前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的絲襪妹妹主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
[關(guān)鍵詞]煤與瓦斯 突出 防治 研究
[中圖分類號] TD713 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-12-24-1
若想要有效的解決煤與瓦斯突出的問題，首先，就要加強對瓦斯地質(zhì)的研究與勘探，掌握煤與瓦斯突出的內(nèi)在影響因素和規(guī)律，只有這樣，才能制定出有效的預(yù)防煤與瓦斯突出的事故，并且針對突發(fā)的事故也能夠妥善的處理，盡可能的減少煤與瓦斯突出事故產(chǎn)生的危害，解決煤炭行業(yè)中危害最大的問題，保證煤炭行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。
1煤與瓦斯突出問題概述
所謂的煤與瓦斯突出，是指煤礦在生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)的一種極其復(fù)雜的礦井瓦斯動力現(xiàn)象。煤與瓦斯現(xiàn)象產(chǎn)生時，煤體能夠向巷道或者采場空間拋出大量的煤炭，噴出大量的瓦斯，并且這些現(xiàn)象是在相當(dāng)短的時間內(nèi)完成的[1]。
一旦發(fā)生煤與瓦斯突出的現(xiàn)象，不僅會給施工人員帶來極大的生命安全威脅，還會給煤礦企業(yè)造成極大的經(jīng)濟損失，最終影響社會經(jīng)濟運行的各個方面和各個環(huán)節(jié)，制約國民經(jīng)濟的健康持續(xù)發(fā)展。
由此可見，有效的預(yù)防煤與瓦斯突出的重要性。
2加強瓦斯地質(zhì)研究和勘探，把握煤與瓦斯突出的影響因素及規(guī)律
2.1煤與瓦斯突出的影響因素
造成煤與瓦斯突出的影響因素主要包括兩方面的原因，首先就是受到煤與瓦斯的地質(zhì)條件影響而產(chǎn)生的煤與瓦斯突出現(xiàn)象[2]。
在自然界中，瓦斯主要以氣體、液體和固體三種形式存在，但是在煤礦中，瓦斯主要是以氣體的形式存在，在煤礦巷道和采場中最常見到的也是氣體的瓦斯。因此，在煤炭系統(tǒng)中，也將瓦斯作為一種氣體地質(zhì)體，這也是瓦斯區(qū)別于其他地質(zhì)體的主要特征。
然而，導(dǎo)致煤與瓦斯突出的地質(zhì)條件卻是一套相互有成因聯(lián)系的地質(zhì)因素組合[2]。之所以說煤與瓦斯突出的地質(zhì)條件是一個組合體，主要就是因為煤與瓦斯存在于不同的地質(zhì)構(gòu)造類型中，并且表現(xiàn)出的存在形式也有很大的差別。煤礦存在于井田地質(zhì)構(gòu)造中，而整個地質(zhì)構(gòu)造的類型，以及煤層的厚度又決定了煤礦的分布結(jié)構(gòu)，這又是影響瓦斯突出區(qū)域分布的原因。
這些因素之間是相互影響、相互制約、相互之間有成因的聯(lián)系的，將這些因素組合在一起，就是煤與瓦斯突出的影響因素。
2.2瓦斯地質(zhì)條件的基本特征和規(guī)律成因
在煤與瓦斯形成、分布、運移、賦存、聚集等各種特征和規(guī)律的作用下，形成了煤與瓦斯突出的基本特征和規(guī)律，這是進行煤與瓦斯突出問題研究的基礎(chǔ)[3]。
我國的整體地質(zhì)構(gòu)造是相當(dāng)復(fù)雜的，而這種復(fù)雜性又導(dǎo)致煤與瓦斯的分布也具有一定的特點和規(guī)律，在地質(zhì)構(gòu)造不斷發(fā)生變化的同時，煤與瓦斯的分布也在不斷的變化，就導(dǎo)致煤礦企業(yè)對煤與瓦斯的分布特點和規(guī)律的把握難度變大，不能及時預(yù)測出煤與瓦斯突出事故，在發(fā)生突出事件時也不能采取有效的對策。
3加強瓦斯地質(zhì)研究，防治煤與瓦斯突出的對策
3.1加強對煤與瓦斯的地質(zhì)勘探工作
煤礦企業(yè)在進行煤礦資源的開采時，首先要對煤與瓦斯的地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)特點進行全面的勘測，這是煤礦開采的首要前提。
首先，煤礦企業(yè)應(yīng)該采用先進的技術(shù)，進行全面的地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)特點的勘測，保證勘測環(huán)節(jié)的有效性，使勘測出的數(shù)據(jù)真實可靠。
其次，要將勘測出的這些數(shù)據(jù)進行全面的分析和處理，綜合評定煤與瓦斯的地質(zhì)特點，并將其做成煤與瓦斯地質(zhì)圖，為企業(yè)的開采活動提供重要的依據(jù)。
3.2制定有效的防治煤與瓦斯突出事件的對策
根據(jù)煤與瓦斯地質(zhì)圖，并且結(jié)合礦區(qū)自身的特點，制定出有效防治煤與瓦斯突出問題的規(guī)定和對策，并且要嚴(yán)格按照這些規(guī)定來進行煤礦的開采。
在開采的過程中務(wù)必要注意隨時掌握礦區(qū)的地質(zhì)變化，根據(jù)這些變化制定出相應(yīng)的預(yù)防措施，并且在煤礦開采的過程中，還應(yīng)該隨時根據(jù)煤與瓦斯地質(zhì)條件的變化，改變和完善預(yù)防及應(yīng)對的措施，加強各個部門之間的合作，盡可能的減少發(fā)生煤與瓦斯突出事件造成的影響和危害。
3.3加強對煤與瓦斯地質(zhì)預(yù)報工作
煤礦企業(yè)應(yīng)該將煤與瓦斯預(yù)報工作放在工作中的重要位置上，加強預(yù)報工作對開采工作的指導(dǎo)作用，這是有效預(yù)防煤與瓦斯突出事件，降低損失的重要手段。
預(yù)報工作的內(nèi)容主要是以重點呈現(xiàn)煤與瓦斯易產(chǎn)生突出的地質(zhì)構(gòu)造區(qū)為主，對其他的非重點區(qū)域也不能放松。
另外，還要結(jié)合過去發(fā)生煤與瓦斯突出事件的特點、嚴(yán)重程度和當(dāng)時采取措施的有效程度來進行解決當(dāng)前煤與瓦斯突出事件的有效解決對策，務(wù)必要保證采取這些對策的科學(xué)性、合理性和可行性。
只有這樣，才能保證在煤與瓦斯突出事件發(fā)生之前能夠進行人員和設(shè)備的轉(zhuǎn)移，才不至于在發(fā)生煤與瓦斯突出事件時不知所措。
4總結(jié)
通過上文的分析，我們能夠總結(jié)出，煤與瓦斯的突出產(chǎn)生的危害是無法估量的，這就需要不斷的加強對瓦斯地質(zhì)的研究工作，找到煤與瓦斯地質(zhì)條件的影響因素和規(guī)律，制定出有效的預(yù)防和應(yīng)對措施，最大程度的減少煤與瓦斯突出造成的危害和影響。
參考文獻
[1]張超.煤巷掘進中深孔松動控制爆破防治煤與瓦斯突出技術(shù)的研究[J].中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2010，4（05）：119-120.
