高瓦斯綜采工作面的瓦斯抽放利用措施

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1、高瓦斯綜采工作面的瓦斯抽放利用措施探析摘要：我國(guó)豐富的煤炭?jī)?chǔ)量中，也蘊(yùn)含著大量的瓦斯氣體。這些瓦斯可能導(dǎo)致采煤生產(chǎn)中的一系列安全問題，將其排放到礦井外，也對(duì)大氣造成污染，形成溫室效應(yīng)。而作為一種實(shí)用且清潔的燃料，瓦斯的利用價(jià)值也越來(lái)越被人們關(guān)注。因此，采取適當(dāng)?shù)耐咚钩榉藕屠眉夹g(shù)，就成為了我國(guó)煤炭行業(yè)節(jié)能減排工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本文對(duì)較常見的瓦斯抽放方法進(jìn)行了分析，討論了瓦斯抽放利用中存在的問題，并提出了相應(yīng)的對(duì)策措施。關(guān)鍵詞：瓦斯抽放瓦斯利用高瓦斯綜采工作面綜合治理中圖分類號(hào)：4+3.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1煤礦瓦斯抽放利用技術(shù)的重要作用瓦斯是堆積成煤初期開始，由有機(jī)質(zhì)

2、經(jīng)厭氧細(xì)菌作用而持續(xù)生成的，在煤體或圍巖中，瓦斯通常以吸著或游離狀態(tài)存在，且含量隨煤層深度遞增，其主要成分是烷烴，并有一定的二氧化碳和硫化氫等組分。瓦斯不能用于維持呼吸，遇明火可以燃燒。在地下開采過程中，瓦斯由煤體或圍巖內(nèi)涌出，污染礦井內(nèi)空氣，達(dá)到一定濃度后，會(huì)引起工人的缺氧窒息，并可能導(dǎo)致火災(zāi)或瓦斯爆炸。我國(guó)豐富的煤炭?jī)?chǔ)量中，也蘊(yùn)含著大量的瓦斯氣體。一方面，這些瓦斯將對(duì)采煤工作構(gòu)成一定的不便，必須采取有效手段，對(duì)巷道內(nèi)的瓦斯含量進(jìn)行稀釋和排放，避免瓦斯突出可能導(dǎo)致的一系列安全問題；另一方面，作為一種溫室氣體，瓦斯的排放會(huì)對(duì)大氣造成污染，引起相當(dāng)程度的溫室效應(yīng)。而近年來(lái)，作為

3、一種實(shí)用且清潔的燃料，瓦斯的利用價(jià)值也越來(lái)越被人們關(guān)注。以瓦斯為燃料設(shè)計(jì)的供暖設(shè)備和工業(yè)機(jī)械設(shè)備技術(shù)可靠，經(jīng)濟(jì)合理，并可為炊事、浴室等提供熱源，甚至可以用于發(fā)電等領(lǐng)域。因此，從煤層中抽放、收集瓦斯并進(jìn)行利用，就成為了我國(guó)節(jié)能減排工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容。瓦斯抽放是一種為減少和解除瓦斯對(duì)煤礦作業(yè)威脅，并實(shí)現(xiàn)資源的有效利用而投入煤礦生產(chǎn)的綜合治理技術(shù)，實(shí)踐中通過機(jī)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(lái)的瓦斯抽出，并輸送到地面或其他安全地點(diǎn)。在進(jìn)行綜合治理的過程中，應(yīng)以“可保盡保、應(yīng)抽盡抽、先抽后采、煤氣共采”以及“以抽定產(chǎn)、以風(fēng)定產(chǎn)”作為原則。2高瓦斯綜采工作面的抽放方法分

