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掘进工作面瓦斯治理技术研究
摘要:在瓦斯煤巷掘进过程中,瓦斯的存在限制了掘进的速度,该问题也是当前煤矿开采中极为难解决的问题之一。基于此,本文主要针对掘进煤矿巷道过程中瓦斯涌出进行相关预测,并通过利用掘进工作面瓦斯治理技术的实际应用,来解决在煤巷道掘进过程中对于瓦斯的治理,从而保障了煤矿开采的实际效果和质量。
关键词:煤矿巷道;掘进工作面;瓦斯治理;技术应用
前言:煤炭资源在我国起到了极为重要的作用,其不仅可以保障我国诸多工业生产的能源动力,也促进了社会经济的可持续发展。但是在当前社会中对于煤炭资源的需求量是相对较大的,并且煤矿开采过程中非常危险的,有很多有毒气体和物质的存在给煤矿开采工作带来了阻碍。因此在掘进工作面瓦斯治理过程中,充分利用瓦斯治理技术可以保障煤矿开采的效率和质量。巷道掘进工作是煤矿开采的前提,在巷道掘进过程中,需要相关人员与设备进行充分的配合,才能保证掘进工作的效率和质量,从而给煤矿开采的工作人员给予生命安全的保护。
1 掘进方式及工艺分析
从当前我国的煤矿开采现状来看,进行巷道掘进的主要方式是综合机械化掘进和锚杆钻车与连续采煤机配套作业的方式。综合机械化掘进的方式指的是在实施巷道掘进的过程中,利用多种机械设备来完成掘进工作,如掘进机、钻机和输送机等,其中掘进机是煤矿巷道综合机械化掘进的关键,通过对掘进机的利用,能够极大地提升煤矿巷道挖掘的效率,实现对整体工作时间的缩减。针对这种现状,相关的掘进设备研究力度也比较大,尤其是在对掘进机功能拓展方面,因此当前我国的煤矿掘进机已经能够充分满足煤矿巷道的掘进需求。连续采煤机掘进的方式在我国的煤矿开采过程中也具有较为广泛的应用,这种巷道掘进方式在实际的应用过程中不仅能够实现对巷道的挖掘,同时也能够保证煤矿的采挖。在实际应用之中,这种巷道挖掘方式会在连续采煤的同时,完成装煤、运输和采落煤的任务,对整体工作效率能够形成极大的提升。掘锚一体化掘进所指的是以连续采煤机为核心来实现的掘进方式,这种方式在实际工作之中也具有较高的效率和掘进速度[1]。
在实施煤矿巷道掘进的过程中,相关单位需要首先完成相应的准备工作,如设备检修、安全隐患的排除和人员的准备等。在掘进过程中,则应当严格禁止对相关设施设备进行拆卸和清洗,并避免人员靠近设备皮带和转动部位,防止出现安全事故。同时还需要在相关机械的使用阶段,保证零部件供应的充足,如液压锁、同步阀等,从而在设备出现故障的情况下,保证对设备的有效的维修。在掘进过程中,相关单位还需要对支护装置进行定期的检查,如果在这个过程中发现不良现象则应当及时对问题进行处理。通过这些措施,可以在煤矿巷道掘进过程中,充分地保障人员和设备的安全,促进巷道掘进工作的顺利推进。
2 瓦斯治理问题分析
2.1 煤矿开采难度的增加
我国煤矿开采现已经有了几十年的发展历史,随着我国对于煤炭资源的大量开采,很多浅层的煤炭资源已经被开采完了,所以需要找到深层的煤炭资源才可以保障我国的煤炭供应。深层的煤炭资源开采难度非常大,并且在地下还存在很多未知因素,这些因素都会限制开采的进度,严重的还会威胁到开采人员的生命。在煤炭资源掘进过程中,瓦斯是最为常见的有毒气体,若是瓦斯的浓度达到了一定的量,那么就会导致开采人员中毒,严重的还会威胁到其生命财产安全。所以,在现阶段需要相关研究部门针对煤矿开采掘进工作面的瓦斯治理技术进行相关研究,并保障开采的安全性。
2.2 瓦斯抽取设备不够先进,通风不科学
虽然我国煤矿掘进技术相对成熟,但是在煤炭开采时并没有因为进入到二水平的煤层去增加新的设备,在面对瓦斯浓度时没有先进的设备进行探测,从而导致了瓦斯抽取设备和当前煤炭开采环境之间存在不匹配,限制到了煤炭开采的速度,影响掘进安全性。在很多煤炭资源开采工程中,还有一些单位对于通风的设计不够科学合理,从而影响到了开采人员的生命安全。
