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采空区冒落带抽放瓦斯治理效果研究
采空区冒落带抽放瓦斯治理效果研究
一、背景介绍
采矿过程中，随着矿井深入，采空区的面积逐渐扩大，采空区内部的岩层裂隙变得越来越广泛，岩石力学性质也逐渐发生变化，这些都给煤炭矿区的矿山安全生产带来很大的挑战。其中，采空区冒落是一种非常危险的情况，如果采取不当的措施将会对矿井的安全带来很大的威胁。
采空区冒落带抽放瓦斯治理技术是目前防范采空区冒落的一种有效方法。该技术主要通过抽取采空区内积聚的瓦斯，减少采空区内的瓦斯压力，以达到改善采空区应力状态，减缓岩体变形，降低采空区冒落的风险。
二、技术原理
采空区冒落带抽放瓦斯治理技术是一种典型的改善地压环境的方法。该方法需要依靠抽放采空区内的瓦斯控制煤矿瓦斯灾害的发生，具体来说，该方法的原理包括以下三个方面：
1.降低采空区内的瓦斯压力：通过减少采空区内积聚的瓦斯量，降低采空区内的瓦斯压力，从而减缓采空区的沉降速率，降低岩体应力，降低冒落的风险；
2.通过提高回风巷的风速来加速瓦斯的排放：在回风巷中设置适当的风机，排放瓦斯的同时，相应的增加风量，提高瓦斯气体的扩散速度，从而降低瓦斯的浓度；
3.采用比较灵活的排瓦斯方式：采用多种不同的排瓦斯方法，根据不同的瓦斯排放情况和矿井的实际情况，结合风量和气体的扩散特性等因素，采用较为灵活的排瓦斯方式，从而提高排放效率，并保证安全性。
三、关键技术
在采空区冒落带抽放瓦斯治理技术中，需要注意以下几个关键技术：
1.瓦斯抽采量的控制：采空区内积聚的瓦斯量和抽采量必须严格匹配，以保证采空区内的瓦斯气体流动平稳，防止因抽采量不足而导致瓦斯积聚和燃烧等事故的发生；
2.排风系统的设计：排风系统的设计应该综合考虑回风巷的几何形状、实际风量、瓦斯浓度、环境温度等因素，以确保整个排风系统的有效性和安全性；
3.瓦斯运输管道的安装：瓦斯运输管道的外部应采用坚固的材料，以保证其不会被地质结构损坏；同时管道安装的线路、接头还应合理设置，以保证瓦斯运输的安全性和可靠性。
四、案例分析
以某煤矿甲井为例，采用采空区冒落带抽放瓦斯治理技术进行治理，治理效果显著。具体表现在以下几个方面：
1.降低瓦斯浓度：在采用该技术前，甲井井下瓦斯抽采量不足，瓦斯浓度过高，给矿山生产带来了极大的安全隐患。而采用采空区冒落带抽放瓦斯治理技术后，瓦斯浓度明显下降，从原来5.2%下降到2.2%，安全系数大大提高。
2.稳定煤矿环境：治理后，煤矿环境得到明显改善，采空区的沉降速率得到一定程度的减缓，岩体应力得到了降低，保证了矿山地质环境的稳定。
3.减少煤矿事故：治理后，由于瓦斯浓度下降，煤矿事故率也得到了明显下降。一些常见的瓦斯事故如瓦斯爆炸、瓦斯突出等现象得到了极大程度的遏制。
五、结论
采空区冒落带抽放瓦斯治理技术是目前防范采空区冒落的一种有效方法，通过降低采空区内的瓦斯压力，提高回风巷的风速以及采用比较灵活的排瓦斯方式，可以有效地控制煤矿瓦斯灾害的发生，从而确保煤矿矿业的安全生产。在治理过程中需要注意瓦斯抽采量的控制、排风系统的设计、瓦斯运输管道的安装等关键技术，以确保技术的有效性和安全性。经实际使用证明，采空区冒落带抽放瓦斯治理技术在煤矿安全生产中具有很高的实用价值。