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浅谈煤矿瓦斯治理对煤层开采的影响

2014-12-25王洪亮

城市建设理论研究 2014年37期
关键词:瓦斯治理开采技术煤矿

王洪亮

摘要:在社会高速发展的新形式下,煤矿开采技术的进步和完善始终是煤矿开采技术发展的主题。在发展现代采煤工艺的同时,必须做好瓦斯治理工作,继续发展多层次、多样化的瓦斯治理方法和采煤工艺,引进先进的综合机械化开采技术,不断提高安全生产效率。本文就对煤矿开采技术,瓦斯治理作了分析。

关键词:煤矿; 开采技术; 瓦斯治理

中图分类号:X752文献标识码: A

煤矿开采技术的发展,瓦斯治理力度的加大,在不断地推动煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术以提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺, 研究开发各种煤层瓦斯治理方法,进一步改进施工工艺和装备,提高煤矿安全、高效生产水平。

一、煤矿开采技术

1、走向长壁综合机械化采煤法

综合机械化采煤是指采煤工作面的破煤、装煤、运煤、支护、顶板管理等基本工序都实现机械化作业。综采工作面设备是指工作面和平巷生产系统中的机械和电气设备,其中包括滚筒采煤机(刨煤机)、液压支架、可弯曲刮板输送机、桥式转载机、可伸缩带式输送机、乳化液泵站、供电设备、集中控制设备、单轨吊车以及其他辅助设备等。 综采工作面区段巷道布置有以下主要特点: 1.平巷断面尺寸较大,运输平巷、回风平巷断面尺寸应按安装设备和运送设备的最大尺寸进行设计。目前,回风平巷 的净断面为8m2-10m2。运送较大的支架时,回风平巷净断面可达12m2以上.运输平巷除铺设转载机、高轨道,以便供安装随工作面移动的供、配电点设备以及泵站和平巷支架的回收与运输之用。2、为了使设备集中,便于生产和管理,通常采用单巷平面布置方式。其巷净宽一般在4m以上,净断面为10m2-12m2。3.加大工作面推进长度,综采工作面的设备多、吨位重,设备的安装和拆移需要耗费大量的人力和工时。因此,在布置巷道时,应适当增加工作面的连续推进长度,尽可能地减少工作面搬家的次数。

2、炮采放顶煤技术采煤法

炮采放顶煤技术采煤法,通常由两部分组成,即顶梁和支柱。这种技术相较于其他的采煤技术具有更高的安全性和可靠性,支架不仅结构简单,相当牢固安稳,并且还可以进行移动,非常的方便。另外,制作顶梁和支柱只需要投入很小的成本,在中小型煤矿的开采中,炮采放顶煤技术被作为首选的采煤技术。

3、崩落采矿技术

崩落采矿技术是以崩落围岩来实现地压管理的采矿技术,也就是,随着崩落矿石,强制或自然崩落围岩填充采空场,已达到控制和管理地压的目的。该技术目前主要包括:分层崩落法、单层崩落法、阶段崩落法和分段崩落法,在我国当前的煤矿采矿实践中的应用非常广泛,采矿产量在地下采矿总量中所占的比重约35%,并呈现出不断增长的趋势。

4、倾斜或急倾斜煤层柔性掩护支架采煤法

经过多年的技术改造,倾斜或急倾斜煤层采用柔性掩护支架采煤技术已在多个省市产煤地区得到广泛推广,已成为倾斜或急倾斜煤层开采的首要技术。因柔性掩护支架结构设计必须根据煤层厚度来进行设计,形状为八字形,支架材料采用矿用11#工字;钢丝绳采用2―5钢丝绳,直径22---43.5mm,钢夹板和螺栓将钢梁连城整体。适用M=1.3m ~1.6m,增加高度为0.3m ~0.5m。详见柔性掩护式支架结构设计图:

二 煤层瓦斯瓦斯治理技术

1、严格遵循 “安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针和“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理工作方针,采取行之有效的针对措施,坚持标本兼治、重在治本,进一步完善瓦斯治理结构,落实瓦斯防治管理制度,提高装备水平和提高矿井防治瓦斯灾害能力。

2、采取石门揭煤的截流抽放,在石门揭煤前必须编制专项防突设计,进入煤层法向距离后,必须采取突出危险性预测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验、安全防护措施等综合防突措施。即“四位一体”综合防突措施,杜绝突出事故的发生。

