王旭
【摘要】在煤礦的安全生產(chǎn)中,為了防止生產(chǎn)過程中發(fā)生重大煤礦瓦斯事故,國家將重心也轉(zhuǎn)移到煤礦瓦斯的有效治理和防護上。煤礦瓦斯的抽采技術(shù)是一項節(jié)能環(huán)保技術(shù),其降低了井下和地面的瓦斯排放量和密度,以此來減少空氣中的污染量。這樣既能有效控制可能因為濃度超標(biāo)帶來的安全問題,同時也將該氣體轉(zhuǎn)化為再生資源。我國在煤礦瓦斯的領(lǐng)域探究了多年,抽采瓦斯技術(shù)也日益提高,針對不同地區(qū)及環(huán)境而衍生出的技術(shù)也越來越多,但是瓦斯產(chǎn)量仍不能滿足我國的需求。因此,煤層氣的抽采技術(shù)還需要不斷完善和提高。
【關(guān)鍵詞】煤礦瓦斯抽采;技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
瓦斯是一種無色無味的氣體,主要含有甲烷、乙烷等各式有機氣體。煤礦瓦斯其實是指天然氣,瓦斯的用途目前大致有兩種;一是用作燃料,二是用作化工原料?,F(xiàn)有煤礦瓦斯利用以民用和工業(yè)兩種途徑,瓦斯化工就現(xiàn)在工業(yè)現(xiàn)狀來講有著廣闊的前景。煤礦開采的方法多樣,例如綜采、炮采、水力采等,不同的方法有不同的優(yōu)點,在應(yīng)對各地區(qū)環(huán)境及區(qū)域構(gòu)造各有所長。不同的煤礦企業(yè)在機械化操作上有所差異,因而安全問題的綜合情況也有所不同。瓦斯爆炸、瓦斯燃燒、瓦斯窒息都是影響我國煤礦生產(chǎn)安全中的重大事故。為了保證煤礦生產(chǎn)安全,防范上述事故的發(fā)生是煤礦企業(yè)的首要責(zé)任。
一、中國煤礦瓦斯抽采技術(shù)的現(xiàn)狀簡析
我國從50年代就開始利用高透氣性煤層來抽采瓦斯,隨著時間的推移,技術(shù)也逐漸成熟。在80年代開始利用綜合抽采法,我國對于瓦斯抽采的研究歷經(jīng)幾十年?,F(xiàn)今,針對礦區(qū)的不同深度、煤層結(jié)構(gòu)、透氣性能等影響因素都能很好解決,有序地選擇合適的技術(shù)手段可以用于不同地區(qū)。在抽采瓦斯時,主要是根據(jù)礦井瓦斯來源、煤層貯藏狀況、開采程序等方面來決定。
二、瓦斯抽采技術(shù)分析
(一)順層長鉆孔瓦斯抽采技術(shù)
鑒于我國復(fù)雜的煤礦地形和透氣性低等綜合特點,這就從煤層上決定了采用的抽采技術(shù)。順層長鉆抽采是以卸壓抽采方式為核心,在抽采時,能夠提高抽采效率,降低瓦斯擴散量。從綜合角度來說,對于瓦斯的防范和治理取得了有效成果。順層長鉆瓦斯抽采對于鉆機、鉆具等需要進行嚴(yán)格選擇,首先鉆機需要滿足鉆孔長度及寬度,要能大幅度控制整個開采區(qū)域;鉆桿也需要選用能對抗旋轉(zhuǎn)扭距產(chǎn)生的巨大壓力的設(shè)施;鉆頭需要采用組合型鉆頭,和鉆機、鉆桿相互匹配。
(二)穿層鉆孔瓦斯抽采技術(shù)
