煤矿瓦斯综合抽采技术及应用标准分析

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第6期   作者:郭彩旭 赵俊 毛雨
[导读] 摘要:随着我国经济的高速发展,对煤矿资源的需求量持续增加,各种煤矿开采工程越来越多,对煤矿开采要求越来越高。
        云南煤层气资源勘查开发有限公司  云南曲靖  655000
        摘要:随着我国经济的高速发展,对煤矿资源的需求量持续增加,各种煤矿开采工程越来越多,对煤矿开采要求越来越高。由于煤矿开采的特殊性,其开采安全隐患相对比较多,如果不能及时有效将煤矿当中的瓦斯抽离出去,就有可能造成瓦斯爆炸事故的发生,直接威胁到井下作业人员的人身安全。为此,笔者将要在本文中对煤矿瓦斯综合抽采技术及应用标准进行分析,希望对促进我国煤矿开采事业的发展,可以起到有利的作用。
        关键词:煤矿;综合抽采;应用标准
        1前言
        煤矿瓦斯事故是一种非常严重的灾害事故。在我国大部分煤矿工程开采的过程中,都会面临这种威胁。为了有效提升煤矿瓦斯事故的应用效果,我国专家在相关领域进行了大量的研究工作,但在矿井实际作业的过程中,很多因素还是相对比较多,瓦斯的分布也比较广泛。为了有效避免瓦斯含量过多导致事故的发生,就需要合理对瓦斯抽采技术进行应用,进一步替提升矿井开采的安全性,同时也能对作业人员起到应有的安全保障作用。
        2瓦斯综合抽采技术
        煤矿瓦斯主要是由腐殖型有机物在转变成煤的过程中所产生的。瓦斯在形成的过程中,往往需要经过两个阶段,其中一个阶段是生物化学阶段,另外一个阶段是煤炭化阶段。采煤矿井不同程度瓦斯含量往往差异相对比较大。此外,很多煤矿瓦斯层的渗透性相对比较差,煤层对瓦斯的吸附能力也相对比较强,导致瓦斯抽采难度相对比较高。从这些地方可以看出,通过进一步加强对瓦斯抽采技术的研究,对提升煤矿开采安全作业效果,可以起到非常好的作用【1】。
        煤矿瓦斯综合抽采技术的简单介绍。在当前煤矿开采的过程中,对瓦斯抽采技术的应用持续增加,并根据划分原则的不同,抽采技术差异也相对比较大。例如,通过按照煤层开采时间划分,可以分为采前抽采、采中抽采、采后抽采。根据抽采瓦斯的不同,又可以分为本煤层抽采、临近层抽采、挖掘作业面抽采技术等。如果按照瓦斯抽采方式,其又可以分为钻孔抽采、地面钻孔抽采、埋管抽采技术等。各种瓦斯抽采技术之间的联系非常紧密,瓦斯抽采技术在实际应用的过程中,并不是将各种抽采技术随意综合在一起,应该根据采煤矿特点、地质情况以及瓦斯含量,来选择最为合适的瓦斯抽采方式,在保证瓦斯抽采作业安全的基础上,来提升煤矿企业的生产效益。
        3常用的抽采技术
        采前抽采。该技术主要应用在煤层中瓦斯含量和压力相对比较低的地层,可以让瓦斯开采的危险性得到有效的降低。在单一煤层开采的过程总,经常采用长钻孔顺层递进掩护瓦斯抽采、顺层钻孔+穿层钻孔瓦斯抽采、地面钻井抽采、顺层千米钻机钻瓦斯抽采法。我国大部分煤层的透气性都相对比较低,很多煤井资源都接近枯竭,煤矿开采深度却不断增加,瓦斯含量不断提升的,矿井温度也相对比较高,如果不能有效做好瓦斯抽采工作,将会对煤矿开采作业,造成非常直接的威胁,需要对瓦斯抽采作业引起足够的重视。在抽采孔间距选择的过程中,不能将孔间距设置过大,通常需要控制在5-8米之间,对于工作面煤体的顺层钻孔间距应该设置在3-5米。在顺层千米钻机长钻孔瓦斯抽采的过程中,对煤层条件有着相对比较高的要求。在进行煤层群开采的过程中,需要首先进行卸压瓦斯抽采技术,通常会采用钻井瓦斯抽采和底板岩巷网格式穿层钻孔抽采方法【2】。
        采中抽采技术。通过采中抽采技术的应用,可以进一步提升煤矿开采作业的安全性。在抽采方式确定的过程中,应该根据具体通风方式的不同,来选择抽采方式。

