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煤矿深部开采瓦斯综合治理技术研究论文

发布时间:2024-07-02 11:24:27 文章来源:SCI论文网 我要评论














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  摘要:为保证煤矿深度开采瓦斯的综合治理水平得到良好提升,本文详细分析了煤矿深部开采过程当中瓦斯隐患,主要包含燃烧隐患、爆炸隐患、中毒隐患、突出隐患等,提出煤矿深部开采瓦斯综合治理技术应用要点,获得较好的效果,以期为相关人员提供参考。

  关键词:煤矿;瓦斯;治理

  0引言

  伴随煤矿开采深度的逐渐增加,瓦斯治理难度越来越大,在煤矿当中,煤炭和瓦斯共同存在,瓦斯具有易燃易爆的特点,在矿井之中,若瓦斯的实际聚集量比较大,其实际浓度超出一定范围,遇到火源之后,特别容易出现严重的爆炸现象,进而引发规模的安全生产事故,为减少安全事故的出现,采用科学的瓦斯综合治理技术特别重要。

  1瓦斯危害

  1.1窒息


  窒息指的是矿井内部,瓦斯的实际浓度比较高,氧气的实际浓度下降,引起人员窒息,严重的会引起死亡。窒息危害具体表现在以下几个方面:

  1)带来较为严重的人员伤亡。若出现窒息,会引起大量的人员伤亡事件,给煤矿的安全生产,带来很大的经济损失[1]。

  2)容易引起生产中断。发生窒息事故之后,煤炭的开采会出现中断,对煤炭市场稳步发展带来严重影响。

  3)浪费很多资源。出现窒息事故后,通常会浪费很多煤炭资源,对资源科学利用产生很大影响。

煤矿深部开采瓦斯综合治理技术研究论文

  1.2燃烧

  针对地质条件进行分析能得知,深部煤层当中的瓦斯含量比较高,再加上该区域的地质构造比较复杂,瓦斯的赋存状态具备多变特点,给其后续的抽采,以及管理工作带来很大的影响。在开采层面,一些煤矿所使用的开采工艺较为落后,不能对瓦斯的涌出,以及积聚实施良好控制,提升瓦斯燃烧发生率。

  另外,安全监督管理不规范,也会引起瓦斯燃烧,一些企业比较关注生产,对安全缺乏关注,安全投入存在很多的不足,比如,安全管控机制不够健全、安全培训不规范等等,导致部分人员对瓦斯燃烧危害缺乏良好的认知,很难快速发现并消除内部的各类安全隐患。

  1.3爆炸

  煤矿深部的开采作业环境是非常恶劣的,矿井当中的压力参数与温度参数,伴随开采深度的逐渐增加,通常会产生一定的变化,此种变化会引起瓦斯气体发生物理性质与化学性质变化,进而提升瓦斯爆炸风险发生概率[2]。深部开采期间,因为煤层实际赋存的环境,以及开采技术方面限制,气体聚集与排放,通常无法获得良好控制,若浓度达到一定数值,此时遇火源或者高温现象,特别容易发生爆炸。

煤矿深部开采瓦斯综合治理技术研究论文

  除此之外,受人为因素的影响,也容易引发燃烧爆炸问题,比如,部分作业人员在工作期间,因缺乏安全意识,或者自身的安全操作不够规范化,容易引起瓦斯的泄漏,进而发生爆炸。

  1.4释放

  开采与管理均会引起瓦斯燃烧释放危害事故,开采环节,因为开采技术不科学,通风设计不规范,或者缺乏良好的安全管控以及安全监测,均容易引起聚集与燃烧。受环境因素的影响,会引起燃烧释放危害,比如,气体和温度等因素出现较大变化,瓦斯会快速聚集、扩散,若环境温度或者湿度过高,瓦斯扩散速度逐渐下降,会增加聚集风险。同时,矿井当中的烟雾和粉尘等各类污染物质,也容易引起释放危害。

  2治理

  2.1保护层操作


  1)明确瓦斯保护层存在条件。在深部开采施工之前,工作人员要了解是否具有保护层。一般会采取地质勘探与地球物理测量方法,经过确认之后,确实具备瓦斯保护层,此时要进行下一步的评估,检验其厚度,以及稳定性,包括其他有关条件是否满足要求,保证保护层可以阻止瓦斯快速、大量的涌出[3]。

  2)完善开采计划。结合保护层具体条件,制定科学计划开展专业性开采。在制定计划期间,要考虑多方面的因素,重点包含实际开采深度、速度与采煤方法。制定健全的应急预案,面对可能会出现的瓦斯涌出问题,要正确应对。

  3)抽采。在抽采期间,需保持规范化的操作,让瓦斯的浓度不断下降,保证工作面更为安全。瓦斯抽采可利用专业设备,比如抽采泵和抽采管路等等,抽采期间,还需按时监测其实际浓度,保证其满足安全标准。

  4)规范化开采。开采前,要保证瓦斯的浓度处于安全范围,然后才能够开展开采活动,开采期间,需认真按有关操作与安全规程进行各项操作,保证人员生命安全。与此同时,针对瓦斯的浓度,以及煤层的稳定性能的多项指标,加强监测,快速发现与处理各项隐患。

