下载文档原格式
应对高瓦斯矿井的瓦斯综合防治技术范文高瓦斯矿井是指瓦斯浓度超过规定限值的煤矿井，是煤矿安全生产中的一大难题。
瓦斯是一种无色、无味、无毒的气体，但在一定浓度下会引起爆炸。
因此，应对高瓦斯矿井的瓦斯综合防治技术非常重要。
本文将从瓦斯治理设备、通风系统改进、管理措施等几个方面阐述应对高瓦斯矿井的瓦斯综合防治技术的方法和措施。
一、瓦斯治理设备1. 瓦斯抽放设备：对于高瓦斯矿井，必须配备高效的瓦斯抽放设备。
常见的瓦斯抽放设备有排瓦斯井和瓦斯抽放钻孔。
排瓦斯井可以抽放井下瓦斯，减少矿井内瓦斯的积聚。
而瓦斯抽放钻孔可以直接从工作面下方抽放瓦斯，减少煤矿井下的瓦斯浓度。
此外，还可以配备瓦斯抽放小车，对井下的瓦斯进行抽放和处理。
2. 瓦斯抽放管线系统：在煤矿井下铺设瓦斯抽放管线，将工作面和瓦斯抽放设备连接起来，可以有效地抽放和处理瓦斯。
管线系统可以分为主管和分支管，主管将井下的瓦斯集中抽放到地面；分支管将瓦斯从主管分流到各个工作面，以减少瓦斯的积聚。
同时，瓦斯抽放管线应采用耐压耐腐蚀的材料，确保其安全可靠。
3. 瓦斯抽放设施监测系统：瓦斯抽放设施监测系统可以实时监测瓦斯抽放设施的运行状态和效果。
监测系统可以监测瓦斯抽放设备的温度、压力等参数，并及时报警；同时，还可以监测井下瓦斯浓度的变化，以便及时调整瓦斯抽放设备的运行参数。
二、通风系统改进1. 风门控制系统：在高瓦斯矿井中，通风系统的改进非常重要。
通风系统应具备良好的风机控制装置，以确保通风系统的稳定运行。
可以采用自动风门控制系统，通过监测瓦斯的浓度和通风风量，自动调节风门的开启程度，以保持矿井内的瓦斯浓度在安全范围内。
2. 通风散热系统：由于高瓦斯矿井的瓦斯浓度较高，通风系统需要强化散热处理。
可以采用散热器或湿式散热器对瓦斯进行冷却，降低瓦斯的温度，以减少瓦斯的爆炸风险。
同时，通风散热系统还可以利用瓦斯的热量进行能源回收，提高能源利用效率。
3. 安全阻火装置：在通风系统中，应配备安全阻火装置，有效地防止瓦斯爆炸。
高瓦斯矿井的瓦斯综合防治技术范本瓦斯是煤矿生产中常见的有害气体之一，高瓦斯矿井是指瓦斯含量超过规定标准的煤矿。
为了安全生产，必须采取有效的瓦斯综合防治技术措施。
本文将结合国内外相关实践经验，探讨高瓦斯矿井的瓦斯综合防治技术范本。
一、瓦斯抽放技术
瓦斯抽放是瓦斯综合防治的首要措施之一。
通过合理设置瓦斯抽放孔，采用抽放机械设备，及时将瓦斯排放到安全区域，减少瓦斯对矿井的影响。
在高瓦斯矿井中，应结合瓦斯抽放效果及矿井实际情况进行调整，确保瓦斯抽放工作的效率和安全性。
二、瓦斯抑制技术
瓦斯抑制是指通过降低煤与空气的接触面积，减少煤矿火灾爆炸事故的发生。
在高瓦斯矿井中，应采用适当的瓦斯抑制剂，如泡沫剂等，对矿井进行处理，有效控制瓦斯的释放，降低瓦斯浓度，提高矿井的安全性。
三、瓦斯抑爆技术
瓦斯抑爆技术是指通过控制矿井内氧气浓度，减少瓦斯与空气混合的可能性。
在高瓦斯矿井中，应采用有效的氧气管理系统，监测矿井内氧气浓度，控制氧气含量，防止瓦斯爆炸的发生。
同时，应加强瓦斯监测工作，及时采取措施应对瓦斯浓度异常情况，确保矿井的安全生产。
四、瓦斯防治装备技术
瓦斯防治装备技术是指采用高效、稳定的瓦斯防治设备，加强矿井内部瓦斯管理。
在高瓦斯矿井中，应定期检查瓦斯防治设备，确保
其正常运行，及时更换损坏部件，提高装备的使用效率，保障矿井的安全生产。
综上所述，高瓦斯矿井的瓦斯综合防治技术范本包括瓦斯抽放技术、瓦斯抑制技术、瓦斯抑爆技术和瓦斯防治装备技术等方面。
只有全面、系统的应用这些技术，才能有效降低高瓦斯矿井的瓦斯爆炸和其他事故的发生率，确保矿工的生命安全和矿井的安全生产。
