大采高工作面瓦斯治理技术优化研究

大采高工作面瓦斯治理技术优化研究

魏,堃

开滦集团股份公司范各庄矿业分公司通风区 河北唐山063100

摘要：煤炭开采工艺的优化和装备技术水平提升是煤矿行业发展的必然趋势。为了创造条件实现煤矿的高产高效，建立本质安全型矿井，迫切需要研究大采高工作面瓦斯治理技术。这样可以有效地降低煤尘和瓦斯涌出量，避免瓦斯超限现象的发生。总之，研究大采高工作面瓦斯治理技术对煤矿的高产高效和安全生产具有重要意义。只有通过技术创新和工艺优化，才能实现煤矿行业的可持续发展。

关键词：大采高工作面；瓦斯治理；技术优化

1大采高工作面瓦斯抽采技术的意义

工作面采空区是煤矿生产中瓦斯涌出的主要通道。为了确保煤矿生产安全，必须对工作面采空区进行瓦斯治理。通风系统对瓦斯有一定的稀释作用，但通风后瓦斯浓度依然很高。因此，结合通风系统对工作面采空区进行瓦斯抽采是比较合理的瓦斯治理办法。在进行瓦斯抽采前，需要制订详细的计划。首先，必须对瓦斯浓度进行探测，以确定抽采设备的具体位置和流量。同时，还需要模拟合适的抽采设备，全方位考虑从抽采地点、方式、流量、负压、控制、设备、瓦斯治理等方面，保证工作面生产工作的顺利进行。在进行瓦斯治理时，还需要注意控制瓦斯抽采产生的负压，避免对通风系统造成影响。同时，还需要对瓦斯进行合理利用，如采用瓦斯发电等技术，达到减少瓦斯排放、节能减排的目的。总之，煤矿生产中的瓦斯治理是非常重要的工作。对工作面采空区进行瓦斯抽采是一种有效的瓦斯治理办法。在实施瓦斯抽采前，需要制订详细的计划，考虑各种因素，保证瓦斯治理工作的有效性和安全性。同时，还需要控制瓦斯抽采产生的负压，合理利用瓦斯资源，达到减少瓦斯排放、节能减排的目的。

2开采工作面瓦斯抽放技术的要求

2.1封孔工艺

在煤矿瓦斯抽采工作中，钻孔与抽采管道的连接封闭工作是非常重要的。为了确保煤矿瓦斯抽采的安全，必须采取一系列措施来防止瓦斯泄漏。首先，可以采用加注黏结封闭剂的方式增强钻孔与抽放管路的密闭性。常用的钻孔连接密闭填充剂是聚氨酯，具有较好的密闭效果。这种填充剂可以填充钻孔和管道之间的空隙，有效防止瓦斯泄漏，提高煤矿瓦斯抽采的效率。其次，在进行钻孔时，需要考虑煤壁所打钻孔的裂隙状态。钻孔的深度在5-15m之间，孔径在67-167mm之间。这些参数需要根据实际情况进行调整，以确保钻孔的质量和密闭性。接下来，钢管与钻孔直接连接，后接抗静电胶管和瓦斯泵站。胶管直径根据实际瓦斯量来定，连接时要求所有接口不漏气。这种连接方式可以确保瓦斯抽采的效率和安全性。同时，瓦斯泵站的选择和使用也非常重要。必须确保瓦斯泵站的质量和性能，以避免瓦斯泄漏和其他安全问题。总之，钻孔与抽采管道的连接封闭工作是其中一个重要的环节，必须特别注意。通过采用加注黏结封闭剂、考虑煤壁裂隙状态、钢管与钻孔直接连接等方式，可以有效提高煤矿瓦斯抽采的效率和安全性。

2.2瓦斯抽放监测

瓦斯抽放在煤矿开采过程中是一项重要的工作。为了确保该工作的安全和高效进行，需要加强设备的监测和管理。为此，在瓦斯抽放泵站前段设置瓦斯浓度监测仪和瓦斯流量计，实时监控钻孔内瓦斯的抽放量。通过对瓦斯浓度和流量的监测，可以及时发现瓦斯超标和异常流量等问题，及时采取措施避免安全事故的发生。

2.3瓦斯抽放的控制装置

在瓦斯抽放工作的管理上也要加强。特别要注意出现的火电和自燃现象，及时进行处理。对于瓦斯抽放控制装置的使用，也要进行规范和管理，确保其顺利运行。为此，可以引进先进的瓦斯抽放控制装置，以提高瓦斯的抽放工作可控性和安全性。

