煤矿瓦斯地质特征及瓦斯防治技术路线_1

煤矿瓦斯地质特征及瓦斯防治技术路线
发布时间：2021-10-26T08:53:50.409Z 来源：《工程管理前沿》2021年16期作者：唐华
[导读] 现今在煤矿生产中瓦斯灾害防治仍有许多的不足及需要改进的部分，针对此种情况为了进一步地提升煤矿安全生产水平，需要对瓦斯灾害的特征及影响进行充分的了解，从而采用具有针对性的瓦斯灾害防治措施来加强对煤矿井下环境的控制，为工作人员提供安全的作业环境。

唐华
普安县工业和科学技术局贵州省 561500
摘要：现今在煤矿生产中瓦斯灾害防治仍有许多的不足及需要改进的部分，针对此种情况为了进一步地提升煤矿安全生产水平，需要对瓦斯灾害的特征及影响进行充分的了解，从而采用具有针对性的瓦斯灾害防治措施来加强对煤矿井下环境的控制，为工作人员提供安全的作业环境。

在实际中需要对瓦斯灾害防治技术体系、内容等进行全面的优化，根据煤矿实际情况对各项防治措施进行综合应用，使安全隐患问题能够及时的清除，避免瓦斯灾害的发生。

关键词：煤矿；瓦斯地质；特征；防治技术
某煤矿于1992年10月开工建设，1999年12月29日正式生产，矿井设计能力180万t/a,2009年矿井核定生产能力为280万t/a,2016年矿井重新确定生产能力为180万t/a。

井田南北走向长14km,东西倾向宽3～5km,井田面积61.4km2。

矿井开拓方式为立井单水平上下山开拓，运输大巷布置在-550m水平。

1瓦斯治理的必要性
在煤矿企业发展和煤炭开采过程中，瓦斯治理工作的重要性不言而喻，该项工作的完善不仅是煤炭企业需要重视的问题，还是各省市地区需要注重的问题，各单位领导和员工都应该了解和认识到瓦斯治理工作的必要性。

随着煤炭开采的不断深入，瓦斯所承受的压力也越来越大。

但由于矿井中的地质结构复杂以及人为因素造成的煤炭开采不合理、矿井构建不合理、安全配置缺乏、管理制度不完善等都会对煤炭开采产生一定的影响，以至于影响到瓦斯的稳定性。