3 煤矿掘进工作面瓦斯治理技术的应用
3.1 改善煤矿掘进通风系统
在针对煤矿掘进工作面所进行的瓦斯处理,比较有效的方式就是利用通风以及抽采这两种方式,详细操作如下;第一是需要对掘进工作的通风系统进行优化;以往的通风系统还存在很多的问题,比如在通风过程中无法朝着煤矿井内容输送新鲜的空气,无法抵消瓦斯给开采人员所带来的压力。针对以往的通风系统所存在的问题,需要对其进行优化[2]。充分利用风机通风,增加通风量,从而满足掘进工作面对于风量的实际需求。第二就是增加抽采的力度;在煤矿掘进工程中,煤层是存在很多瓦斯气体的,时常会出现大量的瓦斯涌出的情况,因此,若是使用通风排气,是无法达到相关要求的,从而需要利用抽采的方式来对瓦斯进行处理。伴随着我国科学技术的发展,瓦斯抽采技术也得到了更新,当前我国有很多煤矿开采区域都使用了抽采的方式来应对瓦斯的排出,并在抽采之前需要做好预抽,这样可以保障在煤矿掘进时的安全性。
3.2 掘进工作面过断层构造带的瓦斯综合治理
第一掘进工作面过断层时,面临着软分层增加煤体的岩石起伏等问题,出现掘进机械设备无法正常操作的情况,会导致掘进速度缓慢。第二抓好掘进工作面通风系统,保护好上下两帮,对工作面的瓦斯浓度和风量符合要求的情况下,增加工作面的预留层。在瓦斯治理过程中需要根据现场的实际情况,对巷道的坡度和锚索进行补打,这样可以有效的处理煤矿断层,消除危险隐患。
3.3 优化掘进工作面瓦斯抽放的设计方案
第一顺层钻孔预抽煤层瓦斯;瓦斯在不同的煤层所含有的浓度是不同的,因此需要针对瓦斯抽取工作做好提前的计划。为了可以达到此要求,掘进工作面需要在实际工作中增加监管力度,并在打泄孔之后进行相应的钻孔连网抽放瓦斯,这样可以保障准确性。
第二穿层钻孔预抽掘进工作面;在相邻的煤层中对于瓦斯的采集工作环境是及其复杂的,并且在各个区域之间煤层的分界方式是及其严格的,因此在煤矿掘进工作面打泄压孔过程中,为了可以保障工作安全性,需要让瓦斯涌入到工作区域中的工作面中,若是出现了瓦斯浓度增加的现象,需要在掘进时进行连网抽放,并对相邻的瓦斯进行负压抽放,这样做可以保障预抽钻孔更均匀的分布,保障了瓦斯的抽放质量和效率[3]。
第三掘进工作面底抽巷钻孔抽采;从底抽巷向着掘进工作面施工4个直径较大的钻孔,并且在钻孔层的位置掘进工作面顶板的1到5厘米的位置,钻孔都是被有效的分布在煤层裂缝当中,保障了掘进工作面底抽瓦斯的效率。
结语
总之,随着我国当前社会经济的发展,对于煤炭资源的需求量不断上涨,所以煤矿开采企业需要强化开采技术,尤其是需要在掘进工作面瓦斯治理过程中,将先进的科学技术应用进去,只有这样才可以保障瓦斯得到有效的治理和排放,保障了煤矿掘进的工作效率和质量,为我国所需求的煤炭资源奠定基础。在掘进工作面瓦斯治理时,需要根据现场的情况来制定解决措施,并提高瓦斯的质量效果,保障掘进工作的顺利进行。
参考文献
[1] 刘宗林, 张愿, 缪亚洲,等. 特厚易燃冲击性煤层小煤柱掘进工作面瓦斯防治技术研究[J]. 内蒙古煤炭经济, 2019, 000(014):81-82.
[2] 向真才. 高瓦斯矿井煤巷掘进工作面瓦斯分级治理方法研究[J]. 中国矿业, 2020, 029(003):120-123.
[3] 穆树彬. 高瓦斯掘进工作面的瓦斯治理方法研究[J]. 石化技术, 2019, 026(002):157.
[4]刘峰.掘进工作面瓦斯治理技术现状及治理措施研究[J].机械管理开发,2018,33(01):134-135+160.
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