2024年应对高瓦斯矿井的瓦斯综合防治技术1、建立合理可靠的通风系统1.1改造通风系统，提高通风能力，坚持以风定产xx年该矿东西两回风井分别改造使用了BDK轴流式节能通风机，增加矿井总进风量2880m³/min，减少矿井漏风311m³/min，增加矿井通风生产能力66万t/a，电机功率降低150kW，年平均节省电费50万元。
解决矿井通风能力不足问题，使矿井通风系统的能力和可靠程度有了明显提高。
1.2优化矿井通风网络，降低通风阻力针对矿井主要巷道失修，断面小，风阻增大，通风能力难以提高，该矿专门成立巷修队将主要通风巷道全部扩修为10.5m²断面U型钢支架巷道，共计3800m，同时，各下山采区实现专用回风巷，共计新掘专用回风巷3000m，通风网络缩短860m，实现了矿井降阻增风、减耗目标。
1.3完善通风设施，优化通风系统，提前升级改造机电设施22下山煤巷掘进工作面出现瓦斯动力现象后，该矿不等突出矿井鉴定结果，就严格按照突出矿井标准对通风、监测、机电等系统进行升级改造，用锚杆等加固加厚风门墙体，临时通风设施一律取消，安装防逆风装置，主要巷道及掘进巷道每隔50m安设一组压风自救装置，所有机电设施全部按照高突矿井井下电器要求进行升级改造。
1.4进行矿井通风系统可靠性评价每年进行一次反风演习和矿井通风系统优化设计及可靠性评价，测算反风率及矿井通风阻力，实现系统、设施可靠，风流稳定，具有较强的抗灾能力，发生灾变时风流易于控制，便于抢险救灾，保证通风系统合理、稳定、可靠。
2、加强瓦斯综合防治2.1建立瓦斯防治专业队伍成立专门机构和瓦斯抽放、预测专业队，负责瓦斯抽放、防突、监测及安全装备的管理。
2.2实施矿井瓦斯抽放严格落实瓦斯治理“十二字”方针，井下、地面各建立一个瓦斯抽放泵站，井下炮采放顶煤工作面、高瓦斯掘进工作面和综采放顶煤工作面分别实施顶板岩石钻孔抽放、高位巷道抽放、超前浅孔与巷帮钻孔抽放、采空区抽放、上隅角埋管抽放等，杜绝了采掘面瓦斯经常超限现象，产量与进尺提高了40%。
高瓦斯矿井的瓦斯综合防治技术范文摘要：本文针对高瓦斯矿井的瓦斯综合防治技术进行了研究，总结了目前主流的瓦斯综合防治技术，并以某矿井为例，详细介绍了其瓦斯防治措施。
通过对瓦斯综合防治技术的分析和应用实践，提出了进一步改进和完善瓦斯防治技术的建议。
1. 引言高瓦斯矿井是矿井安全生产的重要难题之一。
矿井瓦斯泄漏如果得不到有效的防治措施，会造成瓦斯积聚、瓦斯爆炸等重大事故，威胁矿工的生命安全。
因此，研究高瓦斯矿井的瓦斯综合防治技术具有重要的现实意义。
2. 瓦斯综合防治技术概述瓦斯综合防治技术包括瓦斯抽放、瓦斯浓度监测、瓦斯灭火和瓦斯爆炸防治等多种措施。
目前主流的瓦斯综合防治技术有以下几种：2.1 瓦斯抽放技术瓦斯抽放是通过设置抽放孔或抽放钻井，在矿井内将瓦斯抽放到地面上。
常用的瓦斯抽放技术包括固定点瓦斯抽放、连续煤壁瓦斯抽放和自动化瓦斯抽放等。
2.2 瓦斯浓度监测技术瓦斯浓度监测技术是通过安装瓦斯浓度监测仪器，及时监测矿井内的瓦斯浓度，一旦发现瓦斯浓度超过安全范围，及时采取措施进行瓦斯抽放或瓦斯灭火。
瓦斯浓度监测技术分为传感器监测和红外扫描监测两种。
2.3 瓦斯灭火技术瓦斯灭火技术包括物理灭火技术和化学灭火技术两种。
物理灭火技术包括采取措施降低瓦斯的浓度，如增加通风量、增加湿度等；化学灭火技术包括采用灭火剂对瓦斯进行灭火，如二氧化碳灭火系统、泡沫灭火系统等。
2.4 瓦斯爆炸防治技术瓦斯爆炸防治技术是针对矿井瓦斯爆炸的风险进行的防治措施。
主要包括加强通风控制、安装防爆电气设备、增强瓦斯抽放等措施。
3. 某矿井瓦斯防治实践某矿井在实际生产中采用了以下瓦斯防治措施：3.1 瓦斯抽放措施该矿井通过设置固定点和抽放钻孔进行瓦斯抽放，抽放孔的位置和数量经过科学的设计，能有效地将瓦斯抽放到地面上。
3.2 瓦斯浓度监测措施矿井内安装了传感器监测仪器，实时监测瓦斯浓度。