【關(guān)鍵詞】煤礦；瓦斯；治理
【中圖分類號】TD713 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672－5158(2012)09－0440－01
1、煤礦瓦斯治理的現(xiàn)狀
國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的基礎(chǔ)能源是煤炭，在我國所使用的一次能源中，它占居主體的位置，在我國一次能源的生產(chǎn)及消費結(jié)構(gòu)中占據(jù)著約70％的比例。據(jù)統(tǒng)計，在2010年我國煤炭使用率約占60％，而到2050年將占一半以上，為此，煤炭做為我國的主要能源將在相當(dāng)長的時期內(nèi)使用。礦井中的瓦斯爆炸、井下瓦斯超限和瓦斯積聚事故頻頻發(fā)生，令人震驚，更嚴(yán)重的是在煤礦井下發(fā)生瓦斯爆炸，直接威脅著煤礦的生產(chǎn)安全和對從業(yè)人員的生命安全。隨著高瓦斯和突出礦井?dāng)?shù)量逐年增多，其不斷增加的開采深度，使瓦斯對采礦安全的威脅日趨嚴(yán)重，治理瓦斯安全工作形勢十分嚴(yán)峻，迫在眉睫。如今，經(jīng)濟的快速增長，對煤炭行業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求。當(dāng)前的主要任務(wù)是如何確保煤炭工業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、健康地發(fā)展，更大限度地遏制重特大事故的發(fā)生，瓦斯治理工作是當(dāng)前的主要工作內(nèi)容。
2、瓦斯治理存在的問題
2.1 資金投入不足，技術(shù)裝備亟待升級
在國民經(jīng)濟的快速增長的同時，也推動著能源需求的不斷增長，使得煤炭在供應(yīng)方面的日趨緊張，導(dǎo)致煤炭價格隨著煤炭需求的激增方面而加速增長。在經(jīng)濟利益方面，煤礦行業(yè)利潤是很可觀的，為了使自己的收益更大些，很多從事煤礦開采的企業(yè)降低生產(chǎn)成本對減少瓦斯治理的投入方面，使得利潤最大化。由此帶來的不僅僅是引發(fā)行業(yè)內(nèi)部之間的惡性競爭，還使其它的煤礦企業(yè)頻頻模仿，在減少瓦斯治理投入的同時，獲取更高經(jīng)濟效益，最終使瓦斯安全隱患的不斷產(chǎn)生。與此同時，將本該用在培訓(xùn)專業(yè)的瓦斯防護知識方面的資金通通投資在煤礦的其他生產(chǎn)方面，這些生產(chǎn)者只為追求高額利潤，完全漠視瓦斯防護投入或瓦斯處理裝備老化陳舊，這樣一來，更為瓦斯安全事故出現(xiàn)埋下隱患。同先進產(chǎn)煤國家相比，我國煤炭行業(yè)整體技術(shù)裝備水平只占其二分之一左右，因此在瓦斯治理裝備中，主扇風(fēng)機增補和改造、局部通風(fēng)機、抽采鉆機和瓦斯檢測儀器的裝備制造都急需升級改造。
2.2 一些礦井通風(fēng)系統(tǒng)不完善、不合理
在礦井通風(fēng)方面，一方面部分礦井的新采區(qū)并沒有形成完善的通風(fēng)和排水系統(tǒng)，就急于實行“剃頭”開采，這樣很容易導(dǎo)致事故的發(fā)生。另一方面有些礦井在增加開采深度后，仍然采用中央并列式或使用淺部風(fēng)井回風(fēng)方法，風(fēng)速的超限，使得礦井通風(fēng)系統(tǒng)抗災(zāi)能力減弱。治理瓦斯的基礎(chǔ)是通風(fēng)，通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠可以有效的減少重大瓦斯事故的發(fā)生情況。因而要進一步在降低通風(fēng)阻力、保證通風(fēng)斷面、完善系統(tǒng)這些重大問題上進行提高。
2.3 瓦斯抽放方法單一
首先，國外的煤礦瓦斯抽放大多是采取地面抽放方式，并且直接液化。而我國在煤礦瓦斯抽放多采用的是井下抽放方式，在對地面大鉆孔直接抽放方式上，基本沒有得到更新的應(yīng)用。其次是使用落后的瓦斯抽放裝備，在利用瓦斯的研究和使用上都需進一步提高。
2.4 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)需要完善和更新
隨著安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在多數(shù)煤礦里的建立，在使用上，有些問題在上還存在著不足：其一，盡管實現(xiàn)了礦井內(nèi)局域聯(lián)網(wǎng)的連接，但相應(yīng)的配套設(shè)施不全，如信息化管理和應(yīng)急處置在使用上的差距，故而造成聯(lián)網(wǎng)效果不理想；其二，在瓦斯超限等現(xiàn)場應(yīng)急分析處理不及時時，現(xiàn)場管理和維護技術(shù)人員嚴(yán)重稀缺，以及操作和維護人員整體素質(zhì)偏低的情況，從而造成系統(tǒng)維護不到位的后果；其三，在《煤炭安全規(guī)程》要求中，一氧化碳傳感器和監(jiān)測分站配置數(shù)量沒能達(dá)到要求，也使得安全監(jiān)控系統(tǒng)傳感器普遍配置的相對簡單化。
3、煤礦瓦斯治理的對策
3.1 提高裝備水平
第一，煤礦企業(yè)在生產(chǎn)時，盡量避免煤礦瓦斯事故的發(fā)生，在完善科技水平、加速技術(shù)創(chuàng)新、強制消除存在有安全隱患的裝備和工藝以及解決過去欠賬問題的同時，提高煤礦裝備現(xiàn)代化水平，即而不斷提高煤礦企業(yè)的安全技術(shù)水平和降低瓦斯事故發(fā)生的頻率。第二，煤礦生產(chǎn)企業(yè)要提高與相關(guān)科研院校的合作水平，把重心放在煤礦瓦斯區(qū)域和瓦斯涌出量的預(yù)測、瓦斯爆炸預(yù)警信號，以及煤礦粉塵、火災(zāi)等主要災(zāi)害防治與重特大事故搶險救援的必要技術(shù)上，用新的技術(shù)實現(xiàn)計算機虛擬現(xiàn)實，從而加快推廣與轉(zhuǎn)化由煤礦安全科技所帶來的成果。
在投入瓦斯裝備使用時，首先做到系統(tǒng)可靠性、裝備起源化、風(fēng)流穩(wěn)定性和風(fēng)量充足等優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)。要優(yōu)先選擇高負(fù)壓大流量水環(huán)式真空泵并配備各類超長抽采鉆機和必要的移動抽采泵來完善瓦斯抽采系統(tǒng)，做到多措并舉、應(yīng)抽盡抽、先抽后采、抽采平衡構(gòu)建立體化的瓦斯抽采系統(tǒng)。
3.2 建立完善的通風(fēng)系統(tǒng)
通風(fēng)系統(tǒng)即煤礦瓦斯治理的基礎(chǔ)，更是礦井在安全生產(chǎn)中的重要組成部分，為此實現(xiàn)礦井高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效的先決條件是合理的通風(fēng)系統(tǒng)。獨立、穩(wěn)定、可靠礦井通風(fēng)系統(tǒng)的重要性，在生產(chǎn)工作時要保證有足夠的新鮮空氣流動，才不會使瓦斯積聚、超限，從而大大減少瓦斯事故的發(fā)生。合理的系統(tǒng)管理、完善的設(shè)施裝備、充足的新鮮空氣、穩(wěn)定的風(fēng)向流動，才能從本質(zhì)上達(dá)到安全生產(chǎn)的要求。在實際操作時，要以優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，適當(dāng)降低通風(fēng)阻力提高通風(fēng)能力等，完成系統(tǒng)可靠性的最終目的。
3.3 完善礦井瓦斯抽采技術(shù)
我國的地質(zhì)情況較為復(fù)雜，其煤層的深埋度大多較深，大約一半以上的煤田不適宜地面大范圍開采，因而在使用抽采的方法時，要根據(jù)每個煤礦的地質(zhì)情況進行，充分以井下抽放與地面抽放立體化、多元化相結(jié)合的模式，最大限度地提高瓦斯抽放率和瓦斯抽放量。
3.4 建立完善的監(jiān)控系統(tǒng)
