阜康市西沟煤焦有限责任公司煤矿 新疆昌吉 831500
摘要：在煤矿生产中，综采工作面出现的瓦斯事故比例最大，所以其中工人的伤亡数量也是非常多的，并且事实证明，我们国家在近些年中出现的瓦斯爆炸事故在持续上升，不但降低了煤矿生产的效益，还为工作人员的生命安全带来巨大威胁，同时对其周边的境况也造成了一定的影响。所以，想要确保煤矿生产的安全性，就必须减小瓦斯事故在煤矿开采中出现的概率。本文结合某矿实际情况，采用优化高位钻孔参数及钻孔施工顺序、改变套管直径等措施，达到有效治理工作面瓦斯的目的，为工作面及矿井后期开采提供安全保障。
关键词：瓦斯治理；工作面；钻孔；抽采
前言
综采工作面会产生大量瓦斯气体，分析其原因，在于工作面推进过程带来了较大的力学变化，促使切眼后部煤柱受压增大，空间受到挤压，这个过程促使工作面后部瓦斯以及上下临近部位的瓦斯也受到挤压，并向空气密度明显低于瓦斯集聚的区域转移，这就是液压支架的后面，也就工作人员进行开采的区域。它们在释放后会造成工作面或巷道的煤岩层结构受到破坏，从而发生意外事故，所以一定要采用完善的综合瓦斯处理基础来进行有效地解决。那么下面具体讨论相关话题。
1综采工作面瓦斯治理必要性
在针对综采工作面当前的情况展开分析时，需要针对矿井的实际状况拥有足够的认知，如此不但可以实时高效的指出其中的重点问题，探索更为安全、有效、可靠的先进科学技术，更可以保证技术在实际应用期间和对应的标准是一致的。以上计划的进行，首要任务是对综采工作面中采空区的瓦斯含量高低和分布情况进行足够的了解，如果条件允许，自己到现场进行检验明确是最好的，以此来保证获取到最真实、可靠的讯息。另外还需对高位钻孔、中位钻孔和穿透钻孔等具体状况进行充分把握，如此可以有效确保对应的技术在实际应用和运行期间的顺利有效性，还能够做到针对瓦斯防治成果进行深入剖析，使相应工作更加完善。
由于矿产综采工作面比较具有特殊性，因此就目前的情况而言，就需要利用针对性较强的应对措施来实施瓦斯的防御工作。这样从根源上对瓦斯造成的安全威胁实施防御，可以更好地降低瓦斯安全事故的出现概率。工作面中瓦斯三位一体的防护模式，可以经过各个类型的钻孔方法，排除采空区瓦斯积存和浓度高的情况，另外还可以适度的应用数据科学技术，对矿井的地质情况进行实地分析。采用此种方式，有效认识矿井的地质构造特点，同时充分地了解整个煤层带来的有利条件，其能够对工作面中高抽巷的运用成果带来良好的促进作用。
2概况
某矿井A3煤平均厚3.05m，A4煤平均厚2.67m，均为简单—复杂煤层结构。矿井绝对瓦斯涌出量20.44m3/min，相对瓦斯涌出量10.42m3/t，为高瓦斯矿井。
A4013工作面位于+700m水平下山采区，工作面东侧为F4正断层，落差0~36m，倾角45°~55°，北侧为A4011工作面采空区，南侧为A4煤层未采区，西侧为A4三条下山，下为A3煤层未采区。A4013工作面走向长815m，倾斜长159m，煤层倾角8°~12°，平均倾角10°，工作面呈东高西低走势，平均坡度3°~5°，煤层顶板为砂质泥岩，属稳定的中等冒落—易冒落的顶板，采用全部垮落法进行管理。
3瓦斯抽采系统
矿井建立了地面永久式瓦斯抽采系统，地面瓦斯抽采泵站安装两台2BEY-62型水环式真空瓦斯抽采泵（一用一备），抽采泵最大排气量为300m3/min。从地面瓦斯泵房至+730m水平使用φ400mmPE管长约870m；从+730m水平至A4013回风巷距离工作面第二个钻场使用φ355mmPE管约1367m，上隅角埋管使用φ219mm不锈钢管，最大抽采路径长约2300m。
4瓦斯来源分析及回采前涌出量预测