当瓦斯浓度超过一定的安全范围时，立即采取措施进行瓦斯抽放和瓦斯灭火，确保矿井内的瓦斯浓度处于安全范围内。
应对高瓦斯矿井的瓦斯综合防治技术高瓦斯矿井是指矿井瓦斯含量较高的井眼，瓦斯主要由甲烷组成。
高瓦斯矿井对矿工的安全构成很大威胁，因此需要采取瓦斯综合防治技术来有效降低瓦斯浓度，保障矿工的安全。
一、瓦斯综合防治技术的基本原理和方法瓦斯综合防治技术主要包括措施、装备和管理三个方面。
（一）措施1. 通风措施：通过增加通风量，保持井下空气流通，将瓦斯向外排出，达到降低瓦斯浓度的目的。
可以采取机械通风、气流通风等方式。
2.水力措施：通过注水形成水及泡沫屏障，减少瓦斯扩散。
可以采取水封检查、水幕、水雾、水雾泡沫等方式。
3、抽采措施：通过设置抽采装置抽取井底瓦斯，使其不进入工作面。
可以采用抽放瓦斯机、风机、风力机等方式。
4.防爆措施：采用防爆电气设备，避免火星或者静电引发瓦斯爆炸事故。
（二）装备1.传感器：通过安装瓦斯传感器监测矿井瓦斯浓度，及时发现瓦斯超标情况。
2.检测装置：瓦斯检测仪、毒气检测仪等，用于检测瓦斯及其他有害气体的含量。
3.通风设备：风机、风力机等，用于增加井下通风量。
4.抽瓦斯装置：抽采瓦斯机、风机等，用于抽取底板瓦斯。
（三）管理1.制定安全生产制度和操作规程，确保矿工遵守安全操作规程。
2.加强安全教育和培训，提高矿工的防范意识和应急能力。
3.定期检查和维修设备，确保装备和设施的安全性和可靠性。
4.建立瓦斯预警和应急预案，及时处理瓦斯超标和突发状况。
5.加强瓦斯监测和管理，定期检查矿井的通风情况和瓦斯浓度，做好记录和分析。
二、瓦斯综合防治技术的具体措施（一）通风措施1.合理配置通风系统，增加通风量。
可以采用多路供风和多路回风方式增加通风量。
2.设置风流阻挡和控制装置，避免瓦斯扩散。
可以采用风门、风闸等控制装置。
3.定期检查通风系统，确保通风设备正常工作。
4.瓦斯超标时采取局部通风措施，将瓦斯排到矿井外部。
（二）水力措施1.注水形成水及泡沫屏障，阻止瓦斯扩散。
2.设置堰水，将井底积水及时排除，避免产生瓦斯。
2024年高瓦斯矿井掘进工作面的瓦斯综合治1概况寺河矿属于高瓦斯矿井，当巷道掘进进入煤层或其它地质构造繁杂的地段，瓦斯涌出量突然增大，随着巷道向前不断掘进，其工作面及回风风流中的瓦斯浓度也在增加，为保证巷道施工的顺利进行，必须降低工作面及其回风风流中的瓦斯浓度。
在不影响工程进度和尽量减少投资的情况下，采用了在工作面增大供风量，在回风段瓦斯涌出量大的地方来抽放瓦斯，降低回风的瓦斯浓度。
这种方法在实践中取得了良好的效果，为降低巷道的瓦斯浓度开辟了一条新途径。
2工程及地质情况东胶巷道较长，巷道断面只有12.5m2，与东轨道运输大巷平行施工，在施工时，从巷道的两端进行相向贯通。
根据瓦斯涌出情况，为满足通风和运输要求，间隔一定距离与东轨巷施工一横贯，原设计巷道沿3#煤层底板施工，但在由东向西的实际施工过程中，煤层倾角变化较大，并有反坡现象，巷道向西施工560m后，进入全岩施工；当施工到1020m时，（即到了15#横贯）巷道又进入了3#煤层，此时，正处在背斜间的鞍部位置，由于受地压的影响，巷道围岩破碎，瓦斯涌出增加；当巷道又向前掘进了80m，在正常施工时，巷道工作面及回风段的瓦斯绝对涌出量达13m3/min，其中工作面瓦斯绝对流出量达8m3/min。
现寺河矿东盘区施工又分东、西两翼，其风量分配基本相等，利用矿主要通风机对井下进行通风，其最大风量可达xx0m3/min。
3瓦斯治理措施由于工作面及回风段的瓦斯涌出量大，3#煤层的透气性较好，瓦斯在自然状态下其释放时间较长，为保证在与其治理过程中，不影响巷道的正常施工，采用局部通风机通风，加速巷道成巷与瓦斯抽放综合治理的措施。
