浅谈采煤工作面瓦斯治理方法

浅谈采煤工作面瓦斯治理方法
提要：随着煤矿采煤工艺的改进，综合机械化采煤工艺已在各大中型煤矿普及，产煤量不断增大，随之而来的是瓦斯涌出量也相应的加大，如何治理瓦斯，保证煤矿安全生产是摆在我们面前的一道课题，在此，简述一下瓦斯治理的几种方法。

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随着煤矿采煤工艺的改进，综合机械化采煤工艺已在各大中型煤矿普及，产煤量不断增大，随之而来的是瓦斯涌出量也相应的加大，如何治理瓦斯，保证煤矿安全生产是摆在我们面前的一道课题，在此，简述一下瓦斯治理的几种方法。

一、风障遮挡法：
这是最原始的处理采煤工作面后隅角瓦斯方法，具体操作方法为：将风障一端悬挂在工作面上帮靠近煤壁一侧，另一端悬挂在工作面后隅角附近，理论是将工作面风流导向工作面后隅角，用风流稀释该处瓦斯。

这种方法简便易操作，只适用煤炭产量小，瓦斯涌出量较小的炮采工作面。

二、顶板布置专用瓦斯排放巷道抽放法
该方法是将专用瓦斯巷道设置在煤层顶板的裂隙带中，距采煤工作面回风侧的位置在1/3L～1/2L（L为采煤工作面长）范围内。

瓦斯道应尽量利用上部煤层，布置煤或半煤岩巷道，以减少掘进工程量和施工成本。

其优点是在有足够配套能力抽放设备的情况下，它能发挥最大的抽排放能力，其缺点是必须布置在工作面顶板裂隙带内，如果在此区域没有煤层，那么它就要在岩层内掘进，这样会增加掘进工程量和施工成本；如果工作面是俯采，瓦斯道在密闭抽放口附近会形成积水，当积水被抽到抽放管路内时，会影响抽放效果，严重的会形成水堵；当瓦斯道内发生局部冒落后，无法进行探察也无法进行维修，会直接影响抽放效果。

三、工作面尾巷抽放法
该方法是利用采煤工作面后部的巷道向采煤工作面采空区方向掘一条短距离巷道，之后在巷道中向正在生产的工作面采空区上方裂隙带内打钻抽放，也可直接由巷道中向采空区上方裂隙带内布钻的方法。

如下图所示。

这种方法优点是钻孔布置容易，不用考虑接续，抽放效果比较好，缺点是只适用于有一定巷道条件的采煤工作面，在俯采时对于解决采场及上隅角瓦斯涌出量大的问题才具有十分明显的作用。

四、采空区埋管抽放方法
该方法是在采煤工作面开采前或开采过程中，在工作面回风侧尾部预埋抽放“花管”，采煤工作面向前推进一定距离后，使埋管处于采空区相对的最高点，对埋管实施抽放。

根据采场实际情况，对采空区进行埋管抽放，抽放纯量达到5～8m3/min。

这种方法优点是操作起来比较简单，只要事先在工作面相对高点预埋上花管并接到抽放管路上即可，当工作面处于俯采阶段抽放效果还是很好的，缺点是仰采工作面不能采用这种抽放方式，连接花管和抽放管路之间的管路处于采空区内，容易被冒落的岩石砸瘪、砸弯或砸断，一旦发生上述事件，因为这段管路处于采空区内，无法进行修复，起不到抽放作用，设置的花管等于报废了。

五、邻近采空区抽放法
具体操作方法是在开采的工作面邻近采空区密闭内插管或向密闭内打钻并接上管路进行抽放，在该采空区内形成负压，致使开采工作面采空区和后隅角的瓦斯通过上方顶板周期性活动而形成的裂隙和压酥的煤柱在邻近采空区抽放负压和矿井通风负压的联合作用下，导入其正在抽放的相邻近的采空区内，从而降低采场采空区和上隅角瓦斯涌出量，这种方法的优点是因地制宜，能充分利用现场实际条件，便于操作；即使在密闭外打钻，钻孔也很短，易于施工。

缺点是如果两采场保护煤柱过厚，透气性又不好时，不能采用这种办法；采空区内气体流动路线过长，容易造成采空区自然发火，所以不能进行长时间抽放，只能作为临时处理瓦斯积聚手段。

六、钻孔导入法抽放
实际生产中，在一个采煤工作面回采结束后，接着就进行相邻的下一个工作面回采作业，随着回采工作面的推进，相近采空区的保护煤柱逐渐压垮并变疏，造成采空区相互连通，受矿井负压作用，临近采空区的瓦斯随工作面的推进同时，也随之涌入正在开采的工作面采空区并进入回风巷道内，且占比例很大，可达到采煤工作面瓦斯涌出量的20%，以往我们使用对临近采空区密闭进行抽放的方法虽然有效，但不可长时间进行，因采空区内气体流动路线过长，容易造成采空区自然发火。

如果在采煤工作面回风顺槽向临近采空区方向侧面或迎面打钻孔，即可有效地解决这一问题。

这种方法施工时间短，空气流动路线短，既解决了瓦斯问题，也兼顾了预防自然发火。

七、引排风机抽排采煤工作面上隅角瓦斯的抽放方法
利用引排瓦斯风机抽排采煤工作面上隅角瓦斯，出口设在专用回风巷中，引排风机吸入口设在工作面后三角点处，引排风机会使在风筒入风工作面的主风流因为压差的作用从而增大流经隅角的风量，以满足风机吸风量的要求。

这样，采煤工作面上隅角的高浓度瓦斯经流过此处的工作面风流的稀释后进入风筒内部，经引排风机排入回风巷。

以引排瓦斯风机最大吸入瓦斯浓度不超过 2.5%计算，
吸入瓦斯纯量可达5m3/min，在治理采煤工作面上隅角的高浓度瓦斯方面起到了相当大的作用。

这种处理方式对于治理采煤工作面瓦斯具有以下优点：
（1）采煤工作面上隅角的高浓度瓦斯可尽快地进入风筒内部，经引排风机排入专用回风巷。

（2）可增大上隅角的风量，及时冲淡此处的高浓度瓦斯。

（3）由于风筒体积小，占用空间小，可大大地减少工作面施工造成的影响。

引排瓦斯风机有效的解决了采煤工作面上隅角和回风巷的瓦斯问题，从理论到实践，引排瓦斯风机的应用应该是行之有效解决采场瓦斯的另一抽放新途径。

但这种方法也有其较大的缺点，原因是引排瓦斯风机吸入的瓦斯浓度不可能绝对控制在2.5%以内，一旦控制不住，吸入了高浓度瓦斯，遇到引排瓦斯风机在运转时叶片和外壳因某种原因发生摩擦而产生的火花，就会发生瓦斯事故。