矿井采空区瓦斯抽放(4).doc

矿井采空区瓦斯抽放 摘 要矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生产物，其主要成分是甲烷。它是一种无色、无味、无臭的气体。比空气轻，相对密度为0.554。为了减少和解除矿井瓦斯对煤矿安全生产的威胁，利用机械设备和专用管道造成的负压，将煤层中存在或释放出的瓦斯抽出来，输送到地面或其他安全地点的做法，叫做瓦斯抽放。 关键词矿井；安全地点；瓦斯抽放 一、 矿井瓦斯存在状态 （1）游离状态这种瓦斯以完全自由的气体状态存在于煤体或围岩的较大裂缝、孔隙或空洞之中。（2）吸附状态按其结合形式的不同，又分为吸着和吸收二种状态。吸着状态是瓦斯气体分子在其与煤粒固体分子间的引力作用被吸着在煤体孔隙的内表面上所呈现的状态，形成，一层很薄的吸附层。吸收状态是瓦斯分子进入煤体胶粒结构内部与煤部分子结合而呈现的一种状态，其类似气体溶解于液体的现象。吸附状态存在的瓦斯量的多少；取决于煤的结构特点，炭化程度等。 二、 矿井瓦斯抽放的目的和意义 （1）抽放瓦斯可以减少开采时的瓦斯涌出量，从而可减少瓦斯隐患和各种瓦斯事故，是保证安全生产的一项预防性措施。（2）抽放瓦斯可以减少通风负担，降低通风费用，还能够解决通风难以解决的难题。（3）煤层中的瓦斯同煤炭一样是一种地下资源，抽出来送到地面作为原料和燃料加以利用，“变害为利”、“变废为宝”，可以收到节约煤炭，保护环境的效果和可观的经济效益。 三、 矿井瓦斯抽放方示和分类 目前瓦斯抽采技术大致有钻孔抽放，巷道抽放，钻孔巷道混合抽放。矿井瓦斯抽放虽煤层预抽瓦斯，边采边抽，采后抽放瓦斯等。随着矿井生产强度的提高和开采深度的加大，矿井瓦斯涌出量增大，采空区瓦斯涌出现象也加剧。据对我矿的以前瓦斯涌出量看，采空区瓦斯绝对涌出量占矿井涌出量的25～30，一些高瓦斯工作面高达30～40，造成瓦斯超限的问题，安全生产没有保障，同时限制了生产的提高。虽然瓦斯抽采有不同分类方法和分为不同种类，但现场应用时，往往是互相结合，不能截然分开的。这里着重论述回采工作面采空区瓦斯抽放。 （1）.采空区瓦斯的来源及危害 采空区的瓦斯主要有两个来源一是未能采出而被留在采空区的煤炭中存有一定数量的残存瓦斯；二是顶板和周围煤岩中的瓦斯。 采空区积聚的大量瓦斯，往往被漏风带人采煤工作面或生产巷道，影响正常生产。有时由于大气压力或通风系统变化的影响，当工作面与采空区之间的压力平衡被破坏，采空区的瓦斯会大量涌入工作面，威胁安全生产，甚至酿成重大事故。 （2）采工作面采空区瓦斯抽放方法 进行回采工作面采空区瓦斯抽放时，应将采空区封闭严密，防止漏风，然后在回风巷的密闭处插管进行抽放，也可以在回风巷每隔一定距离（30-50m）掘一个斜上绕行巷道作钻场，向采空区上方打钻，钻孔进入冒落带或裂隙带，然后将绕道封闭进行抽放。还可以采用在回风巷预先埋置管路或在煤层中距回风巷相近的其他巷道中向采空区打钻等方式，抽放采空区瓦斯。 四.、抽放采空区瓦斯时注意事项 （1）控制抽放负压，保证瓦斯质量。由于采空区围岩受采动影响透气性大大提高，故抽放负压不宜过大。否则，很容易使空气进入采空区，使抽放瓦斯浓度降低和引起采空区煤炭自然。一般来说，瓦斯浓度低于20％时，应停止抽放。 （2）定期检查与测定，防止自然发火。对有自然发火危险的煤层，为防止采空区因抽放瓦斯而引的自然发火，必须定期进行检查和采气分析及测定，其内容包括密闭或抽放管内的气体成分（O2，CO，CO2，CH4）、温度、负压和流量等。当CO或温度呈上升趋势时，应控制（低负压）抽放，而发现发火征兆时，必须立即停抽并采取注水注浆等防消火措施，等征兆消除后再逐渐恢复抽放。 五、效果分析 根据采空区瓦斯浓度分布及涌入规律的测定结果和采空区瓦斯抽放的实际情况，特别是不同的抽放距离与抽放量对采空区瓦斯涌出和处理瓦斯效果影响变化作如下分析 在距工作面30～60m范围的采空区内抽放瓦斯，抽放浓度可达20～25，对防止工作面瓦斯超限效果显著，主要由于该范围的采空区漏风量减弱、邻近层充分卸压、瓦斯涌出量大，瓦斯浓度高，系瓦斯活跃区域。如对该区域的瓦斯进行大量抽放，可以有效地截断采空区瓦斯向工作面涌出，减少采空区瓦斯涌出量，同时对治理工作面上隅角瓦斯超限和积聚亦具有显著效果。 五、 结语 了解矿井瓦斯生成、性质及生存状态，研究矿井瓦斯分类及抽放方法，对减少和消除瓦斯威胁，保证煤矿安全生产具有重要意义。 参考文献 1 王佑安主编，煤矿安全手册第二篇矿井瓦斯防治，煤炭工业出版社。2008年 2 张铁岗，矿井瓦斯综合治理技术，煤炭工业出版社，2009年 3于不凡，王佑安，煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册，煤炭工业出版社，2008年 4 煤矿抽放瓦斯手册，抚顺矿务局、阳泉矿务局、煤科院抚顺研究所合编，2007年