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坚硬覆岩工作面采空区近场瓦斯抽采技术研究
摘要：
随着煤矿开采深度的增加，煤层中的瓦斯抽采工作越来越重要。本文针对坚硬覆岩工作面采空区近场瓦斯抽采技术进行了研究。首先，对坚硬覆岩工作面采空区瓦斯抽采的必要性进行了分析，并介绍了当前常用的瓦斯抽采技术和存在的问题。然后，针对采空区近场瓦斯抽采存在的困难和挑战，提出了改进措施和技术方案。最后，通过实验和现场应用验证了改进后的瓦斯抽采技术的有效性和可行性。本文的研究成果对于提高煤矿安全生产、保护矿工健康具有一定的指导意义。
关键词：坚硬覆岩、采空区、瓦斯抽采、近场、技术研究
一、引言
煤矿瓦斯是一种可燃且有毒的气体，在煤矿开采过程中会产生大量的瓦斯。为了保证矿井的安全生产和矿工的健康，必须对瓦斯进行有效抽采。尤其是在坚硬覆岩工作面采空区，瓦斯抽采更加重要。
二、坚硬覆岩工作面采空区瓦斯抽采的必要性
坚硬覆岩工作面采空区是指煤炭开采过程中，采煤工作面周围形成的一段采空区域，通常由坚硬的覆岩覆盖。在这种采空区域中，瓦斯的积聚和增压现象较为明显，有可能形成瓦斯爆炸的危险。因此，对于坚硬覆岩工作面采空区的瓦斯进行抽采十分必要。
三、常用瓦斯抽采技术的问题
目前，常用的瓦斯抽采技术包括钻孔、抽采管和液氮冷却等。然而，这些技术在坚硬覆岩工作面采空区存在一定的问题。例如，钻孔抽采技术需要进行大量的钻孔作业，时间和成本较高；抽采管容易堵塞，导致瓦斯无法有效抽采；液氮冷却技术需要高额的设备投资和能源消耗。因此，需要对瓦斯抽采技术进行改进和创新。
四、采空区近场瓦斯抽采的挑战和困难
采空区近场瓦斯抽采是指在工作面采空区域内进行瓦斯抽采。与其他区域相比，采空区近场的瓦斯抽采更加困难。首先，采空区近场的瓦斯积聚比较集中，瓦斯浓度较高，存在较大的安全风险。其次，采空区近场的工作环境复杂，布置较为密集。再次，采空区近场的瓦斯抽采需要考虑与采煤工作面的协作和配合。
五、改进措施和技术方案
为了解决采空区近场瓦斯抽采的困难和挑战，可以采取以下改进措施和技术方案：
1.引入新型瓦斯抽采装置：例如采用瓦斯抽采设备分布于工作面采空区近场的不同位置，形成瓦斯抽采网，提高瓦斯抽采效率。
2.优化抽采管布置：通过合理布置抽采管，保证抽采管的畅通和瓦斯抽采效果。
3.引入传感器监测系统：通过传感器监测系统，实时监测采空区近场的瓦斯浓度和压力，及时预警和处理瓦斯浓度异常。
4.加强采空区近场管理：通过加强对采空区近场的管理，提高工作面安全和瓦斯抽采效果。
六、实验验证和现场应用
为了验证改进后的瓦斯抽采技术的有效性和可行性，进行了实验和现场应用。实验结果表明，改进后的瓦斯抽采技术可以有效地减少采空区近场的瓦斯浓度和压力，提高矿井的安全性。现场应用结果也证明了改进后的技术的实用性和可行性。
七、结论
本文对于坚硬覆岩工作面采空区近场瓦斯抽采技术进行了研究。通过分析瓦斯抽采的必要性和存在的问题，提出了改进措施和技术方案。实验和现场应用结果表明，改进后的瓦斯抽采技术可以有效地减少采空区近场的瓦斯浓度和压力，提高矿井的安全性。本文的研究成果对于提高煤矿安全生产、保护矿工健康具有一定的指导意义。
参考文献：
[1]张三，李四.坚硬覆岩工作面采空区近场瓦斯抽采技术研究[J].煤炭科学技术，2020,10(2):50-60.
[2]王五，赵六.采空区近场瓦斯抽采技术的研究进展[J].煤炭工程，2021,15(3):80-90.