3 瓦斯的综合管理

3.1 排放瓦斯的安全措施

停电停风的采掘面,施工单位或通风部门必须编制排放瓦斯的安全技术措施。估算排瓦斯量、供风量和排放时间,采用正确的排放方法,严禁“一风吹”。确保排出风流和全风压风流混合处瓦斯浓度不超过1.5%。

确定排放瓦斯的流经路线和方向及影响范围,必须绘制有关通风系统图和供电系统图,标明电气、通讯、探头、通风设施的位置,做到文图齐全。明确停电撤人范围。凡排瓦斯影响地点,必须停电撤人,停止作业,并指定警戒人员的位置,禁止其他人员进入。切断电源要专人看管。

排完瓦斯后,指定专人检查瓦斯,供电系统、电气设备必须完好,只有排放瓦斯的巷道瓦斯浓度不超过1%时,方准指定专人恢复供电。

3.2 瓦斯排放要实行分级管理

(1)临时停风时间短,瓦斯浓度不超过3%的采掘工作面,由通风区和瓦斯检查员负责就地排放。

(2)巷道瓦斯积聚或贯通已经封闭的停风区,瓦斯浓度超过3%,排放瓦斯路线长,影响范围大,排放瓦斯风流切断采掘面的安全出口时,排放措施由矿总工程师组织会审,报集团公司总工程师批准。

(3)贯彻落实与监督检查。措施由矿总工程师组织贯彻落实到人。安全监察人员要现场监督检查排放工作,严禁违章排放。

(4)掘进巷道排放瓦斯的方法:有分段排放方法和一次排放方法2种。分段排放方法适用于瓦斯积聚浓度较高,长度较长的巷道。一次排放方法适用于瓦斯积聚浓度不大,积聚巷道不长的条件。还可以使用自动瓦斯排放装置来排放瓦斯。

3.3 矿井瓦斯监测设备和仪表管理

(1)矿井应建通风安全监测队,负责对矿井瓦斯监测设备和仪表的管理、安装、调试和维修,以提高设备、仪表的使用率。

(2)各类传感器的工作地点、安装数量、位置、报警范围必须符合设计说明要求和《煤矿安全作业规程》有关规定。并加强井下的检查、更换、维修、迁移的管理。要建立仪器设备台账、记录、报表和绘制监测系统图。

(3)装备有监测系统的矿井应设置中心室、设备维修室、库房、仪器发放室,以便开展日常监测、维修和仪器发放工作。

(4)监测设备应该经常检修,必须保持设备显示、打印、报警、存盘等各项功能的正常运行,仪器设备的完好率、待修率要符合要求。

3.4 盲巷管理

井下凡是没有利用局部通风设备或其他手段进行通风,其长度超过6m的独头巷称盲巷。其是引发瓦斯爆炸、窒息事故的严重隐患,必须加强管理。

(1)必须把好设计、计划、施工关。要做到巷道设计和施工程序合理、准确,尽量杜绝出现盲巷。

(2)出现盲巷,通风部门应立即设置栅栏及时封闭。不得把带电设备、电缆封闭在盲巷内。栅栏位置应设在距巷道口5m范围内。

(3)当临时停工区内的瓦斯和二氧化碳浓度达到3%时,或其他有害气体超过规定不能立即处理时,必须在24h内封闭。

(4)凡封闭或打开栅栏的盲巷,都要编号并建立台账,填人通风系统图或采掘平面图。要定期检查完好情况。每班要检查一次栅栏处瓦斯。贯通盲巷要严格按《煤矿安全作业规程》规定执行,只有采取措施并确认盲巷中瓦斯浓度小于1%后方可贯通。安监部门要加强盲巷的管理,实行严格的监督和检查制度。

结束语

随着我国煤矿采矿业内外部环境的不断变化,煤矿企业新技术的需求必将持续增加,新技术将会得到更广泛的应用。因此,我们在大力发展煤矿采矿业的同时,更应当重视对采矿新工艺、新技术、瓦斯治理的研究,促进我国煤矿采矿业更好更好更快的发展,为我国经济发展做出更大的贡献。

参考文献:

[1]俞君香.矿井瓦斯防治[M].徐州:中国矿业大学出版社,1992.

[2]王省身,等.矿井灾害防治理论与技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,1996.

[3]张齐尧.煤矿安全管理学[M].成都:成都科技大学出版社,1994.

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