沈阳研究院研制的WCP-1型自动监测采空区瓦斯抽放的装置，是一款高效的设备，可以监测和控制瓦斯抽放量。该装置具有高度的自动化和智能化，可以根据瓦斯浓度和流量的实时变化，自动调节抽放量，提高了瓦斯抽放的效率和安全性。加强设备监测和管理，引进先进的瓦斯抽放控制装置，提高瓦斯抽放的可控性和安全性，是确保瓦斯抽放工作高效进行的重要措施。

3大采高工作面瓦斯综合治理策略研究

3.1优化通风系统

随着煤炭资源的不断开采，瓦斯抽采成为了保障煤矿安全生产的重要措施。因此，为了更好地实现瓦斯抽采，必须要制定合理的瓦斯抽采计划。在制定瓦斯抽采计划时，首先需要考虑的就是煤矿的开采方式和开采进度。不同的开采方式和进度对瓦斯的涌出速度和涌出能力都会产生影响，因此需要根据实际情况进行具体分析，以制定出最合适的瓦斯抽采计划。其次，考虑瓦斯的涌出能力也是非常重要的。在实际生产中，瓦斯的涌出能力会随着时间的推移而发生变化。最后，抽采工作需要结合通风系统实现最佳效果。在瓦斯抽采过程中，通风系统是非常重要的，它能够有效地控制瓦斯的涌出，从而保障煤矿的安全生产。因此，在进行瓦斯抽采工作时，必须要根据实际情况结合通风系统，以实现最佳效果。在制定计划时，需要考虑煤矿的开采方式和开采进度、瓦斯的涌出能力以及通风系统等因素，以实现最佳的瓦斯抽采效果。

3.2开采前对所采煤层进行预先探测

在煤矿开采过程中，瓦斯是一种常见的危险气体。瓦斯的积聚不仅会引起爆炸，还会影响矿工的健康和生命安全。首先，进行瓦斯探测是必不可少的。瓦斯探测器可以在矿井中检测瓦斯浓度并发出警报。这样，矿工就可以采取必要的措施来避免瓦斯积聚和爆炸的发生。其次，分析煤层特性也是非常重要的。煤层的通透性和厚度对瓦斯的积聚和扩散起着关键作用。了解煤层的特性可以帮助矿工预测瓦斯的积聚情况，从而采取更加有效的预防措施。钻孔也是了解瓦斯衰减指数的重要方法。瓦斯衰减指数是指瓦斯在通过岩石和煤层时的衰减率。通过钻孔可以获取到煤层的物理参数，从而计算出瓦斯衰减指数。最后，开始瓦斯预抽采工作是确保矿工安全的最终步骤。瓦斯预抽采是指在采煤过程中将瓦斯提前抽出，从而减少瓦斯积聚的风险。这需要使用专业的瓦斯预抽采设备，并且必须由经过严格培训的专业人员进行操作。通过瓦斯探测、分析煤层特性、钻孔了解瓦斯衰减指数以及开始瓦斯预抽采工作，可以有效地减少瓦斯的积聚和爆炸的风险，保护矿工的安全。

3.3边采边抽瓦斯

随着煤矿工作面的生产，瓦斯赋存状态也会随之发生变化。如果不及时进行调整，可能会导致瓦斯浓度过高，引起瓦斯报警器报警并导致开采停工。为了解决这个问题，需要对瓦斯抽采工作进行调整。边采边抽是最可靠的方式，可以在采煤的同时，将瓦斯抽出来。这不仅可以降低瓦斯浓度，还可以避免瓦斯积聚导致的安全问题。首先，钻孔布置方式需要合理，以使瓦斯抽采效果最佳。其次，在瓦斯钻孔的布置上，需要着重考虑斜挤压瓦斯，减少其向采空区扩散。只有做到这些，才能确保瓦斯抽采工作的效果和安全性。总之，瓦斯抽采工作是煤矿生产过程中非常重要的一环。只有通过边采边抽的方式，并合理布置钻孔，才能确保瓦斯浓度控制在安全范围内。这对于保障煤矿生产和工人的生命安全至关重要。

结论

随着煤炭产业的快速发展，煤矿开采量不断增加，但同时也带来了煤矿瓦斯浓度高的问题。特别是在高瓦斯矿井和大采高开采方式中，由于煤层深度加大和煤质变差，瓦斯排放量不断增大，导致瓦斯浓度高，危害大。因此，为了保障煤矿安全生产，必须采取有效的瓦斯抽采治理措施。

参考文献：

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