運用先進技術(shù)，建立視頻、語音、數(shù)據(jù)為一體的綜合化信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，并加強監(jiān)督檢查力度，完善安全生責(zé)任制，使用規(guī)范化管理，采用分級管理、分級響應(yīng)的方法，實行全局聯(lián)網(wǎng)并派專業(yè)技術(shù)人員進行不間斷全程監(jiān)控，當(dāng)情況發(fā)生異常時，以齊全的裝備、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)、可靠的斷電和迅速處置的方法迅速排查和去除瓦斯危險源頭，從根本意義上消滅事故的發(fā)生。
根據(jù)**安排，10月7日我們二中隊由***隊長、***副隊長帶領(lǐng)兩個小隊一行19人到***煤礦執(zhí)行3408皮帶順槽排放瓦斯任務(wù)。10點40分到達(dá)到達(dá)礦井后，首先整理了小隊儀器裝備，并召開了全體人員會議，在會議上大隊長做了戰(zhàn)前動員廣大指戰(zhàn)員熱情高漲。
啟封前期我們大隊已經(jīng)根據(jù)礦方制定的啟封措施結(jié)合我們工作的特點，又專門制定了我們大隊的火區(qū)啟封行動計劃和火區(qū)啟封工期計劃。啟封前我們****嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》和《救護規(guī)程》的要求對啟封措施和兩個計劃進行了認(rèn)真學(xué)習(xí)和討論，并按照要求做好了人員分工。參加人員全部寫出了安全承諾書，確保在啟封過程中一切從安全出發(fā)，一切行動聽指揮；工作中做到分工明確、檢查細(xì)致、工作有序、每戰(zhàn)必，偵察中前進冷靜謹(jǐn)慎、撤退果敢迅速、工作全面細(xì)致。
本次啟封任務(wù)截止到18日二中隊總共下井十二隊87人次。在啟封過程中全體人員嚴(yán)格按照規(guī)程措施要求進行施工安全圓滿的完成了各項任務(wù)。在啟封過程中中隊所有人員都能夠嚴(yán)格遵守救護隊各項規(guī)章制度，并認(rèn)真總結(jié)評比。在本次啟封任務(wù)中，存在的問題中隊認(rèn)真進行了分析總結(jié)，根據(jù)工作情況總結(jié)，具體有以下幾點：
一、好的方面：
1、到達(dá)現(xiàn)場后，立即建立井下基地，將小隊攜帶裝備進行統(tǒng)一管理。建立井下臨時裝備庫，并安排專人管理。
2、對氣體進行檢測，時間為每1小時檢測1次，做到了實時檢測。
3、對現(xiàn)場啟封密閉所有工具進行了測試，工具全部牢固可靠，完好可用
4、嚴(yán)格按照措施在回風(fēng)側(cè)設(shè)柵欄，禁止任何人進出，并設(shè)雙崗，對回風(fēng)側(cè)氣體及巷道口氣體進行實時監(jiān)測，并在規(guī)定時間匯報。
5、安排兩名隊員在井下基地警戒線處站崗，禁止無關(guān)人員進入。
6、接風(fēng)筒時年輕隊員能積極與老隊員配合，把風(fēng)筒上方先對準(zhǔn)，鐵絲斜剪留出尖頭，能夠很容易插入風(fēng)筒固定，加快了風(fēng)筒鏈接速度，提高了工作效率。
二、啟封過程存在的問題。
1、對破拆工具，風(fēng)鎬的使用熟練程度欠佳，在使用技巧，力度方法上還需要向?qū)I(yè)人員進行交流學(xué)習(xí)，來達(dá)到進一步提高。
2、破拆密閉墻過程中，大部分施工人員對個人的防塵措施，保護措施，做的還不到位。
3、個別隊員對周圍環(huán)境觀察不夠細(xì)致，沒有全方位的檢查。
在皮帶上方接風(fēng)筒時，很多隊員安全意識淡薄，沒有時刻注意好腳下狀況。
4、在工作中不夠主動積極，說一步干一步，不善于思考，不會舉一反三，說完量邊柱就不會主動去量中柱。
三、今后工作努力的方向
1、繼續(xù)加強隊員的思想教育工作，營造良好氛圍，增強學(xué)習(xí)積極性，提高隊伍的綜合素質(zhì)。
2、根據(jù)訓(xùn)練計劃開展好各項目的訓(xùn)練工作，嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求，嚴(yán)考核，提高隊伍的整體能力。
3、加強隊員對礦山設(shè)備的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，特別是風(fēng)鎬等工具，利用下礦熟檢的時間讓他們增加實用性。
通過這次***啟封任務(wù)，為下一步的中隊工作積累了經(jīng)驗，鍛煉了隊伍，特別是讓年輕隊員有了次歷練的機會，為更好地推動二中隊今后的工作奠定了基礎(chǔ)。在今后的工作中我們一定再接再厲把本職工作做好。
關(guān)鍵詞：煤礦；瓦斯；抽放技術(shù)
Abstract: China coal mine gas drainage with long history, in recent years, with the development of coal industry, the coal mine quantity and yield increase rapidly, the mine to the deep extension process, some low gas mine into the high gas mine and coal mines, thus requiring the mine gas drainage is increasing, thus driving China coal mine gas drainage technology rapid development. This article from the mine gas drainage of the necessity, objective and significance, drainage method principle is introduced, and the analysis of China coal mine gas drainage technology roughly experienced four stages of development and development direction of coal mine gas drainage technology.
Key words: coal mine; gas; gas drainage technology
中圖分類號：X752 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
1、引言
眾所周知瓦斯抽放是防治煤礦瓦斯災(zāi)害事故的根本措施，是保障礦井安全生產(chǎn)，同時也是解決瓦斯問題的基本手段。因此我國就將瓦斯抽放作為治理煤礦瓦斯災(zāi)害的重要措施在高瓦斯和突出礦井作了推廣。那么國家煤礦安全監(jiān)察局制定了“先抽后采，以風(fēng)定產(chǎn)，監(jiān)測監(jiān)控”的煤礦瓦斯防治方針，強化了瓦斯抽放治理瓦斯災(zāi)害的地位;《煤礦安全規(guī)程》(2001年版)也以法規(guī)的形式對煤礦瓦斯抽放作了詳盡的規(guī)定。我國煤礦瓦斯抽放效果亟待提高，只有這樣才能從根本上保證安全生產(chǎn)。
2、礦井瓦斯抽放的必要性、目的及意義
礦井瓦斯抽放，是指為了減少和解除礦井瓦斯對煤礦安全生產(chǎn)的威脅，利用機械設(shè)備和專用管道造成的負(fù)壓，將煤層中存在或釋放出來的瓦斯抽出來，輸送到地面或其它安全地點的方法，它對煤礦的安全生產(chǎn)具有重要的有意義。
礦井瓦斯抽放主要有以下目的：
（1）預(yù)防瓦斯超限、確保礦井安全生產(chǎn)。
（2）開采保護層并具有抽放瓦斯系統(tǒng)的礦井，應(yīng)抽放被保護層的卸壓瓦斯。
（3）無保護層可采的礦井，預(yù)抽瓦斯可作為區(qū)域性或局部防突措施來使用。
（4）開發(fā)利用資源，變害為利。
瓦斯抽放的必要性：
（一）安全角度
（1）從根本上降低煤層瓦斯含量及瓦斯壓力，降低礦井及采掘工作面瓦斯涌出量；
（2）相比風(fēng)排瓦斯，采用抽采瓦斯會更安全，更有利于管理；
（二）節(jié)能環(huán)保角度