A4013回采工作面瓦斯包括本开采层（A4煤）瓦斯涌出和邻近层（A3和A7煤）瓦斯涌出两部分。工作面回采期间相对瓦斯涌出量q采=3.673+3.145=6.818m3/t，绝对瓦斯涌出量为q采绝对=6.70+5.74= 12.44m3/min。
5瓦斯治理初始技术方案
5.1高位钻孔抽采瓦斯
高位钻孔抽采瓦斯技术是从回风巷沿走向在煤层顶板往采空区上方施工钻孔，将采空区顶板裂隙带或冒落空间内积存的高浓度瓦斯抽出，通过抽采切断上邻近层瓦斯涌向工作面的通道，同时，对采空区下部的瓦斯起到引流作用，减少采空区瓦斯向工作面的涌入量。
每个钻场施工8个钻孔，上排4个、下排4个，钻孔施工长100m。上排钻孔终孔高18m左右，下排钻孔终孔高14m左右。终孔控制范围沿倾斜方向距回风巷1~15m，终孔间距控制在5m。采用聚氨酯（俗称AB料）封孔，封孔管采用φ50mm具有煤安标志的矿井许用塑料管。
5.2采空区埋管抽采瓦斯
采取采空区埋管法抽采采空区瓦斯，沿A4013回风巷上帮顶部往采空区敷设φ219mm的轻型钢管。轻型钢管每隔18m设一根布满筛孔的抽采短接，短接外用铁筛网包裹以防碎矸石进入。为防止抽采管路漏风，短接在进入采空区前先用风筒布包裹好筛孔段。
6瓦斯治理优化技术方案
A4013工作面推进至18m，距离1号高位钻场36m，工作面瓦斯浓度出现突然升高，原先2号钻场打的5、6、7、8号孔（全长100m）均不起作用，上隅角埋管作用甚小，上隅角瓦斯浓度达到5%，回风流达到0.7%。
6.1原因分析
（1）A4013工作面推进至15m，采空区顶板垮落高度在5~10m范围，垮落顶部岩层未弯曲，裂隙发育不好，未形成瓦斯通道，2号钻场钻孔终孔点距离煤层14~19m，起不到作用，而前方1号钻场在回采前未打高位钻孔。
（2）2号钻场高位钻孔打设过早，加之煤层顶板有一层泥岩，出现塌孔现象。
（3）上隅角埋管第一个花管口进入采空区内仅10m，而第2个花管口尚未进入采空区内，只能解决局部瓦斯情况，不能使工作面上隅角瓦斯浓度降低。
6.2优化方案
（1）增大钻孔直径，为增大抽放量，将φ94mm钻头换为φ127mm钻头钻孔；将原来100m钻孔长度改为1—2号孔长80m、3—6号孔长100m；将原来8个钻孔改为6个，缩短了施工时间但保证了抽放效果；考虑回水排查，将原来1→2→3→4→5→6→7→8钻机施工顺序改为前期3→4→5→6→1→2和后期1→2→3→4→5→6。
（2）改变埋管安装比例，为缩短花管口与上隅角的距离，将钢管与花管安装比例由原来的2∶1变为1∶1，增加埋管抽放效果。
（3）增设放水器及流量控制阀，放水器由原来的一处变为两处（钻场处增设一处）；流量控制阀在连接上隅角埋管上增加一处，在每个连接孔上再增设一处，用来有效控制抽放流量和负压。
A4013工作面实施瓦斯治理优化方案后，上隅角、采空区侧及回风流瓦斯浓度大大降低，稳定在0.2%左右，达到了有效治理瓦斯的目的，实现了工作面安全生产。
7结语
综采工作面瓦斯治理是煤矿瓦斯治理的重点，A4013工作面从2019年3月上旬开始回采截至5月下旬，通过对3、4、5、6号钻场高位钻孔施工参数，套管材质、长度、花孔设置，高位钻孔施工顺序，上隅角花管与钢管安装比例等采取一系列优化措施，达到了有效治理工作面瓦斯的目的，为工作面及矿井安全高效开采提供了安全保障。
参考文献：
[1]丁建兵.综采工作面综合瓦斯治理技术实践[J].江西煤炭科技,2019（03）:205-207.
[2]马鑫.综采工作面瓦斯综合抽采治理技术应用[J].水力采煤与管道运输,2018（02）:47-49.
[3]邢建国.综采工作面瓦斯综合治理技术研究[J].中国煤炭,2017,43（05）.