永贵能源开放有限责任公司新田煤矿 贵州毕节 551700
摘要：在煤矿开采过程中，为使综采工作面上的瓦斯含量有效降低，切实提高矿井安全水平，再抽采瓦斯的时候可以采用优化后的通风系统，建立瓦斯监控系统，重点关注转变后的矿井安全管理模式，以期实现矿井的安全生产和快速发展。本文主要结合矿井的瓦斯的来源途径，介绍瓦斯的工艺原理以及瓦斯的治理工艺。
关键词：矿井；瓦斯；治理工艺
导言
在对煤矿进行开采作业的时候，最重要的危险源之一就是瓦斯。关于瓦斯的浓度，煤矿行业有着极其严格的要求，比如综采面放炮地点，风流中瓦斯的浓度一定要小于1%。如果大于1%的时候，就不能开展打眼和爆破工作。当瓦斯的浓度达到1.5%的时候，就不能继续开展相关工作，一定要切断电流、撤离作业人员。地层中的瓦斯的主要特点是含量大、流动性强、扩散性强。这些特点给瓦斯的控制工作提高了难度。抽采和通风工艺可以保证瓦斯的含量在一定浓度内，煤矿的开采工作可以继续进行。要注意的是，为保证瓦斯不会对安全生产造成影响，只有制定有效的抽采和通风工艺措施。
1.矿井瓦斯的来源
我国煤矿行业的瓦斯灾害对矿井下的工作人员的生命安全有着巨大的威胁力度，也是每个煤矿的重点安全引患。如果瓦斯发生灾害，煤矿行业和煤矿企业就需要承担巨大的经济负担和经济压力，情况严重的甚至会造成煤矿破产。瓦斯的灾害对我国煤矿行业的发展有着严重的制约性，要做好瓦斯的治理工作，首先需要做的就是深入分析瓦斯的来源途径，针对其途径采取有针对性的控制方案和手段。通常情况而言，瓦斯来源可以分为三个方面，一是综采工作面采煤时涌出瓦斯，这一部分瓦斯可以被称为落煤瓦斯，因其吸附在煤炭上的少部分瓦斯解吸后释放。二是从掘进工作面涌出瓦斯。三是在回采丢煤的过程中涌出的瓦斯，或者是通过围岩和邻近层涌出的瓦斯，这些瓦斯被称为采空区瓦斯涌出。在这些途径里，更多的瓦斯是从采空区涌出的瓦斯，因此应当在防治方案中重点关注采空区涌出瓦斯。
2.瓦斯的工艺原理
治理瓦斯采用的工艺是主要是通过在地面建立瓦斯泵站，由井下的瓦斯管道配合通风系统抽取后进行排除。在抽取瓦斯的过程中要根据煤层的巷道布局、瓦斯来源、实际条件和其他相关参数进行合理的选择。在选择的时候需要遵循以下工艺原则：一是抽放瓦斯的时候，选择的方法要适宜煤矿所在的地质条件和煤层赋予的状况。二是要在工艺设计的时候，应当以方便管路施工为基本原则。以增加抽放的时间和方便对相关管道开展铺设工作。三是实现巷道开采的量减少，尽量将瓦斯的抽取巷道与开采巷道进行有机结合。
3.瓦斯治理工艺
在瓦斯含量小于等于 8 m³ /t 的区域，为防止顶板冒落，可以通过顶板抽采焊的方式治理临近的瓦斯层，在抽放回采工作面的瓦斯的时候，应当先对采空区做相应的封闭处理。在回风巷的上方要掘一个斜向上的绕行巷道，每个绕行巷道之间需要间隔40米，然后向上方打转。之后开展瓦斯的抽放工作，在抽放瓦斯的时候要进行密封处理，当回采结束以后，要对入风巷和回风巷的粘土进行永久性地密封处理工作。同时，为实现瓦斯的抽放工作正常、有序地进行，要接好相关管路。
3.1布孔方式
对回采面的顺层进行钻孔施工的时候，要通过交叉式的作业方式进行布控。平行钻孔位跟煤层底板之间的距离应当在一米。斜交钻孔和煤层顶板之间的距离应当为1.5米。在这个环节，平行状孔要与顺槽的方向呈垂直状态，斜交钻孔的孔底与工作面相迎。相交错布置这两种钻孔方式，以增加平行钻孔的数量。采用聚氨脂封孔的方式进行封孔，封孔的深度大概在八米，长度大约在一米。在钻孔的时候，要重点把握三方面的要素：一是压力，二是速度，三是排渣，以防止夹钻现象的发生。排渣不及时就容易造成夹钻现象，解决夹钻现象的方法就要采取“低压慢进、掏空前进”的策略。
