回采工作面（即在4#煤层布置4101回采工作面）,+850m水平（主水平标高根据煤由+845m整为+850m）留部分水4#煤层距上部12#煤层11.0-23.0m,本煤层厚度为0.69~2.97m,均厚1.63m,煤层相对瓦为20.32m3/t,碾沟煤业开采4#煤层期矿井瓦高为51.31m3/min，为高瓦矿井。

综采工作面采空区瓦斯抽放技术随着煤炭行业的快速发展，为了满足不断增长的能源需求，我国煤炭生产技术不断进步，尤其是综采工作面的瓦斯抽放技术取得关键性突破，大大提高了煤矿的安全生产和煤炭资源利用效率。

综采工作面采空区瓦斯抽放技术的意义在煤矿开采过程中，煤炭的燃烧释放大量的瓦斯，而在综采工作面的采空区，这些瓦斯没有足够的空间扩散，很容易引发爆炸事故。

使用瓦斯抽放技术可以将采空区的瓦斯收集起来再处理或输送走，不仅能减少矿井的瓦斯含量，确保矿井安全，而且可以充分利用这些瓦斯资源，提高资源利用效率。

因此，综采工作面采空区瓦斯抽放技术的研究和应用具有重要的意义。

综采工作面采空区瓦斯抽放技术的分类根据瓦斯抽放技术的不同特点和工艺原理，可将其分类为以下几种：1.自然抽采法自然抽采法是将瓦斯从煤层往外排放，利用自然气压差异或矿井底部温差等力量推动瓦斯流动，然后收集瓦斯。

这种方法需要在地质条件较好的煤层中使用，对矿井气压、地质条件和矿井布局有较高的要求。

2.人工排放法人工排放法是将瓦斯从井下的孔洞或管道中基于人工力量进行排出。

一些煤矿在开拓煤层时便预留孔洞和通道以便排放瓦斯。

这种方法使用方便，成本低，但需要保持有效的通道和管道。

3.机械抽采法机械抽采法是通过风机、压缩机或抽气泵等机械设备产生负压力，使瓦斯流向采空区，并从钻孔中抽出收集。

这种方法采取机械驱动收集瓦斯，所以其大大提高了瓦斯收集效率，而且排放管道可以较好地控制瓦斯流向。

综采工作面采空区瓦斯抽放技术的发展趋势1.现场监测技术的逐步完善现场监测技术的逐步完善，使得瓦斯抽采技术的稳定可靠性有了明显提高。

现在煤炭行业正在积极推广使用瓦斯自燃定位监测系统、瓦斯含量监测系统、瓦斯温压监测系统、瓦斯流量计等现场监测设备，从而实现对各个工作面瓦斯抽放的精细化管理。

2.瓦斯抽采技术的节能降耗瓦斯抽采技术的节能降耗也是未来的发展趋势。

铺设管道能有效地较低抽采设备能耗，同时减少沿程的泄漏或阻力。

综采工作面初采初放期间瓦斯治理技术分析1. 引言1.1 研究背景瓦斯是煤矿开采过程中不可避免产生的一种危险气体，其具有易燃、易爆的特性给煤矿生产安全带来了严重威胁。

综采工作面初采初放期间，瓦斯排放量较大，若不及时有效治理，将会导致瓦斯积聚，增加矿井事故的风险。

研究如何在综采工作面初采初放期间进行瓦斯治理技术的分析，对提高煤矿安全生产水平具有重要意义。

目前，随着煤矿生产技术的不断发展和瓦斯治理技术的逐步成熟，瓦斯治理已成为煤矿安全生产中的重要环节。

通过对综采工作面初采初放期间瓦斯治理技术的深入研究和分析，可以为煤矿生产过程中的瓦斯治理提供科学依据和技术支持，有效降低事故风险，保障矿工生命财产安全。

本文旨在探讨综采工作面初采初放期间瓦斯治理技术的现状和问题，分析现有技术的优缺点，探讨瓦斯治理技术的改进与优化方向，并通过案例分析总结经验教训，为煤矿瓦斯治理技术的进一步提升提供参考。