3.1工作面的瓦斯治理由于巷道工作面绝对瓦斯涌出量达8m3/min，为保证工作面能正常生产，其瓦斯浓度不得超过1%，因此巷道风量为：Q=8÷1%×1.7=1360m3/min选用2台2×30kW局部通风机和2台28kW局部通风机配直径800mm的风筒对工作面进行通风，其总供风量可达1500m3/min。
应对高瓦斯矿井的瓦斯综合防治技术范文高瓦斯矿井是指瓦斯含量在0.1%以上的矿井。
高瓦斯矿井引发的瓦斯事故严重，给矿工的安全带来了极大的威胁。
为了应对高瓦斯矿井的瓦斯，需要采取综合防治技术，包括瓦斯抽放、瓦斯抽采、瓦斯控制等措施。
本文将介绍高瓦斯矿井的瓦斯综合防治技术。
一、瓦斯抽放技术瓦斯抽放技术是指通过钻孔、钻井等方式将矿井内积聚的瓦斯抽放到地面。
该技术的原理是利用钻孔和钻井的方式，打通矿井和地面之间的通道，从而实现瓦斯的抽放。
具体操作包括以下几个方面：1. 钻孔布设: 根据瓦斯的分布情况，在井筒埋设一系列钻孔，使其分布均匀，以便于瓦斯的抽放。
2. 钻孔装置: 选择适宜的钻孔装置，如夯实钻孔机、钻探机等。
钻孔机的主要作用是钻孔并击碎地层，将瓦斯储层与钻井眼连接起来。
3. 钻孔操作: 在钻孔时，要严格控制孔深、孔径等参数，使其与待抽放瓦斯量相适应。
在操作过程中，应注意对井筒进行冲洗、冷却等处理，避免短路和积储煤层冲刷产生4. 钻孔维护: 钻孔完成后，要定期进行维护，保持钻孔通畅，避免积存的矿井瓦斯。
通过瓦斯抽放技术，能够减缓矿井中瓦斯积存的速度，降低瓦斯浓度，提高矿工的安全。
二、瓦斯抽采技术瓦斯抽采技术是指利用瓦斯抽采设备将矿井中的瓦斯抽采到地面。
瓦斯抽采的具体过程包括以下几个步骤：1. 设备布置: 根据矿井的具体情况，确定瓦斯抽采设备的布置方式，包括抽采井眼的位置和数量等。
2. 抽采设备的选择: 根据矿井的特点、瓦斯的含量、流量等因素，选择合适的瓦斯抽采设备，如风机、水封等。
3. 抽采操作: 在进行瓦斯抽采时，要根据矿井的瓦斯含量和流量，合理调整设备的运行参数，保持抽采效果稳定。
4. 抽采效果监测: 定期对抽采效果进行监测，确保抽采效果满足要求。
同时，还需要进行抽采设备的维修和保养，确保设备的正常工作。
通过瓦斯抽采技术，能够有效地减少矿井中瓦斯的积累，减少瓦斯事故的发生。
三、瓦斯控制技术瓦斯控制技术是综合利用瓦斯的特性和规律，通过控制和调节瓦斯的扩散和积聚，减少瓦斯事故的发生。
2024年矿井瓦斯防治技术在采矿生产活动中，最常发生的事故是冒顶片帮事故。
冒顶片帮是由于矿岩不够稳定，当强大的地压传递到顶板或两帮时，使矿岩遭受破坏而引起的。
冒顶片帮事故大多数为局部冒落及浮石引起的，而大片冒落及片帮事故相对较少，因此，对局部冒落及浮石的预防，必须给予足够的重视。
引发冒顶片帮事故的原因主要有：矿床地质条件不好，采矿方法不合理和顶板管理不善，缺乏有效支护，检查不周和疏忽大意，浮石处理不当，地压活动等。
(一)冒顶片帮事故的预防要防止冒顶片帮事故的发生，必须严格遵守安全技术规程，从多方面采取综合预防措施，王要措施如下。
(1)选用合理的采矿方法选择合理、安全的采选矿方法，制定具体的安全技术操作规程，建立正常的生产秩序和作业制度，是防止冒顶片帮事故的重要措施。
(2)搞好地质调查工作对于工作面推进地带的地质构造要调查清楚，通过危险地带时要采取可靠的安全措施。
(3)加强工作面顶板的管理、支护和维护必须尽量缩短永久支架与掘进工作面之间的距离。
在掘进工作面与永久支架之间，必须架设临时支架。
对所有井巷均要定期检查，如发现有弯曲、歪斜、腐朽、折断、破裂的支架，必须及时进行更换或维修。
要选择合理的支护方式，支架要有足够的强度。
支护要及时，不要在空顶下作业。
(4)及时处理采空区矿山开采应处理好采矿与空区处理的关系，采用正确的开采顺序，及时充填、支护或崩落采空区。
(5)坚持正规循环作业，加快工作进度，减少顶板悬露时间。
