隨著(zhù)煤礦采煤工藝的改進(jìn)?綜合機械化采煤工藝已在各大中型煤礦普及,產(chǎn)煤量不斷增大,隨之而來(lái)的是瓦斯涌出量也相應的加大,如何治理瓦斯,保證煤礦安全生產(chǎn)是擺在我們面前的一道課題,在此,簡(jiǎn)述一下瓦斯治理的幾種方法.
一、風(fēng)障遮擋法這是最原始的處理采煤工作面后隅角瓦斯方法,具體操作方法為:將風(fēng)障一端懸掛在工作面上幫靠近煤壁一側,另一端懸掛在工作面后隅角附近,理論是將工作面風(fēng)流導向工作面后隅角,用風(fēng)流稀釋該處瓦斯。這種方法簡(jiǎn)便易操作,只適用煤炭產(chǎn)量小,瓦斯涌出量較小的炮采工作面。
二、頂板布置專(zhuān)用瓦斯排放巷道抽放法,該方法是將專(zhuān)用瓦斯巷道設置在煤層頂板的裂隙帶中,距采煤工作面回風(fēng)側的位置在1/31~1/21(1為采煤工作面長(cháng))范圍內。瓦斯道應盡量利用上部煤層,布置煤或半煤巖巷道,以減少掘進(jìn)工程量和施工成本。其優(yōu)點(diǎn)是在有足夠配套能力抽放設備的情況下,它能發(fā)揮最大的抽排放能力,其缺點(diǎn)是必須布置在工作面頂板裂隙帶內,如果在此區域沒(méi)有煤層,那么它就要在巖層內掘進(jìn),這樣會(huì )增加掘進(jìn)工程量和施工成本;如果工作面是俯采,瓦斯道在密閉抽放口附近會(huì )形成積水,積水被抽到抽放管路內時(shí),會(huì )影響抽放效果,嚴重的會(huì )形成水堵;當瓦斯道內發(fā)生局部冒落后,無(wú)法進(jìn)行探察也無(wú)法進(jìn)行維修,會(huì )直接影響抽放效果。
三、工作面尾巷抽放法,該方法是利用采煤工作面后部的巷道向采煤工作面采空區方向掘一條短離巷道,之后在巷道中向正在生產(chǎn)的工作面采空區上方裂隙帶內打鉆抽放,也可直接由巷道中向采空區上方裂隙帶內布鉆的方法.這種方法優(yōu)點(diǎn)是鉆孔布置容易,不用考慮接續,抽放效果比較好,缺點(diǎn)是只適用于有一定巷道條件的采煤工作面,在俯采時(shí)對于解決采場(chǎng)及上隅角瓦斯涌出量大的問(wèn)題才具有十分明顯的作用。
四、采空區埋管抽放方法,該方法是在采煤工作面開(kāi)采前或開(kāi)采過(guò)程中,在工作面回風(fēng)側尾部預埋抽放“花管”,采煤工作面向前推進(jìn)一定距離后,使埋管處于采空區相對的最高點(diǎn),對埋管實(shí)施抽放。根據采場(chǎng)實(shí)際情況,對采空區進(jìn)行埋管抽放,抽放純量達到5~8?3/min。這種方法優(yōu)點(diǎn)是操作起來(lái)比較簡(jiǎn)單,只要事先在工作面相對高點(diǎn)預埋上花管并接到抽放管路上即可,當工作面處于俯采階段抽放效果還是很好的,缺點(diǎn)是仰采工作面不能采用這種抽放方式,連接花管和抽放管路之間的管路處于采空區內,容易被冒落的巖石砸癟、砸彎或砸斷,一旦發(fā)生上述事件,因為這段管路處于采空區內,無(wú)法進(jìn)行修復,起不到抽放作用,設置的花管等于報廢了。
