分析煤矿中U型通风采空区瓦斯综合治理技术

分析煤矿中U型通风采空区瓦斯综合治理技术

刘吉刚

(淮北矿业集团朔石矿业公司)

摘要：煤矿中的采空区需要好好管理，否则会造成煤矿塌陷等问题。在煤矿采煤的过程中会有一定量的瓦斯在通风采空区聚集，U型的通风采空区聚集的瓦斯会更多。这些瓦斯在会附着在岩石层上，当通风采空区的压力或者温度改变时，未经处理的瓦斯会造成爆炸，严重时会给煤矿带去很多的损失，研究通风采空区瓦斯治理技术是综合治理煤矿瓦斯的重要方向。

关键词：U型通风采空区；瓦斯治理技术；煤矿的瓦斯综合治理技术

引言：

随着人们对于供暖的需求，煤炭的消耗量上升，煤矿的开采量也在增加。在开采煤矿的时候会产生采空区，煤矿的采空区如果处理不当会造成煤矿坍塌。在采煤的过程中也会有瓦斯的产生，瓦斯会在通风采空区大量的聚集，通风采空区又是煤矿事故多发的地点，容易塌陷。塌陷时采空区的压力会发生变化，压力的变化会导致煤矿坍塌，继而导致瓦斯爆炸。处理煤矿的通风采空区是十分重要的。

一、煤矿的U型通风及采空区概述

煤矿中通风方式有很多种，不同的通风方式有不同的特点，U型通风是其中的一种，U型通风分为前进和后进两种[1]。其中后进的U型通风的特点是漏风的面积小，但是在隅角处瓦斯会大量的聚集，因此U型通风区适用于瓦斯涌出量小的采煤区。前进的U型通风区漏风面大，不适合用在自然发火的煤层。采用U型通风方式有一定的优点，U型通风与一般的通风方式相比更适合使用在大面积的开采中，因为通风方便且便于对通风进行管理。U型通风采空区会在隅角处造成瓦斯聚集，瓦斯的聚集会造成瓦斯爆炸，给煤矿的工作造成影响，严重时还会有人员伤亡等问题。了解U型通风区的特性，对溢出的瓦斯进行处理是采煤需要注意的事情。煤矿中的采空区在开采完成后要及时的进行填充处理。如果采空区不能得到及时的处理会造成坍塌事故[2]。采空区的塌陷会给采煤进度和设备造成阻碍。采空区会有一定量的瓦斯聚集或者附着在岩石层上，这些瓦斯在环境的压力和温度发生改变时都会爆炸，所以及时的处理煤矿的采空区，避免瓦斯爆炸带来的危害是十分必要的。

二、煤矿U型通风采空区瓦斯综合治理技术

U型通风采空区的瓦斯会有一些聚集或者附着在采空区的岩石层上，对采空区的瓦斯进行综合治理，研发治理的技术对于U型通风采空区的瓦斯治理有很大的意义[3]。

（一）瓦斯在U型通风采空区聚集的原因

在目前的情况下，我国采矿的强度和量都很大，造成瓦斯的聚集也多。大量的采矿会形成数目较多的采空区，采空区的瓦斯聚集量很大，会引起爆炸等事故。我国煤矿主要采用的通风方式是U型通风，U型通风的方式简单，管理方面也比较方便。在U型通风采空区的隅角会有大量的瓦斯聚集，这些瓦斯聚集的主要原因是因为采矿的过程中会有一定量的瓦斯产生，产生的瓦斯有的会附着在采空区的岩石层上，使采空区的瓦斯浓度升高。还有是因为在采矿区运输煤的过程中有的煤块会破碎，碎的煤块在短期内会释放出一些瓦斯，这些瓦斯会使采矿区的瓦的隅角形成涡流，这些瓦斯不能及时排放就会因为浓度过高而产生爆炸，所以对于U型煤矿采空区的瓦斯进行处理是十分必要的。