（1）瓦斯是清潔、高效資源，煤礦企業(yè)要實現(xiàn)煤與瓦斯共采，通過瓦斯發(fā)電或提純后作為清潔燃料使用；
（2）瓦斯的溫室效應(yīng)作用是二氧化碳的40倍以上，因此降低瓦斯的排放量勢在必行，國家也出臺相關(guān)的鼓勵政策鼓勵煤礦企業(yè)綜合利用瓦斯。
3、選擇抽放方法的原則
選擇礦井瓦斯抽放方法應(yīng)根據(jù)礦井煤層賦存條件、瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)、瓦斯來源、巷道布置、抽放瓦斯目的及利用要求等因素確定，并遵循以下原則：
（1）選擇的抽放瓦斯方法應(yīng)適合煤層賦存狀況、巷道布置、地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件。
（2）應(yīng)根據(jù)礦井瓦斯涌出來源及涌出量構(gòu)成分析，有針對性地選擇抽放瓦斯方法，以提高瓦斯抽放效果。
（3）巷道布置在滿足瓦斯抽放的前提下，應(yīng)盡可能利用生產(chǎn)巷道，以減少抽放工程量。
（4）選擇的抽放方法應(yīng)有利于抽放巷道的布置和維護。
（5）選擇的抽放方法應(yīng)有利于提高瓦斯抽放效果，降低瓦斯抽放成本。
（6） 抽放方法應(yīng)有利于鉆場、鉆孔的施工和抽放系統(tǒng)管網(wǎng)的設(shè)計、有利于增加鉆孔的抽放時間
4、我國煤礦瓦斯抽采技術(shù)大致經(jīng)歷了發(fā)展階段及未來的發(fā)展方向
4.1瓦斯是一種清潔能源，用途廣泛，瓦斯是溫室氣體，根據(jù)節(jié)能減排要求，多抽少排，降低對環(huán)境的影響。我國煤礦瓦斯抽采技術(shù)大致經(jīng)歷了五個發(fā)展階段：
（1）高透氣性煤層瓦斯抽采階段
解決了一些礦區(qū)向深部發(fā)展的安全關(guān)鍵問題；
（2）鄰近層卸壓瓦斯抽采階段
解決了煤層群開采中首采工作面瓦斯涌出量大的問題；
（3）低透氣性煤層強化抽采瓦斯階段
對降低突出危險性煤層瓦斯壓力和煤層消突起到積極作用；
（4）綜合抽采瓦斯階段
所謂綜合抽采瓦斯就是把開采煤層瓦斯采前預(yù)抽、卸壓鄰近層瓦斯邊采邊抽及采空區(qū)瓦斯采后抽等多種方法在一個采區(qū)內(nèi)綜合使用， 使瓦斯抽采量及抽采率達(dá)到最高。
（5）立體抽采瓦斯階段
在開采過程中，井下鉆孔對煤層瓦斯進行抽采，實現(xiàn)立體抽采方式。
4.2半個世紀(jì)以來， 中國煤礦瓦斯抽采技術(shù)雖有很大發(fā)展，但由于我國井工開采煤量大，煤層瓦斯含量非常豐富 ，抽采瓦斯研究試驗與普及工作差距還很大，必須進一步加強，今后瓦斯抽采技術(shù)發(fā)展的方向應(yīng)圍繞以下幾方面：
（1）進一步加大抽采瓦斯和利用工作扶持力度，激勵企業(yè)多抽瓦斯、多用瓦斯，減少瓦斯排放量，依靠市場引導(dǎo)、政策驅(qū)動、自主創(chuàng)新，加強煤礦瓦斯抽采與利用，保障煤礦安全生產(chǎn)，減少生態(tài)環(huán)境污染，促進煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展；
（2）開展瓦斯抽采先進適用技術(shù)的推廣和抽采新技術(shù)的研究工作，為煤礦高效抽采瓦斯提供技術(shù)支撐；
（3）繼續(xù)研究試驗單一低透氣性煤層強化抽采技術(shù)及裝備，提高低透氣性煤層瓦斯的抽采率，消除或降低煤層的突出危險性；
（4）研制可施工出大直徑、長距離水平鉆孔的新型鉆機及配套設(shè)備；
（5）研究鉆進工藝技術(shù)，解決松軟煤層鉆進與成孔技術(shù)；
（6）研究長鉆孔施工及定向技術(shù)，開發(fā)定向長鉆孔的監(jiān)控裝置，保證鉆孔的各項參數(shù)能達(dá)到設(shè)計要求；
（7）研制大流量、高效率抽采瓦斯泵，提高抽采瓦斯泵的單機效率；
（8）繼續(xù)開采地面鉆孔抽采瓦斯試驗，完善水力壓裂、采動影響煤層瓦斯抽采工藝技術(shù)，真正實現(xiàn)先抽后采。
5、結(jié)論
總之，實踐證明瓦斯抽采是煤礦治理瓦斯的治本之策，瓦斯抽放工作是一個系統(tǒng)工程，它需要我們做好方方面面的工作，完善其中的每一個環(huán)節(jié)，瓦斯抽放效果才能切實達(dá)到保證，從而解決礦井的瓦斯問題。
參考文獻
[1] 王海鋒，程遠(yuǎn)平等. 煤與瓦斯突出礦井安全煤量研究[J]. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008，37(2):236-240
[2] 國家煤礦安全監(jiān)察局. 瓦斯治理經(jīng)驗五十條[M]，北京：煤炭工業(yè)出版社，2005年4月，第1版
[3] 程遠(yuǎn)平，俞啟香等. 煤與遠(yuǎn)程卸壓瓦斯安全高效共采試驗研究[J]. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，
【關(guān)鍵詞】高瓦斯 壓力測定 抽采技術(shù)
【中圖分類號】TD712
【文獻標(biāo)識碼】A
【文章編號】1672-5158（2012）12-0126-01
引言
瓦斯從其本身物理和化學(xué)性能來考慮，具有一定的使用價值。然而在煤礦礦井中，瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)定值則會引起瓦斯爆炸，給施工人員的生命財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅，從而形成嚴(yán)重的自然災(zāi)害。礦井中頻頻出現(xiàn)瓦斯爆炸事故直接威脅礦上職工人員的生命，準(zhǔn)確測定煤礦礦井中瓦斯的濃度并能及時處理礦井中瓦斯將會給煤礦代來很好的生產(chǎn)效益，為礦井的安全生產(chǎn)提供可靠保證。
另外，抽采技術(shù)的提高也將為煤礦礦井中瓦斯?jié)舛鹊慕档吞峁┯欣麠l件。瓦斯抽采技術(shù)的創(chuàng)新和不斷提高，給降低煤礦瓦斯爆炸事故的等級提供了有力保證，更有可能的是，利用瓦斯本身的特性，通過科學(xué)研究和創(chuàng)新發(fā)明，可以把從煤礦中抽出來的瓦斯變廢為寶，在降低礦難事故發(fā)生頻率的同時也可以使瓦斯服務(wù)于我們的現(xiàn)實生活。本文通過直接測定法和間接測定法對煤層瓦斯的測定等兩種方法的介紹和研究，以及瓦斯抽采技術(shù)的引入和探究來實現(xiàn)煤礦瓦斯安全控制的目標(biāo)。
一、如何運用直接法測定煤礦中煤層的瓦斯壓力
在煤層中，瓦斯壓力采用直接法來進行測定，主要是對煤巷或巖巷進行煤層鉆孔，主要是通過在鉆孔內(nèi)下測壓管的壓力值來實現(xiàn)煤層壓力的測定，封孔材料可以根據(jù)測壓的需要和封孔毆巖石的破碎程度和致密程度采用黃泥、水泥漿、膠圈或采用膠囊壓力黏液。當(dāng)封孔段巖層堅硬致密時一般采用水泥沙漿加入膨脹劑封孔，當(dāng)封孔段巖性為泥巖或者有煤線或者直接在煤層中打測壓鉆孔時一般采用膠囊壓力黏液封孔。
水泥漿的稀稠、是否存在顆粒對封閉是否嚴(yán)密有著直接影響，水泥漿過稀將導(dǎo)致凝固后存在較大的空間，測量室增大。鉆孔傾角變化將影響測量室長度的變化，測量室過長則封孔段長度將減小，在鉆孔壁破碎的情況下必然封孔不嚴(yán)密，鉆孔內(nèi)的瓦斯在壓力梯度的影響下將沿著裂隙向巷道涌出，在這種晴況下，所測定出來的瓦斯壓力小于實際瓦斯壓力值。
測定出來的壓力是否為煤層實際瓦斯壓力將取決于泡沫封孔段的長度與黏液段的長度和黏液的壓力，當(dāng)鉆孔深度較長時，可以多設(shè)置幾段黏液段，中間用泡沫封孔段隔開。測定煤層瓦斯壓力之前估計一個煤層瓦斯壓力P1，黏液的壓力P2可以通過連接在黏液管外面的注液泵來調(diào)節(jié)，在測定過程中始終保持P2>P1，壓力表穩(wěn)定時所測得的壓力即煤層的瓦斯壓力。這種封孔方法可以在巖層破碎段或煤線段通過注黏液來封堵鉆孔內(nèi)的裂隙，較采用水泥漿封孔所測得的瓦斯壓力更接近煤層的實際瓦斯壓力。缺點在于當(dāng)鉆孔內(nèi)破碎段較多或者煤線較多時，封孔工藝復(fù)雜并且黏液管始終連接著注液泵，設(shè)備浪費較大。
二、如何運用間接法測定煤礦中煤層的瓦斯壓力