1.2 研究目的研究目的是对综采工作面初采初放期间瓦斯治理技术进行深入分析，探讨其应用现状和存在的问题，为改进和优化瓦斯治理技术提供参考和指导。

通过对现有瓦斯治理技术的优缺点进行对比分析，找出其改进的空间和需求，从而提出改进和优化的方向。

以此为基础，结合实际案例进行详细分析和讨论，总结出最有效的瓦斯治理技术，并对未来的研究和应用提出展望。

通过本研究，旨在为综采工作面初采初放期间的瓦斯治理提供有效的技术支持，提高煤矿生产安全和效率，实现瓦斯治理技术的创新和升级，推动煤矿行业的可持续发展。

2. 正文2.1 瓦斯治理技术概述瓦斯是煤矿生产中常见的有害气体之一，不仅具有易燃、易爆的危险性，还对矿工的健康产生严重影响。

瓦斯治理技术在煤矿生产中显得尤为重要。

瓦斯治理技术可以分为预防性治理和事后治理两大类。

预防性治理主要包括采用液压控制、通风调节、瓦斯抽采等措施，以降低瓦斯浓度达到安全工作条件。

事后治理则是在事故发生后，通过使用瓦斯抽放装置、瓦斯抽采设备等手段，将瓦斯及时排放到安全区域，防止事故的发生。

当代化工研究Q£Modern Chemical Research 2020•16技术应用与研究高瓦斯综采工作面瓦斯综合防治技术与应用探究*胡斌(山西焦煤西山煤电责任有限公司东曲矿山西030200)摘耍：高瓦斯综采工作面的环境具有瓦斯含量高的特点，严重危害人们的身体健康，不能确保开采的安全性.这就需要在实际工作中按照高瓦斯综釆工作面的特点，积极采用先进餉瓦斯综合防治技术，归纳总结丰富的技术经验，制定完善的瓦斯防治技术方案和计划，保证可以预防高瓦斯环境带来曲影响，提升工作环境的安全性，为高瓦斯综采工作面曲相关工作夯实基础°关键词：高瓦斯综釆工作面；瓦斯综合防治技术；应用措施中图分类号：T文献标识码：AResearch on Comprehensive Gas Control Technology and Application in FullyMechanized Coal Face with High Gas ContentHu Bin(Dongqu Mine,Shanxi Coking Coal Xishan Coal and Electricity Co.,Ltd.,Shanxi,030200) Abstracts The environment offiilly mechanized coalface with high gas content is characterized by high gas content,which seriously endangers people's health and can't ensure the safety of m ining.This requires that in actual work,according to the characteristics of h igh-gas f iilly mechanized working f ace,we should actively adopt advanced gas comprehensive prevention and control technology,summarize rich technical experience,and formulate perfect gas prevention and control technical scheme and p lan,so as to ensure that the impact of h igh gas environment can be p revented,the safety of t he working environment can be improved,and the f oundation f or related work of h igh gas f iilly mechanized mining f ace can be consolidated.Key words：high gas j ully mechanized coal f ace\comprehensive gas control technology^application measures高瓦斯综釆工作面的安全管理过程中，应该积极采用先进的瓦斯综合防治技术，按照环境的特点与实际情况，有效开展综合防治的工作，预防高瓦斯环境所带来的影响，降低瓦斯的浓度，保证人员的生命安全。

0.引言汪家寨煤矿位于贵州省六盘水市钟山区境内,距六盘水市区18公里,矿区四面环山,地形起伏,海拔标高介于+1600～+2100米之间。

矿井属煤与瓦斯突出矿井,根据煤层赋存特点,划分为上、中、下三个煤组,上煤组(C605、C601)煤层厚度1.5—2m只作为中煤组(C409)的保护层开采,C409是矿井的主采层,煤层厚度6—8m.其余各煤层均不稳定;下煤组C601煤层为薄煤层,煤层稳定。

1.工作面基本情况该工作面位于汪家寨煤矿斜四采北翼,开采标高为1460—1500m 水平,所采煤层为上煤组的7#(即C601)煤层。

该煤层无突出危险,距下邻近层8#(C504)煤层10m.距中煤组的11#(即C409)煤层发线距离34m,由于中煤组的11#(即C409)煤层具有突出危险性,且瓦斯含量较高。

8#(C504)煤层较薄,矿井无薄煤层开采工艺及技术。

所以,把7#(即C601)煤层作为11#(即C409)煤层的保护煤层开采。

工作面斜上方有原斜井二采区的20712和20711采空区,工作面切眼以南130m直至停采线,上邻近层(斜井二采区的20112和20111)已回采封闭结束。

下邻近层未开采。

2.瓦斯涌出及变化情况2.1X40702的瓦斯涌出量预测瓦斯涌出量预测依据,同一煤层的上区段采煤工作面,即原斜井二采区开采结束的20712采煤工作面,该工作面为高档普采,瓦斯含量为15.1m3/t。

