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浅议掘进工作面揭露老空巷时瓦斯与积水管理技术
摘要
瓦斯与积水是煤矿井下一直存在的重要安全问题。为确保井下安全，《煤矿安全规程》规定，煤矿开采中必须采取切实有效的瓦斯与积水措施。本文针对煤矿采掘中的瓦斯与积水管理技术问题进行了深入探讨，包括瓦斯与积水的形成原因、常用的管理技术方案、以及切实可行的解决方案等，以期提高煤矿井下工作面的安全性和生产效率。
关键词：煤矿，瓦斯，积水，工作面，安全技术
一、瓦斯与积水的形成原因
瓦斯和积水是一直存在的安全隐患，它们的形成可以追溯到煤矿开采的过程中。煤矿采掘时，由于地质条件以及采掘方式等因素的影响，会产生大量的瓦斯和水。这些瓦斯和水在采掘过程中没有得到有效的处理，最终积蓄在煤矿井下的巷道和工作面内，形成瓦斯和积水的困扰。
1.瓦斯的形成原因
煤矿瓦斯的主要成分是甲烷，这是煤炭在地质历史漫长过程中经过生物、地理、化学等多种作用形成的。在煤炭的储层中，甲烷主要存在于孔隙中、裂缝中、硬煤中等。当对煤炭进行采掘时，随着煤矿开采进展，瓦斯被挤压和释放出来，化学反应形成大量甲烷排放到矿井内部。
此外，采掘过程中，一些煤炭方向不当、打采速度过快或过慢等因素也会导致煤炭的爆炸和自燃，从而产生甲烷。
2.积水的形成原因
煤矿井下的积水主要是由于岩层渗透和水文环境等多种复杂因素引起的。随着采掘深度的增加，地下水量也会相应地增加。同时，在采掘过程中，许多开采工作区域的顶板和墙壁会因为剥离力和自重等因素而形成空隙，使地下水在洞穴中积聚。当水量过多时，铺设的排水系统可能会无法达到系统稳定，从而导致水流淤积。
二、常用的管理技术方案
为了解决瓦斯和积水带来的安全隐患，煤炭公司采用了许多技术方案。
1.瓦斯管理
在处理煤矿井下瓦斯时，煤炭企业可以通过以下方法：
（1）采用通风控制瓦斯的纯化：多重安全措施的控制是安全策略的特别重要部分。当技术控制措施失效或不安全时，防爆设备会防止瓦斯爆炸。
（2）机械化采掘：因为煤炭采掘的过程中需要进行排放工作，而机械化采掘可以从根源上减少在采煤过程中瓦斯的排放。其次，提高采煤机采煤效率和降低部件损坏会减少空气的堆积和瓦斯的积聚。
（3）生产管理：通过压缩工作面的使用面积和缩短生产周期的时间，来减少井下煤炭的开采量，并结合影响因素数字化分析加以优化。
2.水的管理
在处理煤矿井下积水时，煤炭企业可以通过以下方法：
（1）加强排水系统的优化设计：这是防止工作面积的积水，保证排水系统的协调运作的必要措施。
（2）加快排水设备的升级和改造：将高效设备应用于排水系统能够加快下水道的泵送速度，并且保持下水道干燥，从而保证地面设备在限定的范围内运作。
（3）控制入关时间和车数：为了降低井下车辆的跑动量，减少工作面的蒸发和浓度，煤炭企业可以控制入关的时间和车数，防止过高的水平进入井下，形成积水。
三、切实可行的解决方案
为了保证煤炭企业在采掘过程中的安全，需要采取一些切实可行的解决方案。
1.建立完善的管理制度
在处理煤矿井下的瓦斯和积水问题时，需要建立一套完整的安全管理制度和流程，明确责任与义务，确保在采掘过程中的安全稳定。同时推广继承安全的管理体系、风险管理系统及先进检测技术也是必要的。
2.积金罗干法治水
积金罗干是一种简单、实用的治水方法，主要是在工作面上铺设塑料网织袋，然后向袋子内注入渗透力强的溶菌酶和一定浓度的乙醛铵盐等物质，通过污泥的粘度进行岩土化反应，以实现快速且高效的水力强制固化、实化工程。
3.水瓦斯共治
水瓦斯共治是依据煤价标准、煤、瓦斯资源的特点，融合井下各角落资源的最大化作用，实现充分利用，并逐步实现塑造优质的井下环境、提高工作面的安全性和生产效率。同时，通过水瓦斯共治的实现，可以减轻煤炭企业的能源消耗，实现煤炭开采的可持续发展。
四、总结
煤矿井下的瓦斯和积水问题一直是煤炭企业面临的严峻挑战。为保障煤炭企业在采掘过程中的安全和生产效率，必须采取一系列切实可行的管理技术方案和解决方案。在不断探索和实践中，水瓦斯共治、完善的管理制度、积金罗干法治水等方式应成为未来煤炭企业井下安全稳定的重要手段。