煤矿瓦斯治理抽采技术的应用研究

煤矿瓦斯治理抽采技术的应用研究

向建伟

攀枝花市智鹏安全技术服务有限公司   四川攀枝花  617000

摘要：在煤形成的过程中会产生瓦斯气体，瓦斯气体是在一定环境温度条件下发生爆炸的有害提起，如果处理不慎就容易粉色很爆炸等严重的安全事故，严重影响到企业的稳定和人们的生命安全。当前，在煤矿生产过程中由于瓦斯造成的安全事故较多，瓦斯不断容易引发矿井内的火灾和井下坍塌等灾害，还会对人们和财产安全造成极大的损失，已经对于煤矿的安全生产造成了极其不利的影响。因此，煤矿安全生产过程中一定要重视瓦斯事故预防工作，本文将对煤矿瓦斯治理抽采技术进行深入详细的研究和分析。

关键词：煤矿、瓦斯治理、抽采技术、应用研究

在经济社会快速发展和科学进步不断进步的背景下，社会各界对煤矿安全生产的重视程度不断提升，对安全生产的要求也越来越高，而瓦斯治理是煤矿安全生产中的重点内容，在煤矿安全生产中已经将瓦斯抽采作为非常关键的工作内容，需要将瓦斯抽采技术科学合理的在瓦斯含量较高的矿井中进行应用。煤矿监督管理部门已经明确了加强检测监控和先抽后采的煤矿瓦斯治理措施，在煤矿瓦斯治理工作中更加突出了抽采瓦斯的重要作用。

一、煤矿瓦斯抽采工作的现状分析

经过多年的发展，我国瓦斯抽采技术已经取了了较大的进展，在瓦斯抽采工作中的成效比较明显。我国瓦斯抽采技术主要分为了地面钻井抽采和井下抽采两种方式。井下抽采方式在很早就已经开始应用，而地面钻井抽采能够将矿井中的瓦斯浓度在较大程度上降低，而且不需要投资较多，也没有过高的技术要求，因此，该技术在当前应用较为广泛，是煤矿开采工作中较为重要的预防瓦斯泄露的方式。当前，我国瓦斯抽采规模相对来说还有较大的差距，在工作面和抽采量等方面还不足，而且抽采的瓦斯浓度不能够达到有效应用的要求。在地面瓦斯抽采工作过程中对瓦斯抽采的关注度较高，没有对开采工作过程中的安全效益进行思考分析，这样就导致了矿井生产和瓦斯抽采工作质量不能够满足要求的情况，存在着较多的潜在安全隐患。因此，在瓦斯抽采工作过程中要将最近的工业和技术引进并使用，构建一套全新的理论，促进煤层中瓦斯含量尽最大程度的减少，促进煤矿开采工作更加安全高效。

二、煤矿瓦斯治理抽采技术的应用分析

（一）模块化抽采技术的应用分析

在一些地质构成较为简单、煤质较硬和能够打长探钻孔的矿井中，存在的所有作业盘区都可以作为瓦斯抽放模块，这样就可以通过应用千米钻机进行羽状千米钻孔设计，这样就能够将整个盘区进行覆盖。目前分支孔的成孔方式有后退式开分支孔和前进式开分支孔两种途径可以开展侧钻开分支孔工作。在应用螺杆钻具进行作业过程中，最方便的作业方式就是悬空侧钻开分支方式，通俗来讲就是能够直接通过导向钻具下到预开的分支点三米以上的位置，在根据要求纠正工具的角度，通过滑动持续进行钻进直到新分支孔开出为止。采用该种抽采方式存在的主要问题有以下几个方面：一是在软煤层区域或者具有较为复杂地质环境的区域中开展长钻孔具有非常的难度，实施难度很大；二是在一些规模不大的矿井中应用该方式不经济合理，千米钻机的维护成本较高，该设备的应用较为复杂，需要投入较大的成本对技术人员进行培训，购置引进的成本也非常大，因此，在小规模矿井中进行应用投入较高而产出效果不明显，应用该种抽采方式不具有经济合理性。另外，采用该种抽采方式也具有以下几个方面的关键优势：一是井下大面积开采中能够有效的应用，这样能够促进千万吨级开采目标的有效实现，能够促进煤矿开采规模的提升；二是能够对相关区域的地质结构更加精准的了解和掌握，而且能够有效准确的确定地质材料，为后期的煤矿开采工作奠定了坚实的基础；三是使用该种抽采方式极少会进行钻机的移动，在钻进的时效性方面得到了较大程度的增强，还能够进一步采集和和铺设集中化管道；四是单孔抽采具有浓度响度较高且时间较长等特点，具有较大的钻孔覆盖区域，且钻孔的成孔瓦斯通过量保持不变，因此具有非常明显的区域消除效。

