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        煤礦瓦斯抽放技術(shù)應(yīng)用研究

        2015-11-04 07:06:02楊秀花
        山東工業(yè)技術(shù) 2015年21期
        關(guān)鍵詞:技術(shù)應(yīng)用煤礦

        摘 ? 要:現(xiàn)階段,煤礦企業(yè)對(duì)煤礦的挖掘量在逐年遞增。但由于在進(jìn)行煤礦挖掘的過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生瓦斯氣體,給煤礦挖掘工作的生產(chǎn)安全帶來(lái)一定危害。所以,需要在煤礦挖掘的過(guò)程中,通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段,對(duì)礦洞中的瓦斯進(jìn)行抽放,運(yùn)用此種方式能夠有效保證煤礦開采的生產(chǎn)安全。

        關(guān)鍵詞:煤礦;瓦斯抽放;技術(shù)應(yīng)用

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.045

        在煤礦礦井中進(jìn)行瓦斯抽放工作時(shí),需要借助布設(shè)的泵體進(jìn)行工作,經(jīng)由隔離管網(wǎng),使瓦斯氣體排出至地表,或排放至預(yù)設(shè)的回風(fēng)巷內(nèi)。從目前的情況來(lái)看,通過(guò)技術(shù)手段對(duì)煤礦礦洞中存在的瓦斯進(jìn)行抽采排放,可以保證煤礦開采施工的安全性,避免瓦斯爆炸危險(xiǎn)事故的產(chǎn)生。隨著煤礦采掘深度變大,煤礦企業(yè)對(duì)在煤礦開采方面的效率也會(huì)提高,但是也會(huì)導(dǎo)致煤礦礦道內(nèi)可能涌出更多的瓦斯氣體,此時(shí)就需要通過(guò)運(yùn)用科學(xué)的技術(shù)手段對(duì)其進(jìn)行妥善的抽放處理,以更好的保障煤礦企業(yè)的生產(chǎn)安全。

        1 瓦斯抽放的技術(shù)價(jià)值

        通過(guò)對(duì)煤礦中的瓦斯進(jìn)行抽放工作,縮減了瓦斯氣體在各時(shí)段內(nèi)的涌出總量,減小煤層壓力,保證了煤礦開采工作中的生產(chǎn)安全,進(jìn)而降低瓦斯事故發(fā)生的概率,同時(shí),也減少了由于瓦斯爆炸導(dǎo)致煤礦挖掘工人死亡現(xiàn)象的發(fā)生,避免了重大生產(chǎn)事故的發(fā)生。此外,井內(nèi)留存著的瓦斯有著優(yōu)質(zhì)的特性,它可以被當(dāng)成燃料,有著較好的商業(yè)價(jià)值,瓦斯和其他燃料相比還具有污染小的特點(diǎn)。

        在進(jìn)行煤礦開采工作時(shí),瓦斯抽放技術(shù)有較高的利用價(jià)值,值得企業(yè)去投入使用。但是目前存在的問(wèn)題就是,現(xiàn)有可以使用瓦斯抽放技術(shù)的煤礦數(shù)量仍然偏少,抽放成效并不理想。因此,在未來(lái)時(shí)段內(nèi),就應(yīng)加大對(duì)煤礦瓦斯抽放技術(shù)的使用,從而保證煤礦開采的安全。

        2 現(xiàn)有抽放途徑

        抽放瓦斯的主要方式可被分成如下幾類:根據(jù)抽放時(shí)段進(jìn)行劃分,可分成初始時(shí)段的預(yù)先抽放、采掘之中的抽放;根據(jù)管路形狀進(jìn)行劃分,可分為采空區(qū)布設(shè)的管路抽放、巷道內(nèi)布設(shè)的管路抽放;根據(jù)抽放位置進(jìn)行劃分,可分本體煤層抽放、鄰近區(qū)段抽放、采空區(qū)的抽放[1]。

        2.1 針對(duì)于采空區(qū)

        煤礦礦井井內(nèi)的瓦斯,多在煤礦的采空區(qū)中涌現(xiàn)出來(lái)。從目前瓦斯抽放技術(shù)應(yīng)用中可以看到,在煤礦的采空區(qū)進(jìn)行瓦斯抽放工作已被越來(lái)越多的地區(qū)所采用。例如,日本、德國(guó)都注重了煤礦采空區(qū)中的日常抽放,抽取出的瓦斯量占整體的35%左右。

        在煤礦采空區(qū)進(jìn)行瓦斯排放的方式主要分為三類:插管后抽放、密閉抽放、打出鉆孔之后的抽放。例如,在較硬的巖層內(nèi)部,可以實(shí)施預(yù)設(shè)水平方位鉆孔操作,使鉆孔到達(dá)采空區(qū),然后進(jìn)行垂直抽放。這種抽放方式具有良好的優(yōu)勢(shì):布設(shè)鉆孔的流程相對(duì)簡(jiǎn)易,進(jìn)行的準(zhǔn)備工作較少;與此同時(shí),打出來(lái)的小孔有著較好的透氣特性。在工作中,只要布設(shè)了適宜的小孔方位,即可著手進(jìn)行瓦斯抽放工作。但在瓦斯抽放的過(guò)程中,還要對(duì)這一時(shí)段的氣體成分進(jìn)行測(cè)量,避免發(fā)生漏風(fēng)現(xiàn)象,一旦在采空區(qū)發(fā)生漏風(fēng)現(xiàn)象,可能會(huì)導(dǎo)致煤炭自燃現(xiàn)象出現(xiàn),造成重大事故。