（二）对U型通风采空区瓦斯综合治理的技术

对煤矿的U型通风采空区的瓦斯进行处理时主要需要从以下三个方面进行。首先要加强U型通风采空区的通风，要对瓦斯的含量进行检查，避免因为局部瓦斯含量多而造成的爆炸事件。其次要对采煤地方的瓦斯进行处理，要及时的抽出采煤工程中产生的瓦斯，还可以通过减少瓦斯的溢出量从而避免瓦斯的大量聚集。最后要处理好瓦斯的管理问题，及时处理聚集的瓦斯，防止瓦斯爆炸事件发生。对预防局部地区瓦斯含量超标可以使用的方法是，在瓦斯的聚集地挂风帘或者挡风板。挂风帘的方式可以减少瓦斯向U型通风采空区的流动量，可以有效的避免U型通风采空区瓦斯富集的问题。挂风帘和使用挡风板可以控制U型通风采空区隅角处瓦斯浓度的大小，起到稀释瓦斯的作用，从而降低因为瓦斯浓度过高而带来的爆炸问题[4]。这样的方式也可以控制瓦斯的U型通风采空区瓦斯的含量和浓度，对于开采煤矿过程中产生的通风区瓦斯聚集问题的产生有重要意义。用传统的方式对煤矿的采空区进行瓦斯处理可以通过调整U型通风处的隅角达到瓦斯处理的目的。在处理U型通风采空区隅角问题时，可以在隅角处增加大型的风扇、风筒，这样有利于瓦斯从U型通风采空区快速的排出，避免因为瓦斯含量太高而造成爆炸。在采煤的过程中会有大量的瓦斯产生，瓦斯也会在U型通风采空区的隅角大量的聚集形成瓦斯旋涡造成爆炸，所以增加隅角的通风性可以降低瓦斯爆炸事故发生的概率。对U型通风采空区的隅角进行处理时还有另外一种方法，即在通风巷和尾巷开设通风口，从这两个方向引入空气降低U型通风采空区隅角的浓度，有利于降低U型通风采空区瓦斯的浓度，从而达到预防隅角处瓦斯形成漩涡的效果，降低瓦斯爆炸事故的发生，缓解瓦斯聚集给U型通风采空区隅角带去的压力。要处理煤矿中瓦斯聚集的问题，还可以通过加大对采空区瓦斯处理的力度，从而达到对瓦斯的治理目的。对煤矿的采空区瓦斯进行处理时，可以在采空区埋设瓦斯抽出管道，通过管道抽出瓦斯气体，将抽出的气体排出采空区，从而减少采空区瓦斯的含量。由于瓦斯会在采空区的岩石层上附着，所以在处理采空区的瓦斯时，也应该对岩石壁上的瓦斯进行处理。通过这种处理方式，减少采空区瓦斯的含量。除了利用传统的方式解决U型通风采空区的瓦斯问题，还可以应用科技的手段，对开采煤矿时U型通风处的隅角及采空区瓦斯含量进行监控，当瓦斯含量超出安全设置值时发出警报，方便对U型通风采空区瓦斯进行治理。

三、结束语

煤矿通风采空区的瓦斯如果不能及时的被处理，就会造成爆炸，煤矿发生爆炸时带来的财产损失和人力损失是很严重的。如果不能处理好通风采空区的瓦斯，爆炸随时都有可能发生。U型通风采空区较一般的采空区富集的瓦斯量更多，如果不处理U型通风采空区的瓦斯，瓦斯爆炸时造成的损失将会更多。研究U型通风采空区瓦斯综合治理的技术及解决方案，是十分必要的。

参考文献:

[1]贺耀宜,贺安民,安世岗,吴茂晗.煤矿井下固定场所和移动场瓦斯监测融合研究[J].工矿自动化,2017,43(11):11-15.

[2]段建斌.无线传感器网络和多源信息融合的瓦斯监测系统设计思路[J].山东煤炭科技,2017(07):69-70+73.

[3]高静,刘霞,刘晓,游玲玲,庞雪.瓦斯抽排系统在快速定量装车站安全监测中的应用[J].技术与市场,2017,24(07):314.

[4]高峰.瓦斯监测监控系统在煤矿安全生产中的应用[J].四川水泥,2017(02):258+303.