4、析2.1瓦斯抽放條件及常見方法瓦斯治理的第一步是在采前對(duì)巷道實(shí)施預(yù)抽，減少工作環(huán)境內(nèi)的瓦斯?jié)舛?，降低煤層瓦斯含量。瓦斯的抽放首先?yīng)滿足一定的條件，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定：當(dāng)煤層瓦斯含量＞10m3/t，回采工作面瓦斯涌出量＞5m3/min，掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量＞3m3/min，或在有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的工作面進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，均要進(jìn)行瓦斯抽放，且須保證在切眼貫通后有6個(gè)月以上的預(yù)抽期，方可進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。在綜采工作面常采用的是順層預(yù)抽和邊采邊抽相結(jié)合的方法，即利用回采工作面準(zhǔn)備巷道，沿煤層向回采區(qū)段打抽放孔，并采用聚胺脂快速封孔方法。抽放孔的布置包括鉆場(chǎng)扇形孔、順層平行孔和順層交

5、叉孔等方式。鉆場(chǎng)扇形孔布置是在采面機(jī)風(fēng)巷掘進(jìn)時(shí)，每隔一定距離在巷幫做一鉆場(chǎng)，在每個(gè)鉆場(chǎng)內(nèi)沿煤層傾斜方向布置3~5個(gè)扇形孔。順層平行孔布置是在工作面兩巷及切眼分別沿煤層傾斜和走向打鉆，鉆孔間距綜合考慮煤厚、鉆孔有效抽放半徑確定，一般為5m左右。交叉孔布置是在平行布孔的基礎(chǔ)上，在煤層內(nèi)部形成孔與孔之間立體交叉的網(wǎng)格狀形式，在交叉點(diǎn)處煤層卸壓比單孔充分、范圍增大，以達(dá)到更均勻地將瓦斯抽出的效果。2.2上隅角瓦斯抽放與巷尾排放實(shí)踐中常存在采空區(qū)瓦斯經(jīng)上隅角大量涌入回風(fēng)而造成的回風(fēng)巷瓦斯超限的問題，其解決辦法是采用巷尾通風(fēng)，即在采面風(fēng)巷上方做一條與回風(fēng)巷相平行的專用瓦斯巷，沿走向每隔一

6、定距離使兩巷聯(lián)通。生產(chǎn)時(shí)利用專用瓦斯巷排放上隅角瓦斯，或設(shè)抽放管抽放上隅角瓦斯。采面回風(fēng)巷與尾巷的距離須考慮采動(dòng)影響，使尾巷避開動(dòng)壓區(qū)，以減少尾巷的維護(hù)工作量。2.3高抽孔瓦斯抽放高抽孔瓦斯抽放技術(shù)是指預(yù)先向采場(chǎng)上部裂隙帶內(nèi)打鉆孔，使其間距5m左右，鉆孔仰角根據(jù)工作面采高等確定，以保證鉆孔進(jìn)入采場(chǎng)上部裂隙帶。生產(chǎn)中采場(chǎng)附近煤體水平移動(dòng)，卸壓瓦斯及采空區(qū)冒落帶上部積聚的瓦斯將被抽出。該法主要用于降低上鄰近層與采空區(qū)瓦斯的涌入，并能消除上隅角的瓦斯積聚。3當(dāng)前瓦斯抽放利用中存在的問題及其對(duì)策目前，我國(guó)瓦斯綜合利用方面的研究發(fā)展迅速，已利用的瓦斯約占年抽出量的一半以上，然而，抽放和

7、利用也仍存在著諸多問題，包括：瓦斯治理投入不足，抽放不穩(wěn)定，排放造成污染，綜合利用率低，效益不高等。造成這些問題的主要原因在于抽放技術(shù)水平的局限，使抽放的形式較為單一，鉆孔密度低，各種抽放參數(shù)均未能達(dá)到先進(jìn)水平，對(duì)未能綜合利用的廢氣，通常通過回風(fēng)流直接排放入大氣中，既造成了資源的浪費(fèi)，又給環(huán)境造成了不利影響。此外，目前多數(shù)礦井對(duì)瓦斯的利用水平不高，普遍以民用供氣為主，一些發(fā)電、汽車動(dòng)力燃料項(xiàng)目多在實(shí)驗(yàn)階段，實(shí)際利用量很小。而瓦斯售價(jià)偏低也在一定程度上降低了企業(yè)對(duì)抽放利用工作的積極性。有鑒于此，煤炭企業(yè)應(yīng)