        2.2 針對(duì)采掘煤層

        在采煤層中進(jìn)行瓦斯抽放工作一般被分為兩種情況:第一類為預(yù)抽,在進(jìn)行煤礦采掘之前,就要使用鉆孔技術(shù)抽出殘存著的瓦斯;第二類為邊采邊抽,在對(duì)煤層進(jìn)行挖掘的過(guò)程中進(jìn)行瓦斯抽取工作。通過(guò)對(duì)瓦斯的抽放工作,降低了區(qū)段內(nèi)的總瓦斯量,減少了后續(xù)煤礦開采中的阻礙,可以較好的對(duì)煤礦礦道內(nèi)瓦斯總量進(jìn)行調(diào)控。

        對(duì)于瓦斯的預(yù)抽情況:巷道抽放是在篩選出來(lái)的巷道進(jìn)行,在煤炭挖掘工作進(jìn)行之前,需要在封閉的煤礦狀態(tài)下進(jìn)行瓦斯抽取,也可布設(shè)鉆孔以便抽放工作順利進(jìn)行。在早期瓦斯抽取的工作中,僅需通過(guò)簡(jiǎn)單的打鉆即可進(jìn)行抽采,也有效的避免了瓦斯氣體凝聚現(xiàn)象出現(xiàn)[2]。

        2.3 針對(duì)周邊煤層

        對(duì)鄰近瓦斯進(jìn)行抽放,是井內(nèi)卸壓必須遵循的工作方式。由于在進(jìn)行煤礦挖掘工作中會(huì)遇到富含煤礦資源較為豐富的區(qū)域,該區(qū)域煤層由于受到平日內(nèi)采礦挖掘工作的干擾,上下銜接的煤層可能會(huì)發(fā)生卸壓現(xiàn)象。這時(shí)煤層就會(huì)發(fā)生膨脹,使得煤層中產(chǎn)生一些細(xì)小的裂縫,鄰近區(qū)段瓦斯就會(huì)通過(guò)煤層中的裂縫涌入到采掘?qū)?。借助瓦斯抽放技術(shù)可以對(duì)該區(qū)域內(nèi)的瓦斯進(jìn)行排放,能夠有效解決上述問(wèn)題,且有較高的應(yīng)用價(jià)值,應(yīng)該被廣泛采納。在實(shí)際工作中應(yīng)該按照煤礦的實(shí)際情況,妥善從合適的區(qū)段內(nèi)進(jìn)行鉆孔,以便進(jìn)行瓦斯抽放工作[3]。

        3 抽放依循的技術(shù)路徑

        在進(jìn)行初始鉆孔技術(shù)時(shí),應(yīng)該使用的設(shè)備包括:鉆孔機(jī)和其他關(guān)聯(lián)的裝置。在實(shí)際操作時(shí),應(yīng)該首先識(shí)別鉆孔尺寸,以方便后續(xù)鉆孔工作順利進(jìn)行。但是以目前的鉆孔水準(zhǔn)來(lái)看,與預(yù)期相比,仍有較大差距。最近幾年,研制出更適合進(jìn)行煤礦挖掘工作的鉆機(jī),以便對(duì)礦道中的瓦斯進(jìn)行日常抽放工作。例如:液壓特性的某鉆機(jī),最長(zhǎng)孔可超出400米[4]。此外,瓦斯抽放必備的其他關(guān)聯(lián)裝置有:水環(huán)架構(gòu)的真空泵、離心特性的鼓風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)架構(gòu)的這類鼓風(fēng)機(jī)等。

        在進(jìn)行煤層封孔時(shí),封孔長(zhǎng)度應(yīng)被控制在10米內(nèi),而且選出來(lái)的封孔區(qū)段應(yīng)聚集于固有的應(yīng)力區(qū)域。常規(guī)情形下,抽放瓦斯經(jīng)由的管路需要保證其安全性,以確保其可以進(jìn)行良好的運(yùn)轉(zhuǎn)。利用以上方式能夠有效避免在突發(fā)態(tài)勢(shì)下燃燒故障和瓦斯爆炸事故的發(fā)生,同時(shí),在抽放管路應(yīng)該配有相關(guān)裝置以確保設(shè)備運(yùn)行的安全,例如,防爆回火裝置、調(diào)控流量依托裝置等[5]。

        4 結(jié)語(yǔ)

        在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中,煤礦瓦斯事故已經(jīng)成為了影響煤礦企業(yè)生產(chǎn)安全的重要因素,所以對(duì)煤礦中富含的瓦斯進(jìn)行處理是迫在眉睫的。就當(dāng)前技術(shù)而言,運(yùn)用煤礦瓦斯抽放技術(shù)是對(duì)煤礦中瓦斯進(jìn)行處理最好的選擇。值得注意的是,目前對(duì)于煤礦瓦斯治理的重?fù)?dān)還任重道遠(yuǎn),需要將煤礦瓦斯抽放技術(shù)和最新科學(xué)技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合,切實(shí)保障煤礦礦井的生產(chǎn)安全。

        參考文獻(xiàn):

        [1]賈永斌.煤礦瓦斯抽放技術(shù)存在的問(wèn)題及對(duì)策研究[J].能源與節(jié)能,2014(05):54-55,64.

        [2]徐超,劉輝輝,鄒偉.淺談我國(guó)煤礦瓦斯抽放技術(shù)[J].山東煤炭科技,2010(02):196-198.

        [3]郗新濤,柳軍濤,李曉林.煤礦采煤瓦斯抽放技術(shù)[J].化工管理,2013(10):80-81.

        [4]張良.煤礦瓦斯抽放技術(shù)存在的問(wèn)題及對(duì)策研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì),2013(07):102-103.

        [5]郝里才.芻議煤礦瓦斯抽放技術(shù)的應(yīng)用[J].科技資訊,2012(18):98-99.

        作者簡(jiǎn)介:楊秀花(1969-),大專,助理工程師,研究方向:礦井通風(fēng)。endprint

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