(6)加强对顶板和浮石的检查与处理浮石是采场和掘进工作面爆破后极为常见而普遍存在的，要严格检查和清理浮石，防止浮石掉落而造成伤亡事故。
可采用简易方法和仪器对顶板进行检查与观测。
常用的简易方法有木楔法、标记法、听音判断法、震动法等。
此外，还可采用顶板警报器、机械测力计、钢弦测压仪、地音仪等仪器观测顶板及地压活动。
(二)巷道冒顶的处理巷道冒顶大多发生在岩层松软区和破碎带内，巷道(一)概述矿井瓦斯是指从煤岩中释放出的气体的总称，主要成分是甲烷(CH4)，其次为氮气和二氧化碳，还有烃类气体等。
高瓦斯矿井的瓦斯综合防治技术范本瓦斯是在矿井中产生的一种可燃气体，如果不采取有效的防治措施，会对矿工的生命安全和矿井的正常生产造成严重威胁。
因此，开展高瓦斯矿井瓦斯综合防治工作具有重要的意义。
在下面的篇幅中，我们将详细介绍高瓦斯矿井瓦斯综合防治技术范本，内容包括瓦斯预测与监测、瓦斯抽采与抑制、瓦斯灭火与防爆等方面。
希望能对相关矿井的安全生产提供参考和帮助。
一、瓦斯预测与监测瓦斯预测与监测是瓦斯综合防治的起始点和基础工作。
通过合理布设瓦斯监测点，建立可靠的瓦斯监测系统，可以及时准确地掌握瓦斯的分布情况和浓度变化趋势，为制定合理的防治措施提供数据支持。
1. 布设瓦斯监测点合理布设瓦斯监测点是确保监测系统的有效性和可靠性的前提。
需要考虑以下几个因素：矿井地质条件、瓦斯发生和分布规律、通风系统情况、采煤工艺等。
通过综合分析和交叉比较，确定瓦斯监测点的位置和数量。
2. 建立瓦斯监测系统建立瓦斯监测系统包括设备购置、监测点联网、数据传输、数据处理和报警管理等环节。
需要选用合适的瓦斯监测仪器和设备，确保其准确性和可靠性。
建立联网系统，将监测点与数据中心相连，实现数据实时传输和集中管理。
对传输的数据进行处理和分析，生成相关报表和图表，并对异常情况进行及时报警和处理。
二、瓦斯抽采与抑制瓦斯抽采和抑制是降低瓦斯浓度、控制瓦斯积聚的重要手段。
通过合理利用通风系统和瓦斯抽采设备，实现对瓦斯的有效控制，确保矿井内的瓦斯浓度在安全范围内。
1. 通风系统的优化设计通风系统是瓦斯抽采和抑制的基础。
通过对矿井的通风系统进行优化设计，可以改善矿井的通风环境，减少瓦斯积聚的可能性。
主要包括以下几个方面的内容：选用适合的通风机型、调整通风系统的布局和参数、合理设置导流、进风和回风井等。
2. 瓦斯抽采设备的合理选用根据矿井的具体情况，选择合适的瓦斯抽采设备。
常用的瓦斯抽采设备有风机、瓦斯抽放泵、瓦斯水枪等。
需要根据矿井的通风需求和瓦斯产生的位置和分布情况，确定抽采系统的类型、数量和布置方式，并进行相应的调试和管理工作。
应对高瓦斯矿井的瓦斯综合防治技术范文高瓦斯矿井是指瓦斯含量较高的矿井，瓦斯是一种常见的矿井灾害因素，容易引发爆炸事故，对矿工的生命安全和矿山的生产造成严重威胁。
为了有效应对高瓦斯矿井，采取瓦斯综合防治技术是十分关键的。
一、安全开采和减排瓦斯（1）合理布置通风系统高瓦斯矿井应建立高效的通风系统，通过合理布置主风机，通风巷道和风门等设施，确保风量充足、流线畅通。
同时，应按照瓦斯自然发生规律，采取合理的通风方法，将高浓度瓦斯区域向外排放，减少瓦斯积聚的可能性。
（2）采取瓦斯抽放技术在矿井开采过程中，通过瓦斯抽放技术将瓦斯抽取到井口并进行处理，是减少瓦斯积聚和减排的有效手段之一。
应根据矿区瓦斯产生量和分布情况，确定合适的瓦斯抽放方式，如井下抽放、有序抽放和巷道抽放等。
（3）改善瓦斯的人工扰动条件在矿井开采中，应尽量减少或阻断煤层和矿岩的人工扰动，避免产生过多的瓦斯。
此外，合理调整开采参数，如控制掘进速度和合理煤层支护，可减少瓦斯的泄漏和累积。
二、瓦斯抽放与利用技术（1）井下瓦斯抽放通过钻井和井下管道将瓦斯从煤层中抽取到地面，以降低矿井瓦斯浓度，减少安全隐患。