二、钻墙瓦斯抽采技术的应用分析

钻墙是一种掩护煤巷挖掘的方式，是在抽采的同时开展挖掘的方式，该种方式是在卸压带中利用扇形的样式将抽采钻孔安放其中，巷道壁与钻孔的距离相对比较近，也就是说能够应用钻孔在煤壁的两遍形成一道墙，所以也被称为钻墙。可以沿着煤层向巷道中形成一层保护屏障，这样能够分隔开卸压带中的深部媒体瓦市和巷道中的区域，与此同时，还可以通过抽采系统内的负压将卸压带内进入钻墙的瓦斯分离出来，这样就能够有效的进行拦截巷道两旁露出煤壁泄露的瓦斯。这种瓦斯抽采方式存在着挖掘过程中需要进行多个钻场挖掘的问题，因此，具有非常复杂且巨大的抽放管线作业量，也存在非常大的挖掘作业量。该种抽采的主要优点表现在以下两个方面：一是能够在一定程度上增强控制巷道两边露出煤壁中泄露瓦斯的情况；二是该方式的技术和工艺相对比较简单且容易学习，在设备的维护和工作人员的培训方面投入相对较少。

（三）穿层钻孔技术的应用分析

为能够进一步提升安全作业，在进行抽采瓦斯含量较高区域的时候需要应用穿层转孔技术。穿层钻孔技术的工作原理和抽放工艺主要是：在矿井的底部区域进行挖掘，通过矿井中的开拓区域开展底板岩巷的高危钻场作业，应用相应型号的钻机在煤矿中钻出扇状的钻孔，且钻孔区域要在巷道轮廓线十五米之外。使用该种抽采方式主要存在以下两个方面的问题：一是具有较为复杂抽放管线作业而且具有非常大的作业量；二是在开展作业中需要辅助巷道，另外还要进行的采掘作业工作量较大，需要多次进行移动钻机作业，会产生较高的成本，不利于煤矿生产效益的提升。采取该种方式的优势主要有以下两个方面：一是在同一个时间段内能够进行多个钻场钻进工作，在一定程度上能够提升工作效率；二是具有相对较为简单的钻进工艺，在设备维护维修方面和人员教育培训方面的投入较少；三是采取该种方式进行瓦斯抽采具有抽采率较高的优点，抽采效果相对更好一些。

（四）交叉钻孔瓦斯抽采技术应用分析

千米钻孔相比之下不好掌握，预抽时间和控制不充分区域的煤层能够通过采取顺层交叉钻孔的方式进行瓦斯的抽采工作。能够应用相应型号的机器钻进一百米左右，孔径为九十四毫米，在工作面巷道中放置钻场，而且要较好的掌握控制已作业工作面瓦斯。采取该种钻孔方式能够对瓦斯在矿井中的流通方向进行有效的控制，能够在较短的时间内达到百分之二十的吨煤瓦斯抽采率。利用该种方式的抽采主要存在着具有十分复杂的抽放管线和较大工作量的问题，由于具有较大的作业量需要多次移动钻机。应用该种方式的优势主要有以下两个方面：一是在能够同一个时间内钻进多个钻场，有效的提升了工作效率；二是相对来说钻进技术更加简单，在人员培训方面投入较少，也不需要在装备的维护方面投入较多，还具有较高的律师抽采率。

三、总结语

综上研究分析，我国瓦斯治理抽采技术经过多年的发展取了明显的进展，但是在开采效率、抽采技术以及抽采安全效益方面还存在着较多的不足。本文详细分析了模块化抽采技术、钻墙瓦斯抽采技术、穿层钻孔技术、交叉钻孔瓦斯抽采技术的具体应用，也指出了各种技术存在的问题和具有的优势，通过对以上技术的应用分析也总结了丰富的瓦市治理的经验，为后期矿井的高效作业提供了加好的基础，通过应用先进抽采技术能够有效的消除矿井中瓦斯安全隐患，能够促进煤矿企业安全稳定的发展。

参考文献：

[1]王振.高位钻孔抽采技术在矿井瓦斯治理中的应用[J].能源技术与管理, 2017(2).

[2]勾燕平.浅析煤矿瓦斯抽采技术的现场应用[J].煤,2015(7).

[3]贾斌.浅析瓦斯抽采技术在煤矿瓦斯治理过程中的应用[J].经营管理者，2015(31).