眾所周知，瓦斯在煤體中呈現(xiàn)出兩種狀態(tài)，在滲透空間內(nèi)的瓦斯主要呈自由狀態(tài)，稱為自由瓦斯或游離瓦斯，由于瓦斯分子的自由熱運動，顯示出相應(yīng)的瓦斯壓力，這種狀態(tài)的瓦斯服從氣體狀態(tài)方程。另一種在微孔內(nèi)主要呈吸附狀態(tài)存在于微孔表面上和煤的粒子內(nèi)部占據(jù)著煤分子結(jié)構(gòu)的孔隙或煤分子之間的空間，這部分瓦斯稱為吸附瓦斯。在煤層中施工鉆孔后，由于煤體瓦斯與外界大氣之間存在壓力差，煤體中的游離瓦斯將隨著煤體的暴露逐漸解吸出來，直到煤體瓦斯與外界大氣之間壓力平衡。此時，煤體內(nèi)能解吸出來的瓦斯已經(jīng)全部解吸出來，只剩下不能解吸的那部分瓦斯，在煤層瓦斯含量測定過程中，這部分瓦斯也叫殘余瓦斯。間接法測定煤層瓦斯壓力就是通過測定煤層最大解吸瓦斯量，利用實驗室測定的煤樣吸附常數(shù)來反算煤層瓦斯壓力。
測定煤層瓦斯含量時，在煤巷掘進面向原始煤體打2個直徑42mm的鉆孔，鉆孔深度大于10m，從第4m開始，每2m用德國產(chǎn)EL，KD_02型電容柵瓦斯解吸儀測定一次煤層瓦斯含量。測量結(jié)束后在打鉆地點取全斷面煤層煤樣送實驗室測定煤層瓦斯吸附常數(shù)，以便計算煤層的殘余瓦斯含量。
直接法測定得到的煤層瓦斯壓力與間接法測定的煤層瓦斯壓力在數(shù)值上相差很小，誤差完全在可以接受的范圍內(nèi)，因而在斷層等構(gòu)造不能采用直接法測定煤層瓦斯壓力的地方，完全可以采用間接法來測定煤層的瓦斯壓力。并且，在同一地點也可以采用直接法與間接法相結(jié)合來測定煤層瓦斯壓力，以保證所測定出來的瓦斯壓力為真實準(zhǔn)確的。
三、直接發(fā)測定法和間接法測定法的相互比較
（一）直接法與間接法兩者相比較，直接法比間接法較復(fù)雜，同時需要施工測壓進行鉆孔，材料浪費等方面比間接法多等缺點。間接法具有操作簡單、不需要施工測壓鉆孔、材料浪費少等優(yōu)點，尤其是不受斷層、褶曲等地質(zhì)構(gòu)造的影響，可廣泛應(yīng)用在探構(gòu)造、揭石門等場所。
（二）與間接法測定煤層瓦斯壓力相比，直接法具有不取樣進行試驗室測定、操作技術(shù)容易掌握等優(yōu)點，但受地質(zhì)構(gòu)造的影響大，布孔以前需對附近的地質(zhì)構(gòu)造進行考察。
（三）從測定結(jié)果看，直接法所測定得到的瓦斯壓力普遍必間接法測定得到的瓦斯壓力值小，原因在于采用直接法測定時瓦斯壓力受封孔質(zhì)量等的影響，但相差很小，誤差在許可的范圍內(nèi)，在實際測定中可以同時采用這兩種方法互相驗證，確保測得的瓦斯壓力真實準(zhǔn)確。
四、創(chuàng)新高瓦斯煤礦抽采技術(shù)
煤礦礦井在生產(chǎn)中，瓦斯的濃度直接威脅礦井工作人員的生命安全。抽采技術(shù)的改進，有利于煤礦礦井瓦斯高的降低和較少煤礦礦難發(fā)生的平率。從當(dāng)前瓦斯抽采技術(shù)的現(xiàn)狀研究來看，瓦斯抽采技術(shù)還停留在國際后進技術(shù)的行列，我國當(dāng)前瓦斯抽采技術(shù)還處在國際的低等水平線上，而且，我國高瓦斯煤礦準(zhǔn)據(jù)整過煤礦企業(yè)的92%以上，這就更需要解決煤礦企業(yè)高瓦斯抽采技術(shù)方面的問題，實現(xiàn)我國煤礦企業(yè)安全問題的有效解決。
如何實現(xiàn)我國當(dāng)前煤礦礦井高瓦斯抽采技術(shù)創(chuàng)新，是當(dāng)前煤礦安全生產(chǎn)研究機構(gòu)和相關(guān)部門所要面臨的問題。然而，從當(dāng)前的瓦斯抽采技術(shù)來看，我國專研和重視力度還不夠高，基礎(chǔ)專研人才都不到30%的幾率，高級研究人員更是奇缺，這就在煤礦高瓦斯抽采技術(shù)上無法實現(xiàn)嶄新的以免，更難擺脫當(dāng)前的現(xiàn)狀。
針對當(dāng)前的具體情況，國家相關(guān)部門應(yīng)該在政策和資金上加大扶持力度，同時在制度創(chuàng)新方面實現(xiàn)建立和加強。另外，煤礦企業(yè)在開發(fā)和科研方面進一步加大力度培養(yǎng)和應(yīng)經(jīng)高端科研人才，鼓勵創(chuàng)新，用財政和行政手段實現(xiàn)煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)方面的提高可創(chuàng)新研究，把瓦斯的難題轉(zhuǎn)變?yōu)樽儚U為寶的資源開發(fā)問題。
關(guān)鍵詞：分源預(yù)測法；瓦斯涌出量；瓦斯含量；瓦斯涌出規(guī)律
中圖分類號： TD714 文獻標(biāo)識碼：A
礦井瓦斯涌出量預(yù)測是新建礦井或生產(chǎn)礦井開拓新水平進行通風(fēng)設(shè)計、瓦斯抽放工程設(shè)計、瓦斯防治和治理工作至關(guān)重要的環(huán)節(jié)[1]。瓦斯涌出量預(yù)測的準(zhǔn)確程度直接關(guān)系到礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程的安全可靠性。只有準(zhǔn)確預(yù)測礦井或采掘工作面的瓦斯涌出量，提前做好預(yù)測預(yù)報工作，才能保證礦井建設(shè)和生產(chǎn)的安全[2]。文章在現(xiàn)場實測和收集瓦斯含量的基礎(chǔ)上，結(jié)合煤層賦存狀況及開采技術(shù)條件，研究分析了3號煤層瓦斯含量分布規(guī)律，并采用分源預(yù)測法對候村煤礦3號煤層的瓦斯涌出量進行預(yù)測，為礦井通風(fēng)管理和瓦斯防治工作提供科學(xué)依據(jù)。
1.礦井概況
候村煤礦位于山西省晉城市，設(shè)計生產(chǎn)能力1200kt/a。礦井開采3號煤層，煤層平均厚度6.07m；由一個綜放工作面保證產(chǎn)量，工作面長度160m，采用長壁綜采放頂煤的采煤方法，全部垮落法管理頂板。為保證礦井正常的生產(chǎn)接替，同時布置一個綜掘煤巷工作面和一個普掘煤巷工作面，斷面14.19m2，綜掘掘進速度為360m/mon，普掘掘進速度為240m/mon，采掘比為1：2。
3號煤層位于山西組的下部，煤層厚度4.85～7.24m，平均6.07m，為穩(wěn)定可采厚煤層。煤層中含泥巖或炭質(zhì)泥巖夾矸1～4層，屬結(jié)構(gòu)簡單～復(fù)雜煤層。頂板為泥巖或粉細(xì)砂巖；底板為泥巖或粉細(xì)砂巖。
2.煤層瓦斯含量與埋深的關(guān)系
通過現(xiàn)場實測，共收集到候村煤礦及周邊礦井3號煤層6個不同埋深的瓦斯含量測值，其中候村煤礦3個，煤層相接且瓦斯地質(zhì)條件相似的毗鄰礦井3個。瓦斯含量測值如表1所示。
3.礦井瓦斯涌出量預(yù)測
分源預(yù)測法亦稱瓦斯含量法，該預(yù)測方法的實質(zhì)是按照礦井瓦斯涌出源的多少，各個瓦斯源涌出瓦斯量的大小，來預(yù)測礦井各個時期不同瓦斯涌出源的瓦斯涌出量。分源預(yù)測法的技術(shù)原理是根據(jù)煤層瓦斯含量和礦井瓦斯涌出的源匯關(guān)，如圖2所示。利用瓦斯涌出源的瓦斯涌出規(guī)律并結(jié)合煤層的賦存條件和開采技術(shù)條件，通過對回采工作面和掘進工作面瓦斯涌出量的計算，進而預(yù)測采區(qū)和礦井瓦斯涌出量的[3-4]。
5、結(jié)論
（1）通過研究候村煤礦不同埋深下3號煤層瓦斯含量分布規(guī)律，瓦斯含量（W）具有隨埋深（H）增大而增大的整體趨勢，經(jīng)回歸分析，兩者遵循W=0.0443H+3.8281的線性統(tǒng)計規(guī)律。3號煤層瓦斯含量增長梯度為4.43m3/t.r/100m。
（2）采用分源預(yù)測法對候村煤礦各采區(qū)回采工作面的瓦斯涌出量進行預(yù)測，結(jié)果表明，各工作面瓦斯涌出量絕大部分來源于開采層。應(yīng)加強瓦斯治理力度，減少開采層瓦斯涌出量。
參考文獻
[1] 徐濤，郝彬彬，張華. 分源預(yù)測法在新建礦井瓦斯涌出量預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 煤炭技術(shù)，2009，28（7），104-106.