同一煤层同一水平相邻的工作面,即X40701采煤工作面,该工作面生产工艺与X40702采煤工作面一样,瓦斯含量为16.39m3/t。

综合分析,预计40702采煤工作面在生产过程的最大绝对瓦斯涌出量将达到17.3m3/t。

2.2X40702采煤工作面瓦斯超限情况按照该矿的经验,工作面通常要推采10-15m以后,回风流的瓦斯浓度才会发生变化。

但X40702采煤工作面的瓦斯涌出却与其他工作面不一样,生产初期回风流瓦斯浓度为0.64%,绝对瓦斯涌出量为5.4m3/min,10月2日早班回风流中瓦斯浓度达到1.6%,瓦斯涌出量为14.0m3/min,通过增加风量瓦斯浓度降到1%以下,恢复生产才2个小班。

瓦斯对于井工煤矿安全生产威胁极大，治理难度大，一旦发生事故，就有可能是群死群伤的重特大事故，给矿工生命安全及矿井安全生产带来巨大威胁。

国内井工煤矿历来高度重视瓦斯的治理工作，但是由于瓦斯无色无味，涌出规律难循，治理难度较大[1-3]。

本文即针对某矿15203工作面开采时面临的瓦斯治理难题，利用回采前瓦斯预抽及回采时抽放的综合治理方案，实现对瓦斯的有效治理。

1 工程概况及瓦斯危害分析15203工作面主采15#煤层，煤层平均厚度4.4m，采用综合机械化采煤方法，采用U型通风方式，运输顺槽进风，回风顺槽回风。

在工作面回采前，使用分源预测法对瓦斯涌出量进行预测，即以煤层瓦斯含量、煤层开采技术条件为基础，根据各基本瓦斯涌出源的瓦斯涌出规律，计算回采工作面、掘进工作面、采区及矿井瓦斯涌出量。

预测得出工作面的相对瓦斯涌出量达到7.5m3/t，绝对瓦斯涌出量达到10.5m3/min，超过煤矿安全规程第一百六十九条规定的：矿井任一采煤工作面绝对瓦斯涌出量大于5m3/min的规定，为典型的高瓦斯矿井。

瓦斯危害分析：当CH4升至43%，O2降至12%，人感到呼吸困难；当CH4升至57%，O2降到9%以下，人短时间窒息死亡。

当巷道或采场空气中的瓦斯浓度在5%～15%范围内时，一旦存在点火源，将会引起瓦斯爆炸事故。

当煤层瓦斯压力较高、地质构造复杂、地应力较大、煤体破坏严重时，在该地区采掘作业时易发生煤与瓦斯突出。

当巷道内的瓦斯浓度低于5%或超过15%时，一旦存在点火源，会酿成瓦斯燃烧事故。

CH4是仅次于氟利昂的温室气体，产生的温室效应是CO2的25～30倍，时效长达100～150年之久。

2 工作面瓦斯综合治理技术应用根据工作面瓦斯涌出情况及现有的瓦斯综合治理经验，设计在工作面回采前布置顺层钻孔对瓦斯进行预抽，先将瓦斯相对瓦斯涌出量降至4.3m3/t以内，再在工作面回采期间采用高位钻孔瓦斯抽采及上隅角埋管瓦斯抽采的联合抽放方案对瓦斯进行二次抽放，将相对瓦斯涌出量降至3m3/t以内。

综采工作面回风隅角瓦斯综合治理措施摘要：近年来，煤矿生产自动化趋势越来越明显，很多设备作用和生产价值在煤矿系统中体现出来，这也使其成为煤矿发展中的重要管理部分。

瓦斯防治的根本措施是利用矿井通风将瓦斯稀释到安全浓度以下。

然而，由于回风隅角位置的特殊性，瓦斯很容易在这个区域聚集，严重威胁到煤矿的生产安全。

目前，回风隅角瓦斯治理是个世界性难题，简单的治理方式很难发挥作用，需要采用综合治理方式。

关键词：综采工作面；回风隅角；瓦斯综合治理措施引言随着西部矿区煤炭资源开采强度的不断增大，各主要生产矿井首采煤层基本开采结束，逐步进入近距离采空区下开采。

由于近距离采空区之间距离小，开采时相互影响，工作面开采面临各种安全生产难题，其中采空区遗煤自燃隐患较为突出。

西部矿区开采煤层多为自燃、易自燃煤层，且煤层埋藏较浅，受到上层煤开采遗留煤柱、采动裂隙等的影响，浅埋近距离采空区下工作面开采过程中存在较为复杂的井上、下及层间漏风，为煤层采空区遗煤及上覆采空区遗留煤柱等提供新鲜风流，影响采空区CO产生运移，易导致工作面回风隅角CO积聚与持续超限，严重干扰采空区遗煤自燃预测预报。

