摘要：综合放顶煤工作面机械化程度高、开采强度大、产量集中,在高瓦斯矿井生产过程中 , 单个工作面达产,大量的瓦斯将集中涌出,经常会出现上隅角和回风流的瓦斯超限,这就成为了工作面生产的一个主要障碍,为了保证生产安全进行,瓦斯问题必须采取措施予以解决。
关键词：综放工作面；瓦斯治理；因素；措施
近年来，我国煤矿正向着生产集中化、矿井大型化、运输连续化、系统简单化方向发展，而综采放顶煤具有产量大、成本低、高产高效、巷道掘进率低等优点，所以在我国具有条件的煤矿生产中得到越来越多的应用和推广。同时综采放顶煤技术造成的安全问题也日益突出，特别是瓦斯问题已严重制约着工作面的正常生产。
1 综放面瓦斯涌出来源
综放面的瓦斯涌出来源同煤层赋存和开采条件有关系。与采用其他采煤方法的工作面相同，综放面的瓦斯来源主要是开采层、邻近层（包括围岩）和采空区瓦斯。
综放面瓦斯涌出来源主要有4部分组成：①工作面煤壁（包括支架上部煤壁）瓦斯涌出；②工作面采落煤炭瓦斯涌出；③支架放顶煤瓦斯涌出；④采空区遗煤和采空区周壁瓦斯涌出。另外，有上、下邻近层的煤层开采时，还应该考虑邻近层（包括围岩）的瓦斯涌出。
2 瓦斯涌出量的影响因素
根据综放面的瓦斯涌出来源分析，综放面的瓦斯涌出量除主要取决于开采层瓦斯含量，还与工作面的开采强度、邻近层瓦斯涌出以及地面的大气压有关。
2.1 开采层瓦斯含量
采用综采放顶煤的工作面煤层厚度一般大于5m，所以开采层瓦斯含量是影响瓦斯涌出量的重要因素。一般情况下，工作面瓦斯涌出量与煤层瓦斯含量成正比，但是通过相关数据，相同采矿条件下，综放面相对瓦斯涌出量与煤层瓦斯含量的比值比用普通综采或其它开采方法时要小。这主要是由于在采煤机割煤、移架、放煤过程中，数倍于采高的顶煤应力状态和煤的结构发生改变，从而使煤体中大量瓦斯预先排放到采空区所致。综放面采空区冒落空间大，其上部大部分区域无有效风流，因此，若无邻近层或邻近层和围岩瓦斯涌出量比较小时，就可能造成大量高浓度瓦斯储存在该区域，使开采层相对瓦斯涌出量偏小。
2.2 工作面的开采强度
对开采层而言，随着工作面推进速度增大，单位时间内采落的煤炭增加，从落煤中涌出的瓦斯量也会增加；同时，工作面和支架上部煤壁暴露时间间隔缩短了，这样煤壁暴露时间内的瓦斯涌出强度就增加了，这些因素会使工作面绝对瓦斯涌出量增加。同样，工作面的长度和推进长度越长，也会造成工作面的瓦斯涌出量增加。
2.3 邻近层瓦斯涌出
邻近层的瓦斯一般首先涌入开采层的采空区，瓦斯自采空区涌入工作面空间的主要原因在于采空区内存在漏风，大部分瓦斯通过漏风进入工作面，另有部分瓦斯随着顶煤一起从放煤窗口涌入工作面空间。在采空区中的靠近工作面空间的区域，由于顶板冒落时间较短，冒落的岩块呈松散堆积，孔隙大，漏风强度大，使该区域的瓦斯基本上全部通过漏风带进入工作面空间；由该区域再向内部延伸，由于冒落岩石逐渐压实，孔隙率降低，风阻增大，漏风强度减弱，使风流呈过渡流态，该区域的瓦斯部分被漏风带入工作面空间；自该区域再往里延伸，冒落岩石进一步压实，漏风基本消失，所以该区域及以后区域瓦斯基本不进入工作面空间。
由此可见，虽然综放面采空区影响范围很大，但是并非所有煤层涌出的瓦斯都对工作面瓦斯涌出有影响，只有煤层的瓦斯涌入漏风带时，才对工作面瓦斯涌出有影响。
2.4 地面大气压力的变化