[2] 姜文忠， 霍忠剛， 秦玉金. 礦井瓦斯涌出量預(yù)測技術(shù)[J]. 煤炭科學(xué)技術(shù)， 2008. 36 （6）. 1-4.
Abstract： China is the biggest coal production country in the world， the coal's safety of production accident is one of the Chinese significant security accidents. This article mainly analyzes the coal mine security and its controlling according to the data provided in article and the related management regulation of coal industry， and gives the solutions.
關(guān)鍵詞： 瓦斯?jié)舛?；煤塵；通風(fēng)量
Key words： gas density；coal dust；ventilation volume
中圖分類號：TD82-9 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）29-0077-02
1 問題的提出與分析
中國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國，隨著國民經(jīng)濟的快速增長，煤炭的需求量不斷增長。而煤礦安全生產(chǎn)是我國目前亟待解決的問題之一，瓦斯和煤塵是影響煤礦安全的主要因素，為了實現(xiàn)安全生產(chǎn)，我們必須對井下瓦斯和煤塵進行嚴(yán)格的監(jiān)測與控制。
試驗表明，一般情況下煤塵的爆炸濃度范圍是30～2000g/m3，而當(dāng)?shù)V井空氣中瓦斯?jié)舛仍黾訒r，會使煤塵爆炸下限降低，其變化情況如附表1所示。
本文結(jié)合附表1的監(jiān)測數(shù)據(jù)，我們要按照煤礦開采的實際情況來研究和解決下列問題：
①根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的分類標(biāo)準(zhǔn)，既計算瓦斯相對涌出量和瓦斯絕對涌出量的范圍來鑒別該礦是屬于“低瓦斯礦井”還是“高瓦斯礦井”。
②根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，不同工作面和回風(fēng)巷的甲烷傳感器報警濃度，斷電濃度，復(fù)電濃度和斷電范圍，并參照附表1瓦斯?jié)舛扰c煤塵爆炸下限濃度關(guān)系，來判斷該煤礦發(fā)生爆炸事故的可能性有多大？
③為了保障安全生產(chǎn)，利用兩個可控風(fēng)門調(diào)節(jié)各采煤工作面的風(fēng)量，通過一個局部通風(fēng)機和風(fēng)筒實現(xiàn)掘進巷的通風(fēng)。根據(jù)各井巷風(fēng)量的分流情況、對各井巷中風(fēng)速的要求，以及瓦斯和煤塵等因素的影響，確定該煤礦所需要的最佳（總）通風(fēng)量，以及兩個采煤工作面所需要的風(fēng)量和局部通風(fēng)機的額定風(fēng)量（實際中，井巷可能會出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象）。
2 模型的分析
在模型建立時，首先要對瓦斯的絕對涌出量和相對涌出量作以了解。
瓦斯絕對涌出量：是指單位時間內(nèi)涌入采掘空間的瓦斯量（單位：m3/min）。
瓦斯相對涌出量：是指礦井在正常生產(chǎn)情況下，月平均生產(chǎn)一噸煤所涌出的瓦斯量（單位：m3/t）。
要判斷該礦井屬于低瓦斯礦井，還是屬于高瓦斯礦井。就要根據(jù)國家《煤礦安全規(guī)程》中對瓦斯防治的規(guī)定：低瓦斯礦井瓦斯相對涌出量小于等于10m3/t且絕對涌出量小于等于40m3/min；高瓦斯礦井中相對涌出量大于10m3/t或絕對涌出量大于40m3/min。因此將此問題可以轉(zhuǎn)化為計算瓦斯相對涌出量和絕對涌出量，計算出各個工作面的瓦斯絕對涌出量，判斷出該礦井的瓦斯絕對涌出量的值，通過瓦斯絕對涌出量來計算瓦斯相對涌出量，并與國家標(biāo)準(zhǔn)進行比較，判斷此礦井是否是高瓦斯礦井問題。
通過對實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析可知不會出現(xiàn)煤塵爆炸的現(xiàn)象。所以在建立模型時，我們只考慮瓦斯爆炸的情況。通過判斷瓦斯?jié)舛葋碛嬎悴话踩潭鹊拇笮 ?/p>
問題③是一個最優(yōu)化模型問題，要求該礦井所需的最佳（總）通風(fēng)量，以及工作面和局部通風(fēng)機的額定風(fēng)量。對于求最佳（總）通風(fēng)量，就是說在保證瓦斯在安全范圍內(nèi)，要求風(fēng)速盡可能的小。而風(fēng)速和瓦斯?jié)舛扔执嬖谥笖?shù)關(guān)系，從而找出最佳瓦斯?jié)舛龋鶕?jù)數(shù)據(jù)和圖示分析計算出總風(fēng)量，繼續(xù)分析各個局部的風(fēng)速。
3 模型的建立與求解
問題①：通過上述的分析以及定義，我們建立了關(guān)于瓦斯相對涌出量和絕對涌出量的公式：
①絕對涌出量=（風(fēng)速*橫截面積*瓦斯體積比*60）
即：Q=v*S*C*60
②相對涌出量=（絕對涌出量*一天的時間*工作天數(shù)）/月生產(chǎn)煤總量
即：q=（Q*t*n）/A；
由公式可計算出各個工作面的瓦斯絕對涌出量如下：
工作面Ⅰ絕對涌出平均值Q1=3.794547m3/min，工作面Ⅱ絕對涌出平均值Q2=4.402101m3/min，掘進工作面絕對涌出平均值Q3=0.012339m3/min，回風(fēng)巷Ⅰ絕對涌出平均值Q4=3.655376m3/min，回風(fēng)巷Ⅱ絕對涌出平均值 Q5=4.6948m3/min總回風(fēng)巷絕對涌出平均值 Q=9.75358m3/min。
注意：該礦井的瓦斯絕對涌出平均值是指總回風(fēng)巷的瓦斯絕對涌出平均值，因為所有工作面的瓦斯量都會通過總回風(fēng)巷流出。所以該礦井的瓦斯絕對涌出平均值為：Q=9.75358m3/min；
由礦井的瓦斯相對涌出量的計算公式可計算出該礦井的瓦斯相對涌出量：該礦井的瓦斯相對涌出平均值為：q=23.196404641m3/t；
關(guān)鍵詞：煤礦開采 低透氣無煤柱煤層群煤炭瓦斯共采技術(shù)
煤炭資源的地下礦井開采，是保障現(xiàn)代社會能源需求的重要途徑。近年來，隨著煤礦資源的深度開采和規(guī)模化生產(chǎn)，煤礦地質(zhì)環(huán)境條件越來越復(fù)雜，面臨著低溫低壓的增加、巖體支護的復(fù)雜等諸多問題。由于煤層瓦斯具有的易燃性以及強烈溫室效應(yīng)，成為制約礦井安全生產(chǎn)的重要因素?？茖W(xué)合理的開發(fā)煤層瓦斯氣體，既可以充分利用地下資源提高經(jīng)濟效益，又可以改善礦井安全生產(chǎn)條件推動采煤業(yè)發(fā)展。新形勢下，堅持開發(fā)與實踐相結(jié)合，實現(xiàn)煤與瓦斯兩種資源共采技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，是現(xiàn)代煤礦開采技術(shù)的發(fā)展趨向。本文針對低透氣性無煤柱煤層群煤與瓦斯共采技術(shù)的開發(fā)技術(shù)進行了簡要分析。
1.煤與瓦斯共采技術(shù)分析