1采煤工作面瓦斯特征根据调研并结合矿井采煤工作面瓦斯实际发现，其煤层赋存条件、瓦斯浓度、工作面瓦斯赋存等均随季节、气压等的变化而变化，并表现出一定的规律性。

出现工作面瓦斯积聚的矿井地质赋存条件和开采条件较为相同，即：煤层埋深大、地应力高、采动影响范围广；连接采空区，容易形成贯穿性漏风通道，导致采空区瓦斯气体不断涌出工作面。

采煤工作面负压通风的情况下，其回风隅角瓦斯浓度最先上升，进而瓦斯气体持续蔓延至机头机尾、工作面及回风巷。

在采动影响下采空区产生贯穿性裂缝，若采用负压通风方式，则工作面通风过程较为恒温恒速，压强变幅小，而地表压强变化大。

出现贯穿性裂缝后大气压变化对采空区的影响持续增大，导致采空区内瓦斯气体向工作面持续涌出。

2采煤工作面上隅角瓦斯积聚原因矿井采煤工作面煤层埋藏较深，关键层较为单一，采动后采空区内上覆岩层垮落，裂隙发育并进一步延伸至采空区，形成通风通道，瓦斯气体便继而涌出至工作面。

综采工作面瓦斯综合治理技术1. 引言瓦斯事故是煤矿生产中常见的安全隐患，给矿山生产和工人的生命安全带来了严重威胁。

为了有效减少瓦斯事故的发生，保障矿工的安全，综采工作面瓦斯综合治理技术应运而生。

本文将介绍综采工作面瓦斯综合治理技术的原理、方法和应用。

2. 技术原理综采工作面瓦斯综合治理技术包括气体抽采、瓦斯抽放和风流调节三个方面。

其主要原理如下：2.1 气体抽采气体抽采是通过设置排放孔，将工作面爆炸危险性较高的瓦斯抽到重要瓦斯抽放设备或安全区域，减少瓦斯浓度，降低瓦斯爆炸的风险。

2.2 瓦斯抽放瓦斯抽放是指将工作面产生的瓦斯通过抽放设备集中排放到安全地点或采瓦区，从而减少工作面的瓦斯浓度，降低瓦斯爆炸的危险性。

2.3 风流调节风流调节是通过合理调节工作面的通风系统，控制瓦斯的扩散和浓度分布，以达到安全工作状态的目的。

3. 技术方法综采工作面瓦斯综合治理技术主要采用以下方法：3.1 预抽放技术预抽放技术是在工作面开采之前，通过预处理的方法，提前将矿井内的瓦斯抽放到安全地点，从根本上解决了瓦斯积聚的问题，减少了瓦斯爆炸的风险。

3.2 集中风机+局部抽放集中风机+局部抽放是通过设置集中排放系统，将瓦斯通过主风井和分支井抽放到安全地点，再通过局部抽放孔将瓦斯抽放出去，实现瓦斯的集中处理和抽放，降低瓦斯浓度。

3.3 安全穿越关键区安全穿越关键区是在开采过程中，通过设置瓦斯抽放孔和风流调节装置，实现瓦斯的抽采和通风系统的调整，使得工作面能够安全穿越瓦斯丰度较高的区域。

4. 技术应用综采工作面瓦斯综合治理技术已经在实际矿山生产中得到广泛应用，并取得了良好效果。

以下是该技术在实际应用中的几个案例：4.1 某矿山的瓦斯治理在某矿山的综采工作面上，采用了预抽放技术以及局部抽放和风流调节技术，成功降低了工作面的瓦斯浓度，确保了矿工的安全工作环境。

4.2 另外一个矿山的瓦斯治理另外一个矿山应用了集中风机+局部抽放的技术，在工作面上设置了集中排放系统，并进行了合理的风流调节，有效控制了瓦斯的浓度，保障了矿工的安全作业。