对于U形通风工作面,可以直接采用埋管抽采技术、顶板走向穿层钻孔抽采法、地面钻井抽采法、采空区插管抽采法等。对于Y形通风工作面,在实际进行抽采的过程中,可以直接采用空留巷埋管抽采法、沿空留巷穿层钻孔抽采法、地面钻井抽采法。如果工作面的瓦斯涌出量相对比较大,在通风方式的选择过程中,都应该选择使用高抽巷法。对于那些具有外错尾巷的工作面,应该选择直径相对比较大的倾斜孔法和倾斜高抽巷法来开展瓦斯的抽采。
        采后抽采。在该抽采技术的实际应用过程中,主要是对顶部裂隙内和密闭采空区开展瓦斯抽采作业。通过对该抽采技术的应用,可以有效提升瓦斯抽采效率,对提升矿井瓦斯利用率,也可以起到非常大的作用。其中比较常用的抽采方法包括井下穿层钻孔抽采法、地面钻井抽采法和密闭埋管抽采法。这些抽采法都具有各自的应用优势,在实际选择的过程中,应该根据自身条件和矿井条件,综合进行选择,将每种抽采技术的优势更加充分发挥出来。
        4瓦斯综合抽采技术的发展展望
        瓦斯综合抽采技术是集三个阶段多种抽采技术为一体的抽采技术。通过对采前瓦斯抽采技术的应用,可以有效降低矿井当中的瓦斯含量,降低后期生产过程中的生产安全隐患,更进一步保证相关作业人员的生命安全。通过对综合瓦斯抽采技术的应用,还可以在很大程度上降低工作面瓦斯浓度,保证相关作业开展的安全性。在瓦斯抽采作业的过程中,瓦斯排放是一个比较大的问题,通过对煤层瓦斯解析技术的应用,可以很好解决这个问题,能够保证瓦斯得到快速、有效的排放。只有在开采前、中、后分别做好了瓦斯抽采技术的应用,才能保证对矿井当中瓦斯的抽采效果,满足矿井安全作业的相关要求,最大程度保证相关作业人员的安全【3】。
        通过在矿井作业前使用瓦斯抽采技术,能够有效降低矿井当中的瓦斯含量,避免由于瓦斯压力过大导致瓦斯爆炸事故的发生,降低作业人员的作业危险系数。针对不同的煤层情况,应该采用不同的煤层瓦斯抽采技术,保证对煤矿瓦斯的抽采效果。
        顶板巷道抽采技术主要是在顶板裂缝较多,且瓦斯排量较高的地方,修建一些顶板巷道。我们应该挑选那些裂缝比较多的区域,这些裂缝的瓦斯排出量相对较高,由于有了巷道的保护,瓦斯的排出也不受井道内气流的影响。该种技术对巷道的密闭性要求较高,我们为了增加巷道的密闭性,会在巷道和井壁的连接面上摸一层黄土,且应该对巷道的密闭性进行经常的检查,发现泄漏后,应该及时进行处理。在一些多层煤井的开采过程中,这些煤层通常比较疏松,这导致瓦斯在其中的流动性较强,如果不采取恰当的措施,就很容易造成瓦斯的难以集中采集。为此,我们应该人为在开采层中打一些孔,这些孔可以直接贯穿相邻煤层,这便于造成瓦斯分布较为集中的情况,这大大降低了我们对于其抽采的难度。
        由于瓦斯抽采技术应用的特殊性,其对相关人员作业有着非常高的要求,如果这些技术人员的专业素质出现了问题,就难以保证对瓦斯的抽采效果。因此,应该认真做好对相关人员的技术培训工作,让他们掌握必要的理论知识和技能,这样才能保证对瓦斯的抽采效果。
        结语
        随着时代的不断发展,对开展煤矿瓦斯抽采作业提出了更高的要求。针对当前煤矿瓦斯抽采作业中出现的不足,应该有清醒的认识,通过合理对综合瓦斯抽采技术的应用,来提升煤矿瓦斯抽采效果,有效降低矿井当中的瓦斯浓度。
        参考文献
        [1]王刚,杨曙光,张寿平,刘学良.新疆煤矿区瓦斯抽采利用技术现状及展望[J].煤炭科学技术.2020(03):22-23.
        [2]张艳鹏.煤矿瓦斯综合抽采技术试验研究[J].能源与节能.2019(10):37-38.
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