煤層瓦斯是一種具有強烈溫室效應(yīng)和污染性能的氣體，瓦斯在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下難溶于水，沒有助燃和維持呼吸等功能，瓦斯在煤體或圍巖中是以吸著游離狀態(tài)存在的，達(dá)到一定濃度時，能發(fā)生燃燒或爆炸。瓦斯在礦內(nèi)煤層和巖層中的來源主要包括瓦斯涌出、瓦斯噴出、瓦斯突出等形式。
煤與瓦斯共采技術(shù)，通常是指在煤層資源井下開采的同時，結(jié)合礦井巖層的構(gòu)造特點，運用分離法將煤層瓦斯連同煤炭一起開采出來，保障煤礦采空區(qū)的瓦斯含量降低，實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)的重要煤氣開發(fā)途徑。隨著現(xiàn)代環(huán)保理念的不斷深化，煤與瓦斯共采技術(shù)，成為一種新型的綠色開采技術(shù)。游離于煤礦巖層中的天然瓦斯氣體，是一種可以用來發(fā)電的工業(yè)化工原料以及居民生活燃料的新型能源，煤與瓦斯共采技術(shù)，可以促進地下煤層資源效能的充分利用。
2.低透氣性煤層群地質(zhì)開采的復(fù)雜性分析
隨著煤礦開采深度的不斷加劇，煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出極為復(fù)雜多變的形勢。特別是低透氣性無煤柱的煤層群，由于開采深度的不斷增加而造成地質(zhì)條件復(fù)雜，斷層構(gòu)造多，水平地應(yīng)力大，礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)所承受的地壓系數(shù)愈來愈大，地層溫度急劇增高，地質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)煤層瓦斯的含量密集性強，運用常規(guī)性抽取方法效果不明顯，造成礦內(nèi)煤與瓦斯突出的安全威脅日趨嚴(yán)重、傳統(tǒng)的U型通風(fēng)技術(shù)方式無法解決深部采煤工作面隅角瓦斯超限問題。尤其是低透性軟巖地質(zhì)的巖層松軟破碎呈裂隙發(fā)育，深部巖巷的掘進和巷道支護較為困難，進入深部以后小煤柱沿空掘巷圍巖變形顯著增加，成為制約綜采面快速推進的主要障礙。由于低透氣性煤礦區(qū)的煤層氣賦存具有低壓力、低滲透率、低飽和度及非均質(zhì)性強的特性，在現(xiàn)有技術(shù)工藝條件下，直接從地面鉆井抽采低透氣性煤層瓦斯難度相當(dāng)大，對于低透氣性煤層群開采已經(jīng)面臨眾多的技術(shù)難題。
3.低透氣性煤層群的留巷鉆孔法煤與瓦斯共采技術(shù)要點
留巷鉆孔法煤與瓦斯共采技術(shù)，是針對低透性煤層群的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，根據(jù)地下煤層群的賦存條件，首采關(guān)鍵卸壓層，沿采空區(qū)邊緣空留巷道實施無煤柱連續(xù)開采，在預(yù)留巷道內(nèi)部布置上、下向位的高、低位鉆孔，以便抽采頂?shù)装宓男秹和咚购筒煽諈^(qū)的富集瓦斯，并通過快速構(gòu)建沿空留巷巷旁充填墻體技術(shù)，實現(xiàn)與綜采工作面同步推進的煤與瓦斯高效共采的開采技術(shù)方法。留巷鉆孔法煤與瓦斯共采技術(shù)，通過通風(fēng)降溫、簡化采掘接替、實現(xiàn)連續(xù)開采，采用無煤柱沿空留巷Y型通風(fēng)卸壓開采，解決了深井高瓦斯、低滲透率、高地應(yīng)力等復(fù)雜地質(zhì)條件礦區(qū)煤與瓦斯共采技術(shù)難題。留巷鉆孔法煤與瓦斯共采的技術(shù)要點如下：
3.1 留巷支護
在對沿空留巷內(nèi)外層圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析基礎(chǔ)上，運用巷道破裂圍巖體強度強化、錨桿支護承載性能強化以及圍巖承載結(jié)構(gòu)強化的錨桿強化支護技術(shù)原理，沿留空巷巷道支護采用超高強度、大預(yù)應(yīng)力錨桿、網(wǎng)梁結(jié)構(gòu)針對原工作面回采巷道頂板、底板、保留煤幫進行聯(lián)合支護，錨固控制巖體變形提高其主動承載能力。選擇超強桿體、高剛度護網(wǎng)、超大托盤、超強大扭矩阻尼螺母，實施大扭矩安裝、維持錨桿的荷載并向圍巖擴散，形成高強性錨桿支護圍巖承載結(jié)構(gòu)；采用仿液壓支架結(jié)構(gòu)作為巷內(nèi)輔助加強支護、保證沿空留巷支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
3.2 充填留巷
留巷鉆孔法煤與瓦斯共采技術(shù)對于留巷充填工藝要求較高。巷旁充填材料的性能要求有良好的泵送性能，能滿足復(fù)雜高程變化條件下的遠(yuǎn)距離泵送要求，拆模時間應(yīng)滿足綜采工作面快速推進的要求。為滿足礦壓顯現(xiàn)規(guī)律和巷道變形特性要求進行快速充填。留巷鉆孔法煤與瓦斯共采技術(shù)采用新型充填材料，集成了包括地面干混充填料制備系統(tǒng)、充填料漿的制備與井下泵送系統(tǒng)以及充填模板支架系統(tǒng)等快速留巷巷旁充填工藝系統(tǒng)，具有良好的承載特性和變形性能且適宜遠(yuǎn)距離泵送施工效果，縮短了立模時間。
3.3 煤氣共采
針對低位鉆孔抽采采空區(qū)富集瓦斯技術(shù)，利用留巷形成的聚集瓦斯的豎向帶狀裂隙進行采空區(qū)高濃度瓦斯抽采，針對高位鉆孔抽采頂?shù)装暹h(yuǎn)程卸壓煤層瓦斯技術(shù)，在留巷內(nèi)分別布置上向或下向穿層鉆孔抽采下部遠(yuǎn)程卸壓煤層瓦斯。通過采用沿空留巷Y型通風(fēng)方式，調(diào)節(jié)工作面上、下進風(fēng)巷風(fēng)量和留巷段埋管抽采量，控制采空區(qū)埋管抽采管道口的數(shù)量和開啟程度控制采空區(qū)瓦斯抽采量和抽采瓦斯?jié)舛?，將留巷排放瓦斯的濃度靈活控制在安全值以下，同時隨著工作面的開采推進，在沿留空巷內(nèi)沿巷道走向，間隔布置卸壓瓦斯抽采鉆孔，多向多方位抽采本煤層以及鄰近層卸壓瓦斯。
[論文關(guān)鍵詞]地質(zhì)構(gòu)造 采掘 煤與瓦斯突出
[論文摘要]祁東煤礦為高瓦斯突出礦井，通過介紹該礦在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域高瓦斯煤層3，46突出威脅工作面采掘過程中采取的防突技術(shù)、瓦斯治理措施、管理制度、管理體系。總結(jié)了其中的技術(shù)創(chuàng)新和操作標(biāo)準(zhǔn)化，為地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域高瓦斯突出煤層掘進防治煤與瓦斯突出的開展提供了一定的參考。
0引言
煤與瓦斯突出是一個能量釋放過程，在這一過程中，首先是能量的積聚，這個能量包括瓦斯、地應(yīng)力等。煤層內(nèi)的瓦斯含量、瓦斯壓力和地應(yīng)力隨地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度的不同存在著較大的差異。由于地質(zhì)構(gòu)造帶存在著一定的構(gòu)造應(yīng)力，所以，在構(gòu)造帶儲存有較高的煤巖彈性應(yīng)變能，突出危險性較大；并且在這些區(qū)域，煤層裂隙較為發(fā)育，瓦斯含量和壓力往往較高，所以瓦斯內(nèi)能較大，突出危險性較大。同時，在地質(zhì)構(gòu)造帶，由于煤巖層受到不同程度的破壞，煤層的堅固性系數(shù)往往較低，軟分層較為發(fā)育，相對而言抵抗突出破壞的能力較差，所以成為突出的多發(fā)區(qū)域。祁東煤礦為高瓦斯突出礦井，3246煤層為高瓦斯威脅煤層，346工作面屬于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域，所以在該區(qū)域中的防突工作包括防突技術(shù)和防突管理，將是礦井安全掘進的重要保障。