当用风力排渣的方式进行排查的时候，要保证风压在0.5MPa。为避免发生着火的情况，在管路中也需要配置风水隔离器，钻机也要实现“风、水、气”三通，供水的压力也应当大于0.5MPa。在钻孔的时候，要保证两米范围之内有对一氧化碳和甲烷的报警器，因为这些报警器可以在发生着火情况的时候停止作业，使得相关工作人员能够及时撤离现场。
3.2钻场及封孔布置
工作面的顺槽下帮是钻孔的主要位置。钻场的间距一般是40米左右。钻场的规格为4.0米乘以4.5米乘以3.28米，通常的支护设施是36U钢半圆孔。已有的实践经验表明，封孔效果最佳的条件是封孔时采用的聚脂胺黑料和白料的比例为1：2，且膨胀的延续时间是40秒。这样的条件对井下作业也是比较有利的，当压力比较大的时候，封孔的深度应当设置在十米左右。
3.3煤矿通风方式
影响煤矿的通风方式的主要因素是回风和进风的位置。当前应用最广泛的四种通风方式分别是混合式、区域式、对角式、中央式。混合式通风方式主要适用于地质条件比较复杂的环境。在区域式通风方式里，需要有一个独立的回风系统进行支撑。对角式的通风方式分为区对角式和两翼对角式，对于容易发生火灾或者瓦斯爆炸的矿井，两翼对角式通风方式是最适用的。中央式通风方式又分为中央并列式和中央边界式。中央并列式主要用于瓦煤层瓦斯比较少的环境，而中央边界式主要适用于瓦斯比较多的环境。目前也有煤矿采用U+L两进一回的通风方式，这种方式是对以往的通风方式进行改造以后的一种方式，其主要优点在于进风通道是轨道巷或皮带巷，可以有效增强通风系统的透风能力。通过风流将巷道内堆积的瓦斯进行迅速的转移和扩散，当这两条巷道作为进风巷的时候，有效地减少了瓦斯过多引起的工作面风量不够的现象。偏 w型通风技术主要用在瓦斯含量比较高的综采工作面上，运用这种技术需要在皮带上和轨道之间，另外建立一条回风巷。同时要用煤柱将回风巷与轨道进行隔开，以实现通风线路不漏风，并且相互独立。W型通风技术，尤其适用于瓦斯含量比较高的作业环境，其原理是将皮带巷与轨道作为进风巷，由此形成了一回两进的通风状态，可以使得风量增加一倍，有效增强通风能力。
3.4瓦斯治理工艺的管理
对于瓦斯的治理工作，除了要关注工艺因素以外，还应当重视对瓦斯的管理和监测。从宏观方面，在治理瓦斯的时候，需要遵从监测监控、调控结合、侧重堵防、综合治理的基本原则。在开采阶段进行工艺设计的时候，应当以“防”为主，以确保综采面内的瓦斯含量在标准以下。当结束开采的时候，应当以“堵”为主，以确保不泄露其余瓦斯。除此之外，需要制定科学、合理的瓦斯治理工作的防控制度，定期对相关工作人员进行考核和技术培训，确保员工能够依照相关操作规范、顺利进行生产作业。然后要加强对瓦斯含量的监控，以确保在某一环节出现异常情况时，可以有及时的报警响应作为提示。在条件允许的情况下，也应当对瓦斯的通风设备和抽采设备实时掌握作业状态。最后，要加强应急演练。要让相关作业人员熟练地掌握，当瓦斯含量突然增高的时候，应当采取怎样的措施进行处置。同时，也要让其掌握必要的逃生方式，防止发生人员伤亡的情况。
结束语
对矿井里的瓦斯进行治理是一个系统又复杂的工程，主要要靠通风系统与瓦斯抽放系统的配合实现。在抽放瓦斯的时候，要遵从钻孔和钻场的布置原则，充分重视钻场钻孔的工艺设计。符合实际情况的工艺设计，可以有效从源头上改善对矿井瓦斯的治理效果。当然，也要加强对相关工作人员和设施设备的管理，学习先进的理论，以确保煤矿在安全的状态下运行。
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