煤矿瓦斯综合防治技术研究与应用

煤矿瓦斯综合防治技术研究与应用

摘要：我国的煤矿大部分都分布在地表以下，矿井的修建在煤矿开采和生产中发挥着重要的作用。煤矿和瓦斯紧密相连，矿井开采的深度越深，其瓦斯涌出的量也会变得很大。一旦在操作的过程中未能够将瓦斯及时地进行排出，则非常容易发生瓦斯突出和瓦斯爆炸事故。本文主对煤矿瓦斯综合防治技术研究与应用进行分析，以供参考。关键词：煤矿瓦斯；技术措施；应用引言瓦斯治理一直都在煤矿企业发展的过程中发挥着非常重要的作用，如果采用单一的瓦斯治理技术将很难实现对瓦斯的有效治理。运用多种治理技术治理瓦斯，这样一个过程被称为瓦斯综合治理技术。包括顺层抽采、穿层抽采和高位抽采等技术为最重要的瓦斯综合治理技术。此外，煤层瓦斯的含量、开采的强度、煤层地质状况和巷道通风的情况都将会和瓦斯防治有着很大的关系。一般而言，巷道通风的强度越大，则瓦斯的含量越低。巷道通风的强度越小，则瓦斯含量越高。1煤矿煤仓内瓦斯的赋存原理选煤厂储煤仓内部的瓦斯积聚研究，是保障选煤厂安全正常生产不可或缺的环节，也是保障全矿井安全高效运作重要保障条件。保德矿井属于高瓦斯矿井，开采原煤富含大量瓦斯，矿井型选煤厂的原煤仓成为瓦斯最易积聚的地方。瓦斯是一种流体，煤堆是一种疏松多孔介质。流体在多孔介质中的流动是以渗流形式流动。瓦斯在煤体中的存在状态主要有游离状态和吸附状态2种，这2种状态的瓦斯处于不断变换的动态平衡中。游离态瓦斯和吸附态瓦斯在互相转化的动态平衡中在煤层的孔隙和裂隙中流动。瓦斯的游离量与孔隙的容积、瓦斯压力成正比，与温度成反比。开采出来的煤炭在运输和分选等过程中，吸附状态的瓦斯由于煤体结构被破坏、外界压力减小以及温度升高等因素一直处于解吸状态，瓦斯不断从煤体中逸出，煤仓等通风不畅或空间较大、较高的地方，易造成局部瓦斯积聚现象。2瓦斯引起的主要灾害类型2.1煤与瓦斯突出在煤矿生产的过程中，煤与瓦斯的突出是危害性最大的灾害之一。正是由于在煤矿开采的过程中存在着诸多缝隙，而且不同煤层之间的地质状况也会有所差异，所以也就非常容易诱发煤与瓦斯突出事故。每当地壳产生运动时，瓦斯就会透过缝隙散发到空气中。如果相关部门不能够及时采取相应的措施来对其进行处理，那么空气内部的瓦斯浓度就会变得越来越高。如果瓦斯的浓度正好处于临界点的状态，那么随着地应力和煤层作用力的不断加深，煤层也就会因此不断地释放出煤和瓦斯，最终也就造成了煤与瓦斯突出。2.2钻孔的参数只有通过全面分析地质条件，才能够全方位地确定钻孔的参数。也只有在操作的过程中和实际地质情况相结合，并在之后合理选择钻孔布置的参数，才能够使得瓦斯抽采的效果变得更为理想。如果煤层本身地质条件较差，且无法更好地进行钻孔施工，则尤其需要在实际操作的过程中结合实际的情况来调整孔隙。一般而言，如果钻孔的直径越大，则内部的间距越小，在之后也就会取得较好的抽采效果，但实际的抽采成本也较高。3矿井瓦斯综合防治的主要措施3.1气体水合治理瓦斯技术气体水合技术在瓦斯治理中非常常用，因为这种技术可以在短时间内吸附CH4气体。所以，如果在使用的过程中能够将高压水注入煤层，并向水中添加有效的活化剂，也就能够更好地将CH4转化为水合物，最终也就能够使得CH4一般是以液态的形式存在于煤层内部。从实际操作的过程来看，液态的瓦斯往往能够在反应的过程汇总吸收更多的热量。整个反应的过程显得非常缓慢，则瓦斯也就能够以液态的形式涌出，从而降低瓦斯爆炸事故的发生频率。