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复杂地质条件下工作面瓦斯综合治理措施

2019-10-21李锋银

中国化工贸易·中旬刊 2019年10期
关键词:复杂地质治理措施

摘 要:随着科学技术水平的不断提升,各行业的发展也得到了一定的加强。对于瓦斯事故的防治工作而言,需要因地制宜的进行科学管理和实施相关的处理措施。在工作面瓦斯治理工作中一方面需要对矿井中人员及设备情况来进行合理的安排管理,另一方面需要对瓦斯气体来源进行分析研究,区分不同每层的危险状况,确保矿井安全生产的实现。因此,本文通过对复杂地质工作面矿业瓦斯的治理措施进行研究,讨论不同技术下复杂地质工作面下瓦斯突出和瓦斯超限情况的抑制,进而为瓦斯的综合治理和技术实践工作提供参考与借鉴。

关键词:复杂地质;瓦斯突出;治理措施

1 复杂地质条件工作面瓦斯治理关键技术分析

通常而言复杂地质条件下的煤炭层较为疏松具有一定的透气性,因而在对矿井煤炭进行挖掘时的关键技术在于对煤层瓦斯透过率的提升,为瓦斯气体的向外流动提供安全可靠的通道,实现对煤炭与瓦斯的共采,同时应查找到高浓度的瓦斯源通过传统的抽采技术手段避免高浓度瓦斯的向外泄露,提高开采工作的安全性。在工作面的煤炭与瓦斯共采技术中,对于煤层顶板存所存在的瓦斯含量较高时所采用的抽采技术关键点在于通过顶板钻孔对瓦斯富集区进行抽采管道布置,而抽采动力需要满足富集区瓦斯的流量要求,采用采动煤岩移动斜压增透抽采技术可达到采煤工作面75%的瓦斯抽采率。而在采煤工作面保护层中,对于瓦斯突出时会在煤层间产生巨大压力,含有杂质的空气在透过时极易发生爆炸事故,因而对采煤工作面保护层管道进行卸压通常采用卸压增透抽采瓦斯技术,通过对工作面的施工层进行管道钻孔通过卸压抽取瓦斯,在对瓦斯进行抽采时可以在首次抽采时增大透气性尽可能多的对瓦斯进行卸压,在瓦斯活跃期间完成对瓦斯的抽取工作,从而使得施工层中瓦斯气体的含量降低消除瓦斯突出带来的危害。

2 瓦斯综合治理

2.1 快速掘进技术

对于复杂地质工作面瓦斯的综合治理应首先开展岩巷快速掘进技术,通过该技术可以确保开采工作面的保护层快速形成,辐射式的掘进工作能够全面推进瓦斯的综合治理工作进度,尽快实现对煤炭、瓦斯的共采。岩巷快速掘进技术是利用锚杆钻机、高频风锤、液压钻车、空压机等掘进设备对采煤工作面进行快速挖掘排矸,实现高效率的抽采管道钻孔工作,利用空压机提供稳定风压,将未排矸完全的钻孔管道进行有效疏通,进而提升打眼效率。同时,通过传输带组合将岩巷挖掘过程中产生的碎石、硬质岩块等进行转运装岩,从而加快掘进工作的进度。

2.2 支护工程技术

对于矿井的安全生产而言通风系统的稳定性和牢固性是实现矿井长久开采的根本保障。巷道支护工程技术,是针对煤层巷道预应力和密封性而实施开展的工程技术,一方面通过对钢绞线桁架和高性能预拉锚杆等提高巷道预应力技术为矿井的支护工程提供高校集约化的施工生产。另一方面通过外锚内注式对巷道锚杆进行注浆,在进行锚杆支护时采用空心锚杆,可以达到支撑和注浆施工的同时进行,从而确保矿井巷道具有足够的预应力和密封性,防止瓦斯气体的向外泄漏和出现瓦斯爆炸时矿井巷道的塌方现象,减少在采煤过程中对围岩的破坏。支护工程技术为煤炭的开采提供了稳定可靠工作空间,在瓦斯的综合治理中提供了强硬的后续保障。

2.3 地质勘探技术

在复杂地质结构下工作面的瓦斯综合治理应当强调对地质进行科学的检测分析,在现阶段的地质勘探技术中通常是将先进的探测仪器与计算机仿真技术相结合,利用计算机来科学准确地得出地质结构信息。地质保障技术的实施开展是通过地质检测技术对矿区地质结构进行探测,利用计算机对地质结构进行三维建模,并利用相关的计算机软件对建模进行仿真模拟,进而准确推出震区、断裂带、硬质岩层等岩层分布了进一步结合采煤层的厚度以便后续的煤炭瓦斯共采。地质保障技术除了有助于对矿区的地质结构信息的了解,还能通过地质保障技术来对矿区中瓦斯的分布进行预测,利用AVO技术通过对炮检距的测算可以得到岩性特征和相关的物性参数,进而对瓦斯的富集区进行预测,再利用物探技术分点式的测量矿区瓦斯含量进而更好的对矿区的瓦斯开采进行评估。在先进的地质保障技术的支持下,矿区地质结构的细致探索、瓦斯富集区位置及瓦斯含量探测将更具针对性的对瓦斯进行综合治理。

2.4 工作面防突措施

为确保复杂地质结构工作面瓦斯得到有效的治理,可以通过严格的工作面防突措施制定进行可靠保障。在煤层稳定无分叉的工作面防突措施可以采用中高压注水的方式对工作面进行局部的防突处理,通过注水不仅能够提高对煤炭中瓦斯的吸收提高煤炭开采的安全性,还能够注水来降低工作面中煤尘含量,使煤炭开采更具稳定性。而对于工作面复杂,煤层松软的地质结构区域时可以采用松动爆破防突处理措施,通过消除工作面应力集中,进而提高煤层的塑性,防止瓦斯突出为工作面带了不可预估的损坏。通过工作面防突措施可以彻底消除瓦斯突出问题,对复杂地质结构的瓦斯治理提供有效支持。

综上所述,复杂地质条件工作面瓦斯的治理需要对复杂地质条件中瓦斯的开采技术进行分析,对瓦斯抽取的关键技术进行优化改进,在提高抽取效率确保开采工作安全可靠,瓦斯的综合治理还依赖于单一的技术支持,通过提高矿区瓦斯管道透过率、提高巷道的预应力和稳固性、利用地质勘探技术科学分析矿区地质结构及对工作面的防突处理将为瓦斯的综合治理工作提供有利支持,促进对复杂地质条件下的瓦斯综合治理问题的解决。

作者簡介:

李锋银(1982- ),男,籍贯:山西平遥,2016年1月毕业于太原理工大学,助理工程师,从事于井下瓦斯与通风防尘工作。

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