煤与瓦斯突出特点分析及预控措施

杜欣顶

【摘 要】随着我国经济的快速发展，在煤矿开采的过程中瓦斯事故重大的安全隐患，在开采的过程中需要对瓦斯产生的原因和预制机制进行严格的控制。本文主要就煤与瓦斯突出特点及预控的措施进行研究分析。

【关键词】煤与瓦斯；特点分析；预控措施

随着矿井开采深度的不断增加，瓦斯气体的浓度也出现了一定的变化，由于瓦斯事故的突发性，使得煤矿的开采风险不断的增加。由于煤矿地质的特殊性，为了更好的保障开采的质量与安全，需要采取相对应的预防控制措施。

一、煤与瓦斯的主要特点分析

其一：煤与瓦斯的发生会受到煤矿开采方式的影响，在煤矿开采的过程中由于施工设备破坏了煤层的基本结构，这样就会影响到煤层原始的应力平衡，从而使得煤层的局部地区出现应力工过大的情况，从而造成了瓦斯突出等情况。在一些煤层开采中由于矿产资源的位置较深且开采的方式是相向开采的，从而增加了煤层开采的危险性。

其二：由于煤矿资源分布的特殊性，煤层的自身坚固性不是很强， 且煤层自身的抗压能力较差，这样在开采的过程中煤炭资源的重心非常容易暴露在外面，从而导致了煤层受到了挤压进而影响到软弱分层。

其三：不同的煤矿资源含有的瓦斯含量也是不同的，煤层中含有的瓦斯含量越高，在开采的过程中瓦斯的突出性就会增强。因为煤层中瓦斯含量越高，瓦斯的气体压力就会越大，从而给煤层造成了很大的压力，就会增加瓦斯突出的可能性。在一些瓦斯含量较少的煤层中，只有在地质极不稳定的环境下，会产生瓦斯事故。按照严格的开采计划进行，就可以科学的避免瓦斯突出事故的发生。

其四：在煤矿开采的过程中为了获得更多的资源，一般都是由浅层煤矿到深层煤矿的挖掘，随着矿井开采深度的不断增加，矿山中的压力也会逐渐增加，随之而来的就是煤与瓦斯的突出性增强，为煤矿的开采带来了很大的安全隐患。

其五：煤层中的瓦斯发生突出事故的位置大都是集中在水文地质构造的区域，且该区域的地质情况和岩层情况都是非常复杂的，特别是在一些断裂层和箕斗型的区域，由于煤层分布的不均匀，从而导致了瓦斯突出情况的加剧。

二、煤与瓦斯突出情况的主要防治对策研究

在煤与瓦斯突出情况防治的过程中在主要采取区域防治和局部防治的对策，目前我国煤矿开采过程中区域防治的的主要技术手段有对开采层的保护技术、预抽瓦斯的控制技术，而局部控制技术主要有超前支架、金属骨架、煤层注水等技术手段，通过对煤与瓦斯突出情况的控制管理，可以很好的提高煤矿开采的工作安全质量。

（一）开采工艺的优化改进

在上文中说到了瓦斯突出的影响因素其中之一就是煤矿开采的工艺，为了保障矿产开采的质量与安全，需要优化提高现有的开采工艺，保障煤层中的瓦斯压力和矿井压力处于一个稳定的状态下，这样可以保障煤层的瓦斯压力被逐渐的消除，科学的规避了瓦斯突出危险情况的出现。

（二）泄压槽

在煤矿开采的过程中需要在巷道的旁边建设一个沟槽，并且该沟槽需要具有一定的宽度且沟槽具有一定的超前性，这样在开采的过程中可以使得煤矿的资源掉落在泄压遭内，很好的避免了瓦斯突出情况的发生。