3.2高负压迎面斜交孔抽放在进行瓦斯综合防治的过程中，采用迎面斜交孔抽放的方法也可以有好的效果。具体操作时，也可以利用采空区内部顶板岩石垮落之后行为的裂缝来作为相应的通道，之后再来有效地抽放处于不同隅角和采空区深部不同浓度的瓦斯。这种高位钻场的抽放方式能够通过有效地通过分散布置钻孔来避免因为集中布置钻孔而使的钻场顶板的施工工艺受到影响，并在之后可以有效地解决钻孔抽放不佳所造成的后果。3.3掘进前做好瓦斯预抽和超前地质探测工作基于东庞井的实际情况，坚持一头一策、一面一策的准则，为探明掘进前方有无瓦斯异常、赋存构造，并对前方进行瓦斯抽放，设计掘进工作面中瓦斯抽放相关的钻孔数量，通常都要求抽放孔的孔径不小于113mm，确保钻孔控制掘进前方100m，巷道两侧轮廓线以外15m的煤层，至少预留大约20m的超前距离。掘进前，施工单位在迎头煤壁施工3个超前瓦斯地质探测孔，孔深不少于15m,分析超前地质探测孔的见煤岩情况，综合分析无异常后，方可进行下一步的进尺工作。4提升对矿井瓦斯的综合治理应用技术方法在对矿井瓦斯的综合治理能力进行提升时，首先可以对专治瓦斯的队伍进行相应的建立强化。瓦斯治理队伍能够对瓦斯的相关问题进行全面的管理维修，主要进行管理负责的工作包括如瓦斯抽放、瓦斯防突、瓦斯监控等工作。在进行矿井瓦斯工作时，相关的工作团队需要结合相关的方针，在井下和地面建立相应的抽放泵站，对不同的位置进行瓦斯抽放工作。在针对瓦斯突出问题时，如果瓦斯动力的现象在煤矿生产中出现，相关的队伍需要对其进行相应的治理。首先需要对瓦斯突出所造成的危险进行相应的检测，从而找出相应的措施，确保安全防护，进行相应的综合防治。同时，相关的工作人员在进行煤矿生产过程中，对瓦斯的具体情况进行相应的评估以及监测，对瓦斯的具体情况，如压风自救、机电设备、钻孔疏放、隔爆和检测装置、瓦斯的涌出量以及物探钻探的分析等，对整体的评估和检测数据，进行会审，汇集给相应的总工程师，从而进行相应的瓦斯质量，对工作人员的生产环境进行保护，确保工作人员的工作环境。此外，在进行煤矿生产的过程中，煤层中的高压水会进行相应的扩散和下渗，从而会将瓦斯挤出来。相应的工作组结合这样的具体情况，可以进行高压注水，对瓦斯进行排除，减少瓦斯涌入煤矿生产的环境中，从而避免瓦斯对工作人员的生命安全造成威胁，保证安全的生产，减少生命财产损失。同时，为扩大煤层裂缝，由于充分吸收煤体的水分，对综采面的相关问题，以及瓦斯超限的问题进行相应的改善，从而能够在一定程度上更好地进行排除矿井瓦斯工作，保证相应的矿井生产活动，减少相应的生产成本，保证工作人员的生产环境符合相应的标准，从而增加煤矿生产企业的经济效益，促进相应的发展。结束语虽然煤矿企业能够给企业带来巨大的经济利益，但是在生产的过程中也会有巨大的安全隐患。广大煤矿企业需要将安全和生产放在同样重要的地位。这样才能够保证煤矿生产更好地进行。作为一个专业的煤矿企业，一定要在重视瓦斯抽放技术的基础上全面加强对煤矿从业人员的安全教育，并在之后更好地加强对瓦斯的研究和利用。之后，也尤其需要采用新型的瓦斯治理技术来有效地提高生产效率，从而推进煤矿企业更好地发展。参考文献[1]赵云飞.煤矿瓦斯综合防治措施分析[J].当代化工研究,2019(10):47-48.[2]穆晓锋.瓦斯综合防治技术应用分析[J].当代化工研究,2019(10):73-74.[3]冯鹏程.厚煤层综放