探讨特殊地质区采用化学施工技术的必要性

武文政

摘 要：本文针对性分析一些因素对特殊地质区施工现状的影响，结合生产实际情况，在原有施工工艺基础上，提出研究化学采煤法这种比较有针对性的安全施工法，为降低安全事故发生率提供有效保障。

关键词：特殊地质区施工;化学施工工艺;安全措施

众所周知，资源的开采过程中具有一定的风险性，为了保证井下作业人员在开采过程中的安全性和稳定性，要运用先进的技术手段、安全的施工理念等进行有效结合。这就需要不断探索先进、安全的施工工艺，最大程度避免出現严重的安全事故。在针对综采工作面特殊地质区进行具体操作时，要寻求符合实际要求的安全措施进行科学合理的利用。而化学采煤法是近年亟待研究与实验性验证的一种相对安全有效的采煤方法，该方法的实施可以促进提高采收利用率，而且还能避免出现严重的安全方面损失的不利影响。

1 特殊地质区施工工艺

在具体施工过程中，为了保证施工效率，提高工作面回采率，同时为了保证回采的整个速度可以得到有效提升，要与实际情况进行有效结合，从中选择符合实际要求和情况的施工工艺措施。地下气化是使煤在地下煤层中直接气化为煤气的一种化学采矿法，对于一些特殊地质，人工施工风险高，且无法采用常规施工工艺的地质区，化学采矿法无疑是研究人员应不断探索并付诸实践的新型施工方法。

1.1 传统的爆破施工方法

特殊地质区的施工，在具体分析和处理过程中，要与实际情况有效结合，保证提出的施工工艺手段符合实际要求，同时为提升回采效率提供有效保障。举例说明，通过对某特殊地质区实际情况调查分析和研究，发现某地质区与工作面相互之间的斜交角度数是9°，经过实地考察和测量之后，确定其整个地质区贯穿在整个工作环节，应采用从尾巷处提前进行揭露处理的方法。但在这种背景下，如果工作面尾巷揭露地质区时，受到影响，头巷与地质区相互之间的距离大概在35m，这一阶段的尾段炮眼会直接以一种垂直的状态，垂直在相对应的工作面布置当中，于是具体处理时，可以直接通过松动爆破法，实现良好的处理效果，对于机头段位置处，还可继续进行相对应的煤机割煤工作。此外，与实际情况结合分析发现，在实践中因机尾段中会布置两排松动爆破眼。在经过实地考察和计算测量分析，炮眼相互之间的间距大概在1.0m，而排距基本上控制在1.2m，炮眼的整个深度应控制在0.8m。经过具体情况综合分析，发现在实践第一排炮孔与顶板相互之间的距离大概在0.3m左右。施工过程中，与实际测量结果进行统计分析总结，每一个炮孔都要在其中填装一个长度在0.3m的电雷管，实际应用时这种雷管装药量大概控制在300g左右，主要是为了保证应用效果，通常利用正向的装药方式来实现，能够保证封堵的整个程度不低于0.5m。

1.2 化学施工方法

煤的地下气化技术从1888年俄国门捷列耶夫提出煤地下气化的设想到具体实践约有100年的历史，到1990年美国的地下煤气站处理原煤约达1.5亿t。煤的地下气化是非常复杂的物理和化学过程，影响煤气质量的因素很多，既有地下气化所采用的工艺措施，又有煤层自身的特性及煤层顶底板的赋存状态。影响煤炭地下气化过程的主要因素，可从煤层赋存条件、气化炉结构、工艺条件、气化炉运行状况进行分析。

煤种、灰分、煤层厚度、煤层倾角等天然赋存条件都会对煤炭地下气化产生不同程度的影响。煤炭地下气化模型试验表明，中、高、低变质程度的煤都可以进行地下气化，但气化反应过程与煤的性质和组成有着密切的关系。气化剂的类型和气化剂的浓度也是影响气化过程的重要因素。气化剂类型比如：空气、富氧、富氧+水蒸气分别作为气化剂时，气化结果有明显不同。此外，气化剂（富氧）的浓度和混合气化剂的配比也对气化的最终效果有着不可忽视的影响，煤炭地下气化炉内温度场的一个重要影响因素就是煤层的含水量。

煤炭地下气化是对地下煤层就地气化生产煤气的一种气化方法。对于特殊地质区，如煤层埋藏很深，甲烷含量很高，或煤层较薄，灰分含量高，顶板状况险恶，进行开采既不经济又不安全时，如能采用地下气化方法则可以解决这些问题。故此地下气化既是一种造气的工艺，同时也是一种有效利用煤炭的方法，实际上提高了煤炭的可采储量。

2 工作面过特殊地质区施工安全措施

传统的爆破施工方法，经常会造成地质的落差现象明显，工作面的顶板也会因爆破的冲击力会呈现出严重破碎情况，更严重时甚至在局部位置处出现冒板情况，危险系数非常大，直接威胁矿采人员的人身安全和企业的财产损失。为此，利用好现有条件，采用最科学有效的安全措施和手段，在各个环节中保证安全措施真正有效的落实到实处，为整个施工过程的安全性和稳定性提供保障，对新技术的研究与探索势在必行。

未来，在特殊地质层施工技术研发过程中，地下气化将是一项切实可行的新兴实用技术，可从根本上消除煤炭开采的地下作业，将煤层所含的能量以清洁的方式输出地面，而残渣和废液则留在地下，从而大大的减轻采煤和制气对环境造成的污染。

3 结束语

地下煤层的构成及其走向变化多端，打破传统施工方法的局限性，在减少生产维护成本的投入，保证工作人员的人身及财产安全这方面的施工技术，就算是相对安全系数较高的地下气化方法，至今尚未形成一种工艺成熟、技术可靠、经济合理的方案，因此，对作业危险性较大的特殊地质层施工技术的探索任重而道远。

参考文献：

[1]刘继林.综采面过地质区施工技术及安全技术措施研究[J].能源与环保，2018，40（08）：218-222.