井下瓦斯抽放可采用抽放管道直接连接煤层瓦斯抽放系统，也可通过井下风机加压引导瓦斯流向井口。
（2）瓦斯利用技术瓦斯作为一种可再生能源，可以经过处理后作为燃料供给矿井内的设备，如煤矿暖风机和煤矿瓦斯锅炉等。
同时，瓦斯也可以作为发电厂的燃料，通过发电制热的方式充分利用瓦斯资源。
三、瓦斯检测与监控技术（1）瓦斯检测仪器瓦斯检测仪器是矿井安全生产中必不可少的设备，能够实时监测矿井中的瓦斯浓度，并及时发出警报。
常见的瓦斯检测仪器有瓦斯抽放仪、瓦斯浓度传感器和瓦斯预警仪等。
（2）瓦斯监测系统通过布设瓦斯监测点，将瓦斯检测仪器与监测系统连接起来，形成一个完整的瓦斯监测网络。
监测系统可以实时记录矿井中的瓦斯浓度变化，并将数据传输到监控室，以便进行分析和处理。
（3）远程监控技术利用远程监控技术可以实现对矿井瓦斯情况的远程监测和管理。
高产高效矿井的瓦斯综合防治技术Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】高产高效矿井的瓦斯综合防治技术作者：王春光摘要：随着煤炭企业的发展，部分矿井已经进入深部开采，加上大型矿井的不断建设，瓦斯灾害已经成为矿井开采发展的主要障碍，文章分析了高产高效工作面涌出瓦斯的来源及涌出规律从不同的方面介绍现代化高产高效矿井的瓦斯综合防治技术。
关键词：高产高效；瓦斯；上隅角；采空区；综合防治高产高效工作面通常指煤层瓦斯含量不大，但由于机械化程度高，开采强度大、产量集中，在生产过程中，瓦斯涌出量较大，经常造成上隅角和回风瓦斯超限的工作面。
在全国51个高产高效工作面矿井中，有17个属于高瓦斯或瓦斯突出矿井，占总数的33%，有68%的高产高效工作面存在着严重的瓦斯超限问题。
在低瓦斯矿井，高产高效工作面由于瓦斯超限影响生产的时间约为正常时间的1/8～1/12，而在高瓦斯矿井或突出矿井，则高达1/3～1/4。
瓦斯问题成为制约高产高效的主要障碍。
掌握高产高效工作面瓦斯来源构成、瓦斯涌出特征、时空分布的规律以及瓦斯涌出与开采技术条件和地质因素的关系，可为研究高产高效工作面瓦斯综合治理方案提供可靠依据。
1 高产高效工作面瓦斯涌出规律与其他采掘工作面相比，高产高效工作面有以下基本特点：采用综合机械采煤，机组割煤比较连续、工作面推进速度快、采落煤块较小、粉煤较多、工作面长度大、走向长度长、采用胶带运输机运煤速度快。
例如平顶山矿区煤层瓦斯含量不是很高，但由于开采强度大，产量集中，加之厚煤层分层开采或邻近层太近，使瓦斯涌出量急剧增加，造成回风巷和局部瓦斯集聚(尤其是上隅角)。
高产高效工作面的瓦斯来源研究工作面瓦斯的来源，查明各个来源的涌出比例，然后分源进行治理，对瓦斯防治工作很有意义。
研究表明，含瓦斯煤层在开采时，受采掘作业影响，煤层及围岩中的瓦斯赋存平衡条件遭到破坏，受采动影响区域内的煤层、围岩中的瓦斯将涌入工作面，构成采掘工作面瓦斯涌出的组成部分。
采场范围内涌出瓦斯的地点即为瓦斯源。
很显然瓦斯涌出源的多少、各源涌出瓦斯量的大小直接影响采场的瓦斯涌出量。
研究表明，回采工作面瓦斯涌出关系如图1所示。
图1 高产高效工作面的瓦斯来源构成示意图由图1可以看出，回采工作面瓦斯涌出包括3部分，即落煤瓦斯涌出、煤壁瓦斯涌出、采空区瓦斯涌出。
采空区瓦斯涌出又由3部分组成，即围岩瓦斯涌出、回采丢煤瓦斯涌出、邻近层瓦斯涌出。
这3部分瓦斯随着采场内煤、岩层的变形或垮落而卸压。
按各自的规律涌入采空区，混合在一起。
然后，在浓度差，主要是矿井通风负压的作用下涌向工作面。
下面将主要阐述高产高效工作面煤壁、落煤、采空区3部分的瓦斯涌出规律。
高产高效工作面瓦斯涌出规律(1)煤壁瓦斯涌出规律。
当割煤机不断割煤，新鲜煤壁不断暴露，在矿山压力的作用下，工作面前方煤体中的应力平衡状态遭到破坏，出现了透气性大大增加的卸压带，由于煤体内部到煤壁之间存在着瓦斯压力梯度，瓦斯得以沿卸压带的裂隙向工作面涌出。