（三）煤层注水

在煤矿开采的过程中一旦发生瓦斯突出事故，造成的影响是非常巨大的。为了有效的控制煤与瓦斯的突出，在开采的过程中可以采取煤层注水的方式，通过高压水将水注入到含有瓦斯的煤层当中，从而使得煤层中的煤炭逐渐的湿润且脆性逐渐的变小，使得煤层中的瓦斯压力逐渐的下降，这样在煤层开采的过程中就不会出现瓦斯突出的情况，通过向煤层中注入一定的水分，可以很好的预防瓦斯突出。

（四）金属骨架

随着煤矿掘进速度的不断深入，在石门掘进的过程中为了控制掌子面是结构质量，避免塌方事故的发生，需要在煤层开采的过程中及时的利用金属设备，插入到提前钻进的煤层孔当中，然后逐渐的进行振动处理，从而利用钢管将煤层中的瓦斯逐渐的释放出来，这样可以逐渐减缓煤层内瓦斯的压力，很好的控制了突出情况。

（五）预抽煤层瓦斯

在一些深层矿井当中煤层中瓦斯的含量非常的高，在开采的过程中稍不注意就会发生瓦斯突出的情况，为此在一些高危矿井开采施工的过程中为了保障施工的安全，可以在开采之前就将煤层中的瓦斯抽离，通过特殊的设备将煤层中的瓦斯进行处理，虽然不能将煤层中的瓦斯处理彻底，但是通过处理之后，煤层中的瓦斯压力降低了很多，这样可以很好的避免瓦斯突出情况的发生。

在煤层瓦斯抽離的过程中主要有井预抽放技术、井下钻孔技术和顺层钻孔预抽技术，这些方式都是煤矿开采中常用的瓦斯突出控制技术，通过人工设备的作业将煤层中的瓦斯排放到合理区域，这样可以使得煤层中的压力与实际含量出现明显的下降，并且含有瓦斯煤层的结构抗压强度得到了很好的提高，有效的保障了煤矿开采的质量与安全。

（六）开采保护层

在开采一些具有危险性的矿井时，为了科学安全的进行开采，首先需要开采保护层，在开采保护层的过程中可以逐渐的破坏煤层内部原有的结构应力，在煤层的结构压力出现变化的时候，煤层中的瓦斯压力会逐渐的减少，可以使得煤层岩石的内部不会出现较大的压力，很好的提高了煤层的抗压性和透气性，并且有效的减低了瓦斯对岩石的压力，降低了瓦斯突出情况的出现。

在煤层保护层开采的过程中比并不是实现了对所有开采区域的保护作用，保护层的范围也有限制，开采保护层的过程中主要是由保护层和瓦斯存在煤层之间的相互位置决定的，在开采区域决定时，煤层开采的厚度和煤层的倾角也起到了一定的作用。在实际开采的过程中不同的地质环境和保护层的开采面积，都是需要根据煤矿的实际情况进行决定的。

（七）超前支架

在巷道开采掘进的过程中需要在掌子面的工作区域，布置相应的瓦斯探孔，这些探孔可以很好的排除煤层中的瓦斯，这样可以不仅可以第一时间发现巷道内的瓦斯含量是否超标，以便及时的采取相应的应对措施。并且在瓦斯探孔的作用下，煤层中的瓦斯压力与含量都进行了很好的泄压，很好的控制了瓦斯突出的情况。但是这样的超前支架，只适应于开采条件较好的煤层。

三、结束语

综上所述，煤与瓦斯突出的问题要想得到很好的解决，可以采取局部处理和区域处理两种方案，不同的施工方案对应着不同的开采技术，在开采的过程在中为了确保安全性，需要对煤矿中的瓦斯气体进行科学的处理，才可以保障煤层开采额可靠性。

【参考文献】

[1]新华煤矿重大煤与瓦斯突出事故分析及预防措施[J]. 金开平.煤矿机械. 2018（06）

[2]煤与瓦斯突出多指标耦合预测模型研究及应用[J]. 张友谊，崔金雷，焦向东.工程科学学报. 2018（11）