高瓦斯矿井下瓦斯的通风防治技术研究

勾金文

(汾西矿业集团双柳煤矿，山西柳林033303)

0 引言

随着我国经济的不断发展，能源短缺问题日益尖锐，煤炭作为一种重要的能源，在行业内面临着巨大的挑战，人们关注的焦点逐渐转向了如何提高开采效率以及开采过程中的安全性。目前，我国煤炭开采的现状是瓦斯治理的问题，瓦斯问题不仅增加了煤矿开采的难度，也大大降低了开采中的安全性。据相关统计结果显示，我国每年由于瓦斯问题而导致的安全事故已经高至万起，这对开采工作者的生命安全造成了很大的威胁，影响了社会经济的发展。所以，为了降低瓦斯对开采的影响，一定要加强瓦斯灾害的防治，提高开采安全性，促进社会经济更快发展。

1 案例(煤矿)概述

本文的研究选取的是某煤矿，该煤矿面积约为12 km2，煤层厚度为4.1 ～5.9 m，平均厚度为5.0 m。年产量约为180 万吨。该煤矿的矿井采用的是斜、立井混合开拓的方式。根据相关资料显示，该煤矿的相对瓦斯涌出量约为19 m3/t，绝地瓦斯涌出量约为34 m3/t，在匪类上属于高瓦斯矿井。在该矿井的通风瓦斯防治系统中，主要使用了并列式通风，另外，在回风井中安装的是风量为4 500 m3/min 的通风设备。

2 煤矿中瓦斯概况

我国煤炭行业发展日益壮大，与此同时，煤矿中的瓦斯问题日益严峻，人们对煤矿安全的关注度逐渐上升。瓦斯对煤炭的安全开采有很大的影响，所以在煤炭开采的过程中，必须要防治瓦斯，采取相关的技术措施。首先要对煤矿的整体情况有一个大体的了解，并根据实际情况采取相应措施，以达到提高安全性的目的。在该矿井中，不同生产时期瓦斯的涌出量也不相同，但是可以确定的是，不论出于那个生产阶段，该煤矿都属于高瓦斯矿井，危险性较大，所以在开采之前，相关技术人员必须采取一系列的预防措施，尽可能降低瓦斯涌出量，保证顺利开采。

3 煤矿瓦斯的通风防治技术

由于煤矿中的瓦斯不仅影响着生产，更重要的是瓦斯还威胁着矿井工作者的生命安全，所以，必须要对煤矿中瓦斯进行防治，以达到提高生产效率，提高安全性的目的，实现安全生产。目前，对矿井中瓦斯的防治有很多种措施，但是不论哪一种防治方法，其基础都是瓦斯的通风防治，只有提供性能良好的通风系统，才能真正实现瓦斯的高效防治，提高生产的安全性，保证煤矿的生产质量。下面介绍了主要的通风防治技术。

3.1 矿井巷道通风系统防治瓦斯

完善通风系统是矿井瓦斯防治的最有效的方法之一。在该煤矿中，矿井采用的是并列式通风的方式。整体而言，矿井中的巷道布置为“两进两回”的四巷道布置方式，这样的布置方式会使煤矿的开采工作面以及各个作业点都会有合适的风速和风量，这样就形成了一个稳定的通风系统。除了巷道的布置之外，风机的管理也很重要，在该煤矿中，巷道采用了双向风机自动切换的风机管理模式，简而言之，当主风机出现故障，此时备用的副风机就会自动启动并投入使用，这样既不会有风机故障导致矿井内通风不畅的问题，能够行之有效地防治瓦斯。另外，在局部的风机中，采用了局扇专用开关以及专用的线路，采取这样的措施，最大程度上保证了风机能够正常的运行，大大降低了故障率。除此以外，该煤矿的矿井内还专门设置了2 个排瓦斯回风巷，在这2 个瓦斯回风巷内，坚决不允许进行生产活动，而且在巷道的材料选择上，专门采用了不可燃的材料，而且还有甲烷探测器装在巷道内，如果巷道内的甲烷浓度达到或者超过规定的警戒值，那么传感器就会立即自动切断开采工作面的电源并且发出警报，提醒井下工作者注意，尽快疏散，并采取相关措施进行处理，这样在很大程度上减少了事故的发生，提高了井下作业的安全性。

3.2 矿井中局部聚集瓦斯的通风处理

除了上述对矿井整体的瓦斯通风防治之外，在实际的生产过程中，往往会有矿井内局部瓦斯聚集的情况发生。在这种情况下，就要密切注意对局部聚集瓦斯的通风处理。具体操作一般分为以下的几个方面进行:①回采工作面隅角瓦斯聚集。工作面的隅角极易聚集瓦斯，遇到这种情况，可以选择在工作面的隅角处挂置挡风板，这样矿井巷道内的风就会从瓦斯聚集的隅角吹过，使瓦斯稀释，降低危险，这种方案的特点是经济适用。②矿井采煤机器设备附近也容易引起瓦斯的聚集，对于这种情况，在矿井中设置降尘防护措施的情况下，可以选择适当提高工作面的风速稀释瓦斯，解决瓦斯聚集的情况，但是有一个问题就是工作面的风速不能超过4 m/s。另外，在矿井中密封墙经常也会有瓦斯聚集的情况发生，针对这种情况，首先应该从根源上进行防治，加强堵漏工作，如果这种现象已然形成，那么就要采取风压导风的方法利用伸缩骨架风筒处理聚集在密封墙的瓦斯。③当矿井中巷道顶板处聚集瓦斯时，如果出现这种情况，可以通过加大巷道中的风速组织瓦斯网巷道顶板处聚集，但是这个风速也有相关的规定，一般来说，巷道风速不宜过高，0.5 m/s 最为合适。

4 瓦斯的预抽

实际的生产过程中，当掘进工作面有异常的瓦斯涌出现象时，一般采取预抽的方法。一般来说，采用大直径、定向钻孔进行区域煤层预抽，与此同时，进行工作面采空区以及矿井采空区的瓦斯抽放。关于预抽瓦斯的系统，一般在地面建立抽放系统，其中一套为高负压抽放系统，另一套为低负压抽放系统，这就是双系统、双管路的抽放系统。总之，低负压抽放系统的抽放线路为:瓦斯泵站、回风立井、回风大巷、回风下山、回采工作面最后到达采空区抽放。此系统配备了2 台真空泵，电机功率为315 kW，流量为300 m3/min，主要用于回采工作面以及采空区进行低负压瓦斯抽放。高负压的抽放顺序与低负压差异不大，只有最后一步不一样，高负压的最后一步为掘进工作面，另外，高负压抽放系统的真空泵电机功率和流量都比低负压的要高。

5 结语

由于煤炭矿井中由瓦斯引起的安全事故很多，对井下工作者的人身安全造成了一定程度的威胁，引起了人们的极大关注。从本质上来说，由于每层的瓦斯渗透性较差，而且目前关于瓦斯渗流的规律尚不清楚，这才是瓦斯严重威胁着煤炭行业生产的最根本原因。另外，矿井中的瓦斯的聚集情况复杂多变，这给瓦斯的防治增加了难度。瓦斯的防治是一项复杂的系统工作，所以相关的工作人员一定要不断地探究瓦斯形成的规律，并针对具体的情况研究出相应的处理措施，这样才能真正实现对瓦斯的防治。

［1］范志胜. 招贤矿井首采区瓦斯抽采设计［J］. 陕西煤炭，2013(12).