瓦斯涌出强度随着煤壁暴露时间的延长而降低。
(2)采落煤块的瓦斯涌出规律。
采煤机落煤把煤粉碎成各种块粒状煤，提高了煤的瓦斯解吸强度，导致瓦斯涌出量的增加。
研究表明，采落煤块的瓦斯涌出强度与煤壁一样，也随时间的增加而减少。
(3)采空区瓦斯涌出规律。
采空区的瓦斯浓度随采空区深度的增加而增高，即离采掘面越远瓦斯浓度越高；采空区内顶板瓦斯浓度高于底板瓦斯浓度；采掘面采用上行通风时，采空区上部(回风侧)瓦斯浓度比下部高。
由采空区瓦斯涌出的来源可知，采空区瓦斯涌出也是由煤块和煤层暴露面等涌出构成，因此也和落煤、煤壁是按同一形式衰减曲线逐渐枯竭的。
研究表明，在工作面初采时，从开切眼开始向前推进，采空区从无到有，随着采空区面积的扩大，采空区瓦斯也逐渐增大，在老顶首次垮落之前采空区瓦斯涌出量较小，当老顶初次垮落后，采空区瓦斯涌出量出现一个峰值，随工作面推进，采空区瓦斯涌出量又增加，随后涌出量又减少，以后发生周期性老顶冒落时，瓦斯涌出量也出现上述的周期变化。
但增加到一定值时，在开采条件基本不变的条件下，采空区瓦斯涌出量将趋于稳定。
2 高产高效工作面瓦斯综合治理目前国内瓦斯治理措施主要有抑制瓦斯涌出及减小工作面瓦斯涌出2类。
抑制瓦斯涌出主要有采用煤体注水等方法。
减小工作面瓦斯涌出主要有改善通风系统，减少通风设施的漏风量，减小通风阻力；改变通风方式，增加进风巷或回风巷，采用均压通风；采用尾巷、高抽巷；采用地面钻孔、顶板走向钻孔、高位钻孔；预抽煤层瓦斯等方法。
抑制瓦斯涌出适用于工作面瓦斯涌出量不大时使用。
减小工作面瓦斯涌出则是治理高产高效工作面瓦斯的根本措施。
目前应用较多的则是采用预抽煤层瓦斯和采用顶板走向钻孔以及采用尾巷、高抽巷等方式治理采空区涌出瓦斯。
预抽煤层瓦斯一般在瓦斯含量较大，煤层透气性系数较高煤层中使用，而对于瓦斯含量较小的煤层使用效果不明显。
顶板走向钻孔、地面钻孔及尾巷抽放则主要是针对采空区瓦斯抽放。
由于高产高效开采一般采空区遗煤较多，采空区瓦斯涌出较大，因此顶板走向钻孔及尾巷抽放效果较好，应用十分广泛。
工作面通风优化由于工作面通风不合理可能造成瓦斯积聚和超限，可以通过改变通风方式、增大风量、减少漏风等措施使风量能够解决较大的瓦斯。
山西潞安矿业集团王庄矿6108综采面为解决综采回风隅角的瓦斯超限，在6108距切眼20m处掘一横贯与老空区贯通，61下山放水巷车场密闭打开一个面积约为0.9m2的通风口，这样6108工作面风流分为两部分：一部分经回风巷进入61采区回风巷；另一部分经采空区和61下山放水巷进入61采区回风巷，对采空区瓦斯实现了分流治理(见图2)。
该工作面于2000年6月开始回采，到2001年中旬回采完毕，没有出现瓦斯超限现象。
图2 6108工作面通风示意图回采期间，工作面的供风量平均为1280m3/min，其中，回风巷回风1150m3/min，61下山放水巷分流回风量130m3/min，占工作面总风量的10%。
工作面平均瓦斯涌出量5m3/min，最大瓦斯涌出量达到9.3m3/min，分流瓦斯量平均1.2m3/min，最大分流量2m3/min，平均分流量24%。
利用钻孔抽放减少瓦斯向工作面涌出钻孔抽放是随着钻探设备发展而发展的，由于其操作简便、节省工作量、成本较低，在许多矿区应用越来越广泛。
钻孔分为地面钻孔、穿层钻孔、顺层钻孔等。
穿层钻孔又分为高位钻孔和低位钻孔，顺层钻孔分为平行钻孔和交叉钻孔。
2.2.1 地面钻孔由于采动影响，在煤层的顶板和底板的围岩内产生裂隙，特别在采空区上方形成冒落带和裂隙带，造成邻近煤层的卸压，引起瓦斯的卸压流动效应，邻近煤层与围岩中的大量卸压瓦斯，通过层间的裂隙涌向开采层的回采面。
瓦斯涌入量的大小与邻近煤层的层数、层间距及岩性、煤层厚度及瓦斯含量有关，还和开采层采高、倾角、工作面走向、倾斜长度、顶板管理方法等有关。