1試驗區(qū)域情況
祁東煤礦3246工作面位于井田西翼一水平四采區(qū)，標(biāo)高一532．46—6163m，工作面全長934m，傾向?qū)?86m，沿走向布置。Www.133229.coM東以四采區(qū)中部運輸上山為界，西(3246切眼)靠近f22礦井邊界斷層，風(fēng)巷與設(shè)計3244工作面為界，機巷靠近3248采空區(qū)。工作面煤厚0．73．0m，平均煤厚2．2m，煤層厚度變化較大，靠近斷層處煤層有拉薄現(xiàn)象，變異系數(shù)20％；煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含1～2層夾矸，夾矸為灰黑色泥巖，平均厚度0．1m。本工作面構(gòu)造較復(fù)雜。煤層產(chǎn)狀局部有起伏，受區(qū)域構(gòu)造力作用，小斷層較為發(fā)育。3246工作面煤層瓦斯含量為9m3／mino煤層含有多層軟分層。
2防突技術(shù)
祁東煤礦3246煤層為高瓦斯突出威脅煤層，根據(jù)《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》相關(guān)規(guī)定，并結(jié)合礦井施工區(qū)域的特殊性在3246煤層掘進及回采期間，采用“超前鉆孔預(yù)排瓦斯十四位一體”綜合防突措施，工作流程如圖1所示…。
2．1突出預(yù)測及效檢
突出預(yù)測及效檢技術(shù)以《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》規(guī)定的規(guī)范為基礎(chǔ)，結(jié)合望峰崗井煤層的實際情況，以鉆屑量s和瓦斯解吸指標(biāo)k。為主要預(yù)測及效檢指標(biāo)；輔助指標(biāo)為各種動力現(xiàn)象、地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育及變化程度、構(gòu)造煤變異程度、瓦斯涌出異?，F(xiàn)象等。當(dāng)上述主要指標(biāo)超限時，即認(rèn)為工作面具有突出危險性；當(dāng)輔助指標(biāo)異常時，需要分析其異常的原因，在確認(rèn)為與突出危險眭無關(guān)時，方可排除輔助指標(biāo)預(yù)測突出危險的結(jié)論。
在3246煤層掘進工作面進行防突預(yù)測時，布置3個預(yù)測孑l，鉆孔的深度為巷高的3倍左右，一般為8～10m。鉆孔盡量布置在軟分層，中間一個鉆孔位于巷道中部與掘進方向一致，另外兩個鉆孔開孔于工作面兩側(cè)巷幫內(nèi)0．5m處，終孔于巷道前方預(yù)計輪廓線外2～4m。采煤工作面進行防突預(yù)測時，每隔10m布置一個防突預(yù)測鉆孔。鉆屑量的測定從鉆孔第1m開始，每施工1m用專用容器收集孔口鉆屑，并用彈簧秤稱量，鉆屑量的臨界值采用《細(xì)則》規(guī)定的so=6k~m；k值的測定在鉆孑l每2m、4m、6m、8m時用wtc防突測定儀進行測定，k值的臨界值k=0．5ml／gmin；鉆孑l瓦斯涌出初速度口的測定從鉆孔第2m開始用twy防突測定儀測定，q的臨界值q=4l／min。掘進過程遇到下列情況時，均視為有突出危險：地質(zhì)構(gòu)造破壞帶，如斷層、褶曲等構(gòu)造；煤層傾角、厚度、走向或傾向等賦存條件急劇變化以及軟分層增厚地帶(軟分層厚度≥0-3m)；打鉆過程出現(xiàn)噴孔、卡鉆、頂鉆、吸鉆等動力現(xiàn)象；工作面出現(xiàn)明顯的突出預(yù)兆：頂板來壓、支架斷裂、煤壁片幫、掉渣與外鼓，煤壁光澤暗淡、層理紊亂，瓦斯涌出忽大忽小、工作面溫度降低，煤壁前方附近出現(xiàn)煤炮聲等；采掘應(yīng)力迭加區(qū)域。
2．2預(yù)測及效檢工藝要求
為了提高預(yù)測及校檢數(shù)據(jù)的可靠性，對打鉆工藝及防突儀器的操作做了以下要求：①鉆孔施工、指標(biāo)測定由專人負(fù)責(zé)，以消除由于施工與測定技術(shù)差異引起的操作誤差；②施工鉆孔前要仔細(xì)觀察巷幫支護情況、頂板受力情況、煤壁特征等，并作詳細(xì)記錄；③在測定k。值和鉆孔瓦斯涌出初速度時，應(yīng)當(dāng)盡可能減少人為因素對測量造成的誤差；④測量鉆屑量時，盡可能多的收集到鉆屑，以提高鉆屑量的準(zhǔn)確度；⑤預(yù)測效檢測過程中要具有高度的責(zé)任心，詳細(xì)記錄預(yù)測及校檢過程中的各種動力現(xiàn)象，不能敷衍了事。
2．3工作面消突措施
當(dāng)預(yù)測及校檢有突出危險時，應(yīng)該及時采取消突措施，不能盲目進尺。根據(jù)礦井瓦斯自然排放半徑0．5m的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和3246煤層的實際厚度，采取的主要防突措施是在工作面施工9個18～19m深，‘p9lmm大直徑瓦斯排放及卸壓鉆孔。鉆孔的布置綜合考慮煤體狀況，主要布置在分層及構(gòu)造煤層中，同時，通過觀察煤層延伸方向，從三維空間的角度設(shè)計最少的鉆孔達(dá)到最好的消突目的。在消突鉆孔施工過程中，要詳細(xì)記錄動力現(xiàn)象，如噴孔、卡鉆、響煤炮等，發(fā)現(xiàn)有異常情況及時通知相關(guān)部門處理。
當(dāng)掘進工作面遇褶曲構(gòu)造，即煤層彎曲變形的構(gòu)成形式，除掘進方向沿煤層走向不變，加強轉(zhuǎn)彎巷道處的支護外，防突在保留5m安全屏障的工作面，盡可能利用小型煤電鉆向前方煤層多打孔，然后用大型液壓鉆機打部分巖孔進入褶曲轉(zhuǎn)折端煤層并過全煤層，再對轉(zhuǎn)折端煤層排放孔檢驗，有效后方可掘進。
當(dāng)掘進工作面遇壓薄帶與增厚帶的伴生構(gòu)造形式，如由煤層增厚帶進入壓薄帶，防突措施可以適當(dāng)減少鉆孔；如由煤層壓薄帶進入增厚帶，防突措施可以適當(dāng)增加鉆孔，加強排放孔工作，在效檢有效后方可進入厚煤帶掘進。
3采煤工作面瓦斯治理
根據(jù)306工作面煤層賦存條件和瓦斯涌出來源分析，在回采期間采用抽采巷高位鉆孔抽采、采空區(qū)埋管抽采、尾巷抽采及風(fēng)巷邊孔抽采的瓦斯綜合治理措施。306工作面瓦斯治理設(shè)計如圖2所示
4防突管理
地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域高瓦斯煤層的防突與瓦斯治理工作中，首先是思想上必須高度重視，組織管理要全面，技術(shù)措施要嚴(yán)密，防突職責(zé)要落實，現(xiàn)場嚴(yán)格執(zhí)行“有疑必探，預(yù)防為先”的原則，確保在安全的前提下，完成地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域高瓦斯突出煤層的采掘工作。
防突及瓦斯治理管理上在吸取了本礦及其他若干煤礦突出事故教訓(xùn)后，礦井領(lǐng)導(dǎo)加強管理，建立了一套較為完善的防突管理規(guī)范。由于在嚴(yán)格落實綜合防突技術(shù)及瓦斯綜合治理措施過程中涉及的部門較多(包括通風(fēng)、抽排、掘進、生產(chǎn)等)，為了協(xié)調(diào)這種復(fù)雜的工作環(huán)節(jié)，建立了以總工程師為直接領(lǐng)導(dǎo)、調(diào)度所為核心的指揮網(wǎng)絡(luò)管理體系，各單位領(lǐng)導(dǎo)負(fù)技術(shù)責(zé)任，工作責(zé)任落實到人。這種管理體系不僅提高了工作效率、加強了信息溝通及反饋，而且避免了管理脫節(jié)現(xiàn)象、工作推委現(xiàn)象、施工延誤現(xiàn)象等，為礦井的防突及瓦斯治理工作順利開展作出了極大的貢獻。
5結(jié)語