地面大气压力在一年内的变化量可达5～8KPa，一天内的最大变化量也达到2～4KPa。但与煤层瓦斯压力相比，地面大气压力的变化量是很小的。虽然地面大气压力的变化对煤层暴露面的瓦斯涌出量没有多大影响，但对采空区瓦斯涌出有较大影响。在生产规模较大的综放工作面，采空区瓦斯涌出量占很大比重。当大气压力下降时，采空区积存的瓦斯会更多的涌入风流中，使矿井瓦斯涌出量增大；当大气压力上升时，矿井瓦斯涌出量会明显减小。
3 瓦斯治理技术措施
3.1 瓦斯抽放
开采层煤层透气性好的，可以采取采前预抽放，降低实体煤的瓦斯含量；回采中，借助于煤体的卸压充分条件，可以采用回风巷道顺层、穿层钻孔对本层和邻近层的瓦斯进行抽放，减少瓦斯在开采过程中的涌出。采空区可以在工作面推进过程中利用埋管抽放；利用邻近采空区的巷道钻孔抽放采空区瓦斯；通过地面大直径钻孔，抽放采空区、卸压邻近层，也可以取得较好抽放效果。上隅角是瓦斯易聚集区域，对于它的防治是不可以掉以轻心的，可以采取明管抽放；利用水引射器，将瓦斯引入采空区深部等方法。
3.2 煤层注水
对煤层注入高压水，不但可以增大煤体的空隙，增大瓦斯流动的通道，增大煤层的透气性，有利于瓦斯抽放，而且还可以增强煤体的湿润性，可以抑制放、落煤工作中煤尘的产生，改善工作环境 。
3.3 通风技术
采取正压通风是利于抑制瓦斯涌出，对主扇的运转情况要时时注意，并要掌握井田地区的气候及大气压力变化情况，及时调整主扇的工况，保证井下压力的基本稳定。对于上隅角，可以利用风帘导入新风，稀释隅角瓦斯浓度，防止瓦斯超限，增大对工作面的供风量。
3.4监控监测
对瓦斯集中涌出、聚集区域，采取计算机时时检测监控。及时发现，及时处理。做好设备的闭锁管理。
4 防止自然发火综合防治措施
4.1 下巷道喷浆防止自然发火
对井下所有巷道进行喷浆，喷浆厚度平均在 3cm，粗料石砌碹的巷道经喷浆后，减少了巷道空隙，减少了漏风，从而减少了向煤层供氧，减慢了煤层的氧化速度。巷道喷浆后，裂隙减少，当巷道壁后灌黄泥浆时，减少了跑漏浆现象。巷道喷浆后为预防巷道壁后厚煤层自然发火创造了有利条件。井下密闭墙进行喷浆，既防止了采空区漏风，又有效地预防了采空区煤层自然发火。
4.2 改变采煤方法防止自然发火
采用分层开采，火区始终跟着回采工作面，灭火和采煤互相影响。而采用全高放顶煤采煤方法，采空区自然垮落快，采空区漏风少，采过联络巷道及时封闭。采煤工作面高温点及煤层自然发火明显减少。
4.3 改造矿井通风方式，预防煤层自然发火
矿井通风方式应采用中央并列式和中央分列式混合式通风，轨道运输巷和胶带运输巷同时入风，风经工作面前顺槽进入采煤工作面，由采煤工作面至后顺槽和集中回风材料巷到风井。从而杜绝了中央并列式通风回风材料巷交叉通过集中胶带巷和轨道运输巷道。减少了交叉巷道漏风从而降低了巷道壁后煤层自然发火。
4.4 地面用钻机向火区打钻孔灭火
井下自然发火地点确定后，把火区坐标点填到井上下对照图上，根据井上下对照图在地面选点打钻孔，用钻孔灌黄泥浆把火区范围圈住使火区不向外蔓延，然后在火区中心打钻直接灌黄泥浆灭火。当火区范围较大时，使用多个钻机同时打钻孔灭火；钻机灭火围封火区非常有效，可堵住火区使其不能向外蔓延，从而有效控制火区范围，为有效灭火创造条件。
参考文献：
??[1]付田田、昝军才、邹德龙《特厚煤层分层开采工作面瓦斯治理技术研究》2014.08
??[2]张剑锋、张帅《特厚煤层首分层综采工作面瓦斯综合治理技术分析》2017.06