五、鄰近采空區抽放法,具體操作方法是在開(kāi)采的工作面鄰近采空區密閉內插管或向密閉內打鉆并接上管路進(jìn)行抽放,在該采空區內形成負壓,致使開(kāi)采工作面采空區和后隅角的瓦斯通過(guò)上方頂板周期性活動(dòng)而形成的裂隙和壓酥的煤柱在鄰近采空區抽放壓和礦井通風(fēng)負壓的聯(lián)合作用下,導入其正在抽放的相鄰近的采空區內,從而降低采場(chǎng)采空區和上隅角瓦斯涌出量,這種方法的優(yōu)點(diǎn)是因地制宜,能充分利用現場(chǎng)實(shí)際條件,便于操作;即使在密閉外打鉆,鉆孔也很短,易于施工。缺點(diǎn)是如果兩采場(chǎng)保護煤柱過(guò)厚,透氣性又不好時(shí),不能采用這種辦法;采空區內氣體流動(dòng)路線(xiàn)過(guò)長(cháng),容易造成采空區自然發(fā)火,所以不能進(jìn)行長(cháng)時(shí)間抽放,只能作為臨時(shí)處理瓦斯積聚手段。
六、鉆孔導入法抽放,實(shí)際生產(chǎn)中,在一個(gè)采煤工作面回采結束后,接著(zhù)就進(jìn)行相鄰的下一個(gè)工作面回采作業(yè),隨著(zhù)回采工作面的推進(jìn),相近采空區的保護煤柱逐漸壓垮并變疏,造成采空區相互連通,受礦井負壓作用,臨近采空區的瓦斯隨工作面的推進(jìn)同時(shí),也隨之涌入正在開(kāi)采的工作面采空區并進(jìn)入回風(fēng)巷道內,且占比例很大,可達到采煤工作面瓦斯涌出量的20%,以往我們使用對臨近采空區密閉進(jìn)行抽放的方法雖然有效,但不可長(cháng)時(shí)間進(jìn)行,因采空區內氣體流動(dòng)路線(xiàn)過(guò)長(cháng),容易造成采空區自然發(fā)火。如果在采煤工作面回風(fēng)順槽向臨近采空區方向側面或迎面打鉆孔,即可有效地解決這一問(wèn)題。這種方法施工時(shí)間短,空氣流動(dòng)路線(xiàn)短,既解決了瓦斯問(wèn)題,也兼顧了預防自然發(fā)火。
七、引排風(fēng)機抽排采煤工作面上隅角瓦斯的抽放方法,利用引排瓦斯風(fēng)機抽排采煤工作面上隅角瓦斯,出口設在專(zhuān)用回風(fēng)巷中,引排風(fēng)機吸入口設在工作面后三角點(diǎn)處,引排風(fēng)機會(huì )使在風(fēng)筒入風(fēng)工作面的主風(fēng)流因為壓差的作用從而增大流經(jīng)隅角的風(fēng)量,以滿(mǎn)足風(fēng)機吸風(fēng)量的要求。這樣,采煤工作面上隅角的高濃度瓦斯經(jīng)流過(guò)此處的工作面風(fēng)流的稀釋后進(jìn)入風(fēng)筒內部,經(jīng)引排風(fēng)機排入回風(fēng)巷。以引排瓦斯風(fēng)機最大吸入瓦斯濃度不超過(guò)2.5%計算,吸入瓦斯純量可達5m3/min,在治理采煤工作面上隅角的高濃度瓦斯方面起到了相當大的作用。這種處理方式對于治理采煤工作面瓦斯具有以下優(yōu)點(diǎn)?1. 采煤工作面上隅角的高濃度瓦斯可盡快地進(jìn)入風(fēng)筒內部,經(jīng)引排風(fēng)機排入專(zhuān)用回風(fēng)巷。2. 可增大上隅角的風(fēng)量,及時(shí)沖淡此處的高濃度瓦斯。3. 由于風(fēng)筒體積小,占用空間小,可大大地減少工作面施工造成的影響。引排瓦斯風(fēng)機有效的解決了采煤工作面上隅角和回風(fēng)巷的瓦斯問(wèn)題.從理論到實(shí)踐,引排瓦斯風(fēng)機的應用應該是行之有效解決采場(chǎng)瓦斯的另一抽放新途徑。但這種方法也有其較大的缺點(diǎn),原因是引排瓦斯風(fēng)機吸入的瓦斯濃度不可能絕對控制在2.5%以?xún)?,一旦控制不住,吸入了高濃度瓦斯,遇到引排瓦斯風(fēng)機在運轉時(shí)葉片和外殼因某種原因發(fā)生摩擦而產(chǎn)生的火花,就會(huì )發(fā)生瓦斯事故。