工作面回采过程中，地面钻孔主要抽出上裂隙带卸压层内的高浓度瓦斯，截阻其向采面的涌入。
此间冒落带煤层内的瓦斯和下邻近煤层的卸压瓦斯大量地涌入工作面采空区，并随着工作面的不断推进，采空区冒落高度和范围逐渐增大，通风负压逐渐变弱。
当地面钻孔抽放负压大于井下通风负压时，地面钻孔将连续抽出积存于采空区内的瓦斯。
在工作面采完后，上、下邻近层的瓦斯继续向采空区涌入，封闭采掘面后，地面钻孔可以长期抽放老空区瓦斯。
在邻近采诀面开采时，采空区互相连通，钻孔还可以抽出邻近采区的采空区瓦斯。
从以上分析可以看出，地面钻孔无论在工作面回采期间，还是在工作面采完后，都可以长期抽出邻近层和采空区的瓦斯，降低涌入开采巷道的瓦斯量和风流中的瓦斯浓度，减轻通风负担，保证安全生产。
由于地面钻孔的钻孔成本较高，在我国应用不多，主要在我国平顶山矿业集团、阳泉矿业集团和宁夏煤业集团等地应用。
平顶山十矿-320m水平戊10-20100工作面应用了地面钻孔进行抽放。
通过计算该矿瓦斯涌出量为～28.8m3/min，通风能够排出13m3/min，这说明单靠通风不能解决瓦斯问题，必须进行抽放，抽放纯量为～15.8m3/min。
该工作面于1999年4月3日开始回采，4月23日地面钻孔开始抽放瓦斯，连续抽放效果显着。
1个月抽出纯瓦斯7万m3，抽放参数见表1。
抽放瓦斯浓度、纯瓦斯流量变化曲线如图3所示。
表1 钻孔参数表图3 抽放瓦斯浓度、纯瓦斯流量变化曲线图抽放回采工作面回风流瓦斯浓度比抽放前降低%左右。
抽放前回采工作面产量由于受瓦斯超限的制约，不能达到设计能力；抽放后由于工作面瓦斯浓度的降低，使工作面平均日产量由1800t增加到2600t。
高位钻孔抽放高位钻孔是在风巷向煤层顶板施工的钻孔。
高位钻孔瓦斯抽放又称顶板裂隙带抽放，主要作用是以工作面回采采动压力形成的顶板裂隙作为通道来抽放工作面煤壁及上隅角涌出的瓦斯。
根据一系列回采工作面矿山压力规律的研究，煤层随工作面回采，在工作面周围将形成一个采动压力场，采动压力场及其影响范围在垂直方向上形成3个带，即冒落带、裂隙带和变曲下沉带。
在水平方向上形成3个区，即煤壁支撑影响区、离层区和重新压实区。
在这个采动压力场中形成的裂隙空间，便成为瓦斯流动通道。
通过钻孔内的负压，加速了瓦斯的流动，使高位钻孔能够抽出瓦斯，并且抽放量大大超过本煤层瓦斯的抽放量。
一些高位钻孔实现了超前抽放，即工作面离钻孔口还有一段距离时，能抽出高浓度瓦斯，这说明煤、壁支撑影响区内煤层顶板已有裂隙作为瓦斯通道。
这部分瓦斯显然是煤壁中原始煤体释放的。
随着采动影响，工作面煤壁受压形成瓦斯解吸，解吸的瓦斯又通过煤壁裂隙和顶板裂隙流入抽放钻孔，这是高位钻孔能抽到高浓度瓦斯的原因，也是高位钻孔的重要作用点。
高位钻孔抽到上隅角瓦斯是在钻孔的后期，随着钻孔的垂高变小，到接近冒落带或进入冒落带时才出现，这时抽放瓦斯浓度变小。
只要钻场钻孔还保留，仍能够发挥作用。
利用高位钻孔抽放瓦斯是有效解决工作面瓦斯超限问题的一项重要措施。
积聚在采空区顶板裂隙带的瓦斯量非常大，在井下通风压力变化时这些瓦斯容易流动到采煤工作面，造成工作面瓦斯严重超限。
为了实现最佳的高位钻孔瓦斯抽放效果，需要对高位钻孔进行抽放参数优化设计和试验工作。
抽放高度主要取决于裂隙带的高度和裂隙带的可抽高度。
为了求得可抽高度，进行了多种孔深的抽放试验，并把某个范围内能抽到高浓度瓦斯的高度称为可抽高度。
用终孔高度(H1)、高浓度起点高度(H2)和高浓度终点(H3)3个参数来控制可抽高度指标。
在平煤集团高位钻孔瓦斯抽放最大高度为24m，高浓度终点最小高度为6.4m，因此可以将高位钻孔抽放高度区间确定为～24m。
钻孔终点高度确定为25m。
有效平距包括孔外抽放平距和孔内抽放平距。
