瓦斯异常区瓦斯检测与防治

2019-10-21 23:01周伟
中国化工贸易·中旬刊 2019年8期
关键词:瓦斯防治检测

周伟

摘 要:多方位检测煤矿异常采区瓦斯的异常情况,可以达到综合防治的效果。对此,煤矿企业在监测瓦斯时应采用高位钻孔、抽放综合防治以及煤层钻孔等方式,降低瓦斯的浓度,为人们提供安全的开采环境,提高企业的经济效益水平。

关键词:瓦斯;异常区;检测;防治

1 工作面情况

某采煤工作面位于异常瓦斯区域内,倾斜长度为205m,平均倾角为26度,平均厚度为2.8m。本煤层瓦斯含量为1.43m3/t。初期煤层采用工作面向下行通风的方法,保持风量为950m3/min。煤层采用长壁后退式采煤法,顶板管理采用全部垮落法,采用机械化采煤方法。

2 开采掘进期间瓦斯检测与防治

在煤矿上下巷掘进期间,一是应做好瓦斯检测工作,实际开采时,综掘机多次出现瓦斯超限报警问题,测量可知开采工作面瓦斯最高浓度为1.1,在工作面布置深度为2.5m的深层煤层钻孔,检测瓦斯最高浓度为76%。二是瓦斯的防治工作,为了进一步解决瓦斯超限问题,企业提高了局部通风机的效率,风量由350m3/min增大到530m3/min。且开采工作面采用群孔释放瓦斯的方法,钻孔8个深度为15m的瓦斯释放孔。其中4个采用超前短壁快速注水方法,交替进行,并减慢割煤速度,在充分稀释风流中瓦斯浓度的基础上,减少割煤期间的瓦斯涌出量,保证煤层掘进的安全性。

3 工作面回采期间瓦斯检测与防治

3.1 全方位设置瓦斯检测点

受采动影响,采煤工作面瓦斯涌出量较大,甚至下隅角时刻醋鱼临界报警状态,严重影响了煤层开采的安全进行。为了更好的解决瓦斯异常涌出问题,相关技术人员应合理收集相关的检测数据,掌握瓦斯涌出的变化规律,针对性的采取防治措施。在实际回采期间,技术人员应在工作面上部、工作面中部以及工作面下部等区域设置瓦斯检查点,并在抽放泵站、高位钻孔以及煤层钻孔等处设置瓦斯检测点,为每个检测点配备专业的技术人员,及时检测并汇报瓦斯异常情况,一旦发现问题及时处理。

3.2 上隅角瓦斯防治

采空区的进风通道为上隅角,为了获得预期的防治效果,技术人员应在挡风墙前设置挡风帘,以防风流由上隅角流入采空区中,达到综合防治的效果。

3.3 下隅角瓦斯防治

作为采空区瓦斯的回风通道,下隅角应设置专门的抽出式局部通风机,利用防静电阻燃风机做好瓦斯的抽采工作。期间技术人员应结合煤层的实际开采速度回撤风筒。为了有效檢测风筒内瓦斯的浓度,应将瓦斯传感器设置于风筒的出风口处,确保风筒内瓦斯的浓度不超过2%,与回风混合后,瓦斯浓度不得超过1%。当上下隅角开始进行回柱放顶时,技术人员应采用洒水灭尘的方法进行切顶,以防开采期间出现火花撞击等问题,以免因顶板冒落而导致瓦斯超限问题。

3.4 瓦斯抽放泵的安装与敷设管路

一方面是本煤层敷设瓦斯抽放泵与管路,采用移动式水环真空泵,保持最大抽气量为85m3/min,抽放管路采用直径为108mm的钢管,将其敷设于煤层钻孔处,做好瓦斯的抽放工作。另一方面做好高位钻孔以及采空区的瓦斯抽放工作,期间使用电机功率为280kW的瓦斯抽放泵,抽放管路采用直径为270mm的钢管,为下巷采空区与高位钻孔区域设置联管。

3.5 采前预抽与钻孔抽放煤层瓦斯

施工人员在工作面上下安全出口外每隔5m设置钻孔,使用直径为110mm的钻头进行打孔,保持孔深在80-90m。之后进行封孔,在封孔前应采用压水方式清理干净煤渣,封孔材料为水泥砂,且保持封孔长度不得小于20m,并针对性的设定阀门与测气孔,每10个钻孔为一组,设置1个总阀门。期间应将电子多参数气体测定仪器安装至每组钻孔中,以保证瓦斯浓度的实时监测,明确抽放负压以及抽放流量等参数。同时,技术人员还应每天定期测量每个测气孔的瓦斯浓度,对比监测数值,保证合理性与准确性。

3.6 高位钻孔边采边抽瓦斯

技术人员应为煤层上下巷各设置一个瓦斯抽放钻场,并在其中设置专门的抽放钻孔,数量为8个,每个钻孔的间距应保持为0.3m。同时,下巷高位钻孔应覆盖至工作面的中下部,确保终孔位置与煤层顶板间的距离为10-15m,孔深应保持在90-130m,期间准确设置U型水柱计,有效检测并计算瓦斯的实际抽放量,且期间采用边采边抽的方式。每个钻孔的出口处应设定专门的测气孔与阀门,技术人员应针对性的做好每个测气孔瓦斯浓度的测量工作。随着工作面开采的不断推进,技术人员还应针对煤层情况总结瓦斯涌出规律。当高位钻孔进入采空区30m时,瓦斯浓度较低,没有获得预期的抽采效果;当钻孔进入采空区30-90m时,瓦斯浓度逐渐升高,获得了显著的抽放效果。除此之外,应保证两个钻场的衔接性,以便连续抽采瓦斯,获得明显效果。

3.7 采后抽放并下巷埋管

施工人员应在下巷采空区敷设一定长度的抽放管路,以防矸石落入立管中,且还应设置多个直径为1cm的透气圆孔。随着回采工作的深入进行,还应在采空区内埋入多孔抽放立管,有效抽放下巷采空区内的瓦斯。

4 结束语

多方面检测并综合防治开采区域瓦斯异常情况,可以明显降低工作面、上隅角、下隅角以及回风流中的瓦斯浓度,治理效果十分明显,值得推广使用。

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