  5)加强监测,做好评估工作。开采结束,对保护层开展专业性的监测,做好评估工作,重点监测浓度、稳定性,以及抽采的效果等。加强监测,做好评估工作,能快速发现并处理潜在的各类安全问题,保证煤矿的深部开采更为稳定、安全。保护层开采流程分析如图1所示。

煤矿深部开采瓦斯综合治理技术研究论文

  2.2在突出层当中提取气体

  针对深部开采治理来讲,突出层当中提取气体是关键环节,因为矿井实际开采深度越来越大,瓦斯的压力与含量也在不断的增加,在一定程度上给安全生产带来较大影响。所以,为更好提取,并妥善处理瓦斯,对事故预防、保护人员安全、提升生产率具备积极影响。

  在突出层内部快速提取瓦斯气体,需利用新型瓦斯抽采设备与技术,常见抽采方法是使用钻孔抽采工艺,工作人员在煤层的内部,钻设适量的钻孔,检验钻孔直径是否满足要求,运用专业的抽采泵,将气体自钻孔内部抽取出来。为提升抽采质量,需科学布置钻孔位置,结合煤层实际赋存条件,以及瓦斯的分布范围,明确钻孔具体间距与深度。除合理应用钻孔抽采技术之外,还需采取其他专业治理技术,比如涌出预测和监测监控,以及排放控制技术等等。各项技术的运用,可对瓦斯气体实施严格管控,避免出现事故[4]。

  在综合治理期间,需对工作人员加大安全管理力度,做好教育与培训工作,在企业的内部,制定健全的管理机制与应急预案,保证瓦斯事故出现后,可以快速应对。对工作人员给与安全教育,强化安全意识,提升技能水平,保证生产更加安全。

  2.3做好整顿工作

  正确建立瓦斯监测与预警机制,深部开采期间,制定健全瓦斯监测与预警机制特别重要。针对瓦斯的浓度,以及温度与应力等多项参数实施有效监测,可快速发现异常现象,提供准确的安全预警,减少瓦斯事故的产生。提升通风管理水平,加强通风,是确保煤矿深部治理效果的主要措施之一,正确布置通风装置,保证风流稳定、风量更加充足,可有效降低瓦斯的浓度,确保人员生命安全。按时对各项设备进行有效的维护与检验,保证其可以正常运转。对于矿井内部的瓦斯含量,需要适当加大管理力度,煤矿企业需要严格遵守各项安全生产规范要求,按时对煤矿开采工具和设备实施全面检查,并做好维护工作。针对矿井内部各项通风设施,开展全方面检查。

  加强抽采管理,抽采作为降低瓦斯浓度的重要途径,制定健全的抽采机制,科学布置抽采钻孔,可提升抽采率,避免其在矿井内部积聚过多,减少事故风险的出现[5]。

  另外,针对工作人员加大安全教育与培训力度,提升工作人员的重视程度,强化其安全意识,提高其自我保护水平。定期组织安全培训活动,让其掌握更为丰富的专业技能,可以正确应对瓦斯事故。做好监管工作,提升执法水平。对于政府部门而言,需对瓦斯治理加强监督与管理,一旦发现违法违规行为,要及时处罚,保证企业可以认真按规定要求开展治理工作。积极鼓励各个企业正确应用新技术与新工艺,提升治理效果与效率。对原有的开采流程进行细化,帮助广大从业人员充分掌握煤矿开采技术,遵守具体的操作规范。尤其是煤矿开采现场作业人员,要认真按照规范标准要求开展具体的生产,严禁出现明火,避免煤矿井内部发生大规模的安全事故。

  3结语

  重点对煤矿深部瓦斯综合治理进行分析,通过对瓦斯燃烧与爆炸条件进行有效控制、做好瓦斯监控与监测工作、采取穿层钻孔和顺层钻孔技术、合理运用护层开采方法等等,不但能够确保煤矿深部开采瓦斯的综合治理效果获得良好提升,而且可以显著降低煤矿安全生产事故的发生率,故能够为有关人员提供借鉴。

  参考文献

  [1]陈晓东.关于深部煤矿开采瓦斯综合治理技术的分析[J].当代化工研究,2022(6):129-131.

  [2]周同学,程曈,张钦祥,等.杏花煤矿东一30#左一工作面卸压瓦斯立体式抽采治理技术研究[J].黑龙江工业学院学报(综合版),2018,18(11):39-42.

  [3]齐庆新,潘一山,舒龙勇,等.煤矿深部开采煤岩动力灾害多尺度分源防控理论与技术架构[J].煤炭学报,2018,43(7):1801-1810.

  [4]纪绍思.深部煤矿开采瓦斯综合治理技术的探讨[J].建材与装饰,2017(38):181-182.

  [5]唐永志.淮南矿区煤炭深部开采技术问题与对策[J].煤炭科学技术,2017,45(8):19-24.

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本文标签: 煤矿 ,瓦斯 ,治理

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