特厚煤层采空区瓦斯防治：地面钻孔抽放与井下注氮技术

"井下相邻采空区有害气体防治技术研究" 在煤矿开采过程中，特厚煤层的小煤柱工作面的安全生产面临着重大挑战，尤其是在沿空掘巷时，可能会引发与相邻采空区的“呼吸”现象，即空气在压力差的作用下在采空区与工作面之间流动。这种现象可能导致高浓度瓦斯的释放，增加矿井的瓦斯风险，同时也可能促进煤层的自燃，威胁矿工的生命安全和矿井的稳定运行。 塔山煤矿的案例中，8204小煤柱工作面与已经回采完成的8206工作面相邻，两者之间的煤柱仅有6米宽。在8206工作面采空区，瓦斯浓度高达25%~27%，氧气浓度在1.8%~3.0%，而二氧化碳浓度虽低，但随着5204巷的掘进，O2和CO浓度显著上升，显示出明显的“呼吸”迹象，这对8204工作面的安全构成了严重威胁。 为了应对这一问题，研究人员提出了一个创新的解决方案，即通过地面钻孔抽放和井下注氮的方法来处理采空区的高浓度瓦斯。地面钻孔抽放技术可以有效地抽取采空区内的瓦斯，降低瓦斯压力，从而减少向工作面的泄漏。同时，井下注氮则是一种抑制瓦斯和防止煤层自燃的有效手段，氮气的注入可以置换出采空区内的氧气，减少自燃的可能性，并将高浓度瓦斯逐渐替换为低瓦斯含量的混合气体，确保工作面的安全环境。 此技术的应用不仅可以平衡相邻采空区与小煤柱工作面之间的气压差，消除“呼吸”现象，还能预防采空区的瓦斯积聚和煤层自燃，为8204小煤柱工作面的安全生产提供了坚实的保障。通过这种方式，煤矿企业能够更安全、更高效地进行特厚煤层的小煤柱开采，降低了事故风险，提升了矿井的经济效益和社会效益。 这一防治技术的研究和应用对于我国乃至全球的煤炭行业都具有重要的参考价值，特别是在特厚煤层开采日益普遍的情况下，如何有效解决采空区的瓦斯和自燃问题是确保煤矿安全的重要课题。通过科技创新和实践探索，我们可以持续提高煤矿的安全水平，为煤矿工人的生命安全和矿产资源的可持续开发提供有力支持。