所以，对瓦斯治理工作的完善是煤矿企业必须要做的事。

2矿井瓦斯赋存规律
分析了矿区煤层气赋存规律。

①煤层埋深对瓦斯赋存的影响。

随着煤层埋深和地应力的增加，围岩渗透性降低，瓦斯向地表运移的距离相应增加。

矿井总瓦斯含量随埋深的增加而增加。

但从矿井实测瓦斯含量分析，瓦斯含量与煤层埋深不是简单的线性关系。

瓦斯含量随煤层埋深的增加而增加。

目前仅在天然气富集区（26矿区深部、27矿区）明显，其他地区未见。

②岩浆岩分布对天然气产状的影响。

当岩浆岩侵入或穿过煤层和含煤岩系时，由于岩浆岩本身的高温、挥发性气体和压力的影响，煤的变质程度增加，促进了煤层气的生成。

在矿区的中深部，岩壁基本上贯穿整个矿区。

岩壁的通风和瓦斯传导能力弱于煤层。

当煤层中的瓦斯从深部向浅部运移时，岩壁起到屏障作用，使深部瓦斯难以向外扩散并富集到煤层的深部。

未经岩浆岩烘烤的煤层垂直节理不发育，经岩浆岩烘烤的煤层垂直节理较发育，一般为40条/m。

因此，高变质煤和天然焦的煤层气储存方式明显不同于普通煤层。

27采区中部岩浆岩侵入带和26采区中部岩浆岩侵入带将煤层转化为天然焦。

在天然焦中，煤层气储存的主要状态是游离气，而普通煤主要是吸附气。

27、26矿区的瓦斯不仅包括煤中的吸附瓦斯，还包括天然焦中的游离瓦斯，这也是27、26矿区深部煤层瓦斯富集的原因之一。

同时，它还改变了原生煤的结构、孔隙和裂缝通道，减少了煤在岩浆岩附近的吸附，使天然气容易流失、运移，难以圈闭和保存。

当煤层赋存条件发生变化时，煤中的瓦斯含量将显著降低。

③构造对瓦斯赋存的影响。

同时，断层群破坏了煤层的完整性和煤的原始结构。

煤层受到挤压和摩擦，形成的构造煤增加了吸附面积，提高了吸附能力。

因此，矿区中深大断裂往往成为阻止煤层气逸出的天然屏障，使煤层气得以保存。

煤层气含量较高，瓦斯压力较大，为深层瓦斯富集创造了条件，起到了一定的瓦斯隔离作用。

地下水埋深越深，盐度越高，水动力越弱，越有利于煤层气富集。

3煤矿瓦斯灾害防治技术的应用
3.1应用通风技术
在煤矿生产中通常会配备通风设备来保证井下空气的流通性，并且能够及时地将有毒气体排出置换新鲜空气，这也是煤矿安全中的重要项目。

而在瓦斯灾害防治中需要根据矿井情况来合理的设置通风设备，并定期对通风设备进行检验，确认其进风系统、回风系统是否正常的运转，避免因通风设备出现故障而带来通风事故问题。

并且在瓦斯灾害防治中还应考虑通风设备在使用中其是否符合通风设计的要求，对通风设备的位置进行确认，检验通风设备功率是否能够做到有效置换空气的要求，在实际中通风装置的稳定运行能够保证煤矿井下的风量，使通风管道保持空气流通，从而确保通风机设置的适用性、有效性。

3.2抽放瓦斯
为了能够有效提高瓦斯治理的效率，防治根本才是其主要治理原则，而抽采瓦斯无疑是最好的选择，正所谓“标本兼治，重在治本”。

而上面我们所提到的改善通风系统，是可以达到瓦斯治理的目的，但这并不能从根本上解决瓦斯超限的问题。

因此，企业可以适当的抽采瓦斯将其转移至地面上的合适位置，以降低矿井内瓦斯的浓度，减少瓦斯压力，从根本上达到瓦斯治理的预期效果。

3.3回采工作面瓦斯治理技术
回采工作面瓦斯治理是在坚持“先抽后采、抽采达标”以后，在工作面回采过程中采取的针对性的瓦斯治理措施，主要解决工作面回采期间瓦斯涌出问题，从而保障工作面的安全回采。

为了提高瓦斯治理措施效果，实现瓦斯精益化治理，必须建立“一面一策”精细化治理技术管理体系，制定针对性的瓦斯治理方案。

回采期间瓦斯治理方案的制定与实施是在工作面瓦斯抽采达标评判基础上，通过现场测定煤层残余瓦斯含量等参数，结合工作面煤层瓦斯赋存情况，进行瓦斯涌出来源分析和瓦斯涌出量预测，并根据预测结果有针对性地制定回采期间瓦斯治理方案，通过现场实施及效果评价，不断考察优化措施设计参数，从而构建回采期间工作面瓦斯治理合理化参数，达到瓦斯精细化治理，建立回采期间瓦斯治理“一面一策”瓦斯精细化治理技术流程。

3.4应用气体水合技术
目前在瓦斯灾害防治气体水合技术的应用能够有效的控制瓦斯含量，这也是较为常用的防治技术措施。

气体水合技术主要是利用水合
物来对瓦斯进行吸附，其具备固定瓦斯小分子气体分解时吸收热量与高密度吸收的特点，应用向水中添加能促进水合物形成的表面活性剂及高压注水的方法，能让煤层中的瓦斯变成水合物的形态。

在对煤层进行挖掘时，处于水合状态的瓦斯便会吸收大量的热，所以在破煤时不能在瞬间同时分解形成高压瓦斯流，就能有效地避免瓦斯与煤突出事故的发生。

同时该项技术对于非突出的高瓦斯煤层，处于水合状态的瓦斯分解让工作面瓦斯能均匀涌出，能消除瓦斯集中所导致瓦斯超限现象的发生，进而能有效控制瓦斯爆炸事故。

结论
瓦斯治理工作并不是一朝一夕就可以完成的，更加完善的管理制度和更加团结的煤炭产业是完成这项工作的有效推动力。

各煤炭企业应按照国家标准为瓦斯治理工作建设科学有效的管理制度，并加强员工安全意识和开采技术的培训，建设良好的通风系统。

同时，控制煤炭开采的数量也是降低瓦斯事故发生的有效措施，这样可以有效控制瓦斯所承受的压力。

做好瓦斯治理工作，可以有效保证煤炭产业的发展，整体提高我国的经济效益。

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