穿層鉆孔水力強化抽采瓦斯是煤與瓦斯突出礦井進行區(qū)域瓦斯治理的一項關(guān)鍵技術(shù),包括鉆孔布置方式、水力強化方式選擇、水力強化泵注作業(yè)和效果評價方法。不同的煤體結(jié)構(gòu),選擇不同的水力強化方式,其增透機理不同。對于硬煤,選擇常規(guī)水力壓裂和吞吐壓裂,目的是在煤層中形成裂縫體系增透;對于軟煤,主要通過水力噴射壓裂和沖洗出部分軟煤或軟煤分層,使煤層卸壓增透。軟煤穿層鉆孔水力強化在焦煤中馬村礦成功試驗,其良好的抽采瓦斯效果充分證明該技術(shù)在煤礦的應(yīng)用價值。在實施工程中,需要工作人員合理計算時間和穿透距離來保證順利抽采。
(三)頂板走向鉆孔和綜合抽采技術(shù)
頂板走向鉆孔技術(shù)是針對于瓦斯下排放力不足的情況,尤其適用于瓦斯連續(xù)不斷但含量又極高的地區(qū)。在重慶、陜西等多個礦區(qū)被頻頻使用。而針對綜合抽采技術(shù)而言,這是由多種抽采技術(shù)融合而成的一項創(chuàng)新技術(shù),將各種技術(shù)的核心要素融為一體,應(yīng)對于更加復(fù)雜、透氣性差、瓦斯密度大的高產(chǎn)礦區(qū)。在目前的瓦斯抽采工作中,大部分的工作人員都會首選綜合抽采方法,它可以應(yīng)對很復(fù)雜、多變的地形,廣泛運用于全國各大煤礦企業(yè)。使用時能夠提高瓦斯的抽采率,縮短抽采瓦斯的時間。在工作時具有高效、高量等特點。
三、中國煤礦領(lǐng)域瓦斯抽采技術(shù)的趨勢
中國在瓦斯抽采領(lǐng)域的研究越來越深入,技術(shù)也隨著研究的深入而越來越嫻熟。但是展望中國的迅猛發(fā)展,瓦斯抽采仍不能滿足中國人口的需求。因此,企業(yè)需要不斷反省和改進,在安全能夠得到保障的前提下研發(fā)出新思路來提高現(xiàn)今的瓦斯抽采局勢。針對于我國煤礦地區(qū)的地形、環(huán)境等特點,在作業(yè)時往往會達(dá)不到預(yù)期的效果。因此,工作人員還需要不斷更新、探索在瓦斯抽采領(lǐng)域的新技術(shù),其次還需要在鉆機及抽采設(shè)備上下功夫,對于工作時的各項指標(biāo)需要認(rèn)真分析,完善和提高裝置的設(shè)計水平。工程施工時企業(yè)需要聘請相關(guān)專家進行考察分析,還需要對礦區(qū)工作人員及時進行指導(dǎo)分析,糾正錯誤的操作流程。對于瓦斯技術(shù)選擇也需要不斷篩選確定,相關(guān)的儀器設(shè)施必須在抽采前提前調(diào)試,以免在后續(xù)工作中出現(xiàn)故障。抽采技術(shù)固然重要,但是還是要將安全置于首位,我國瓦斯抽采領(lǐng)域也發(fā)生過不少安全事故,有時候瓦斯爆炸、窒息都是直接和生命相關(guān)聯(lián)。因此,在關(guān)注瓦斯抽采率的同時,要加強安保措施,定時給工作人員普及相關(guān)安全知識及最新技術(shù)。對于透氣性差的煤層,更需要多加留意。中國瓦斯的前景十分光明,但是也需要相關(guān)人員繼續(xù)努力,多學(xué)習(xí)國外的先進抽采技術(shù),不斷完善和提高自身的技術(shù),讓中國在瓦斯抽采上走在世界前沿。
四、結(jié)語
我國煤礦資源十分豐富,因此所含的瓦斯也十分豐富。瓦斯抽采技術(shù),是一項綠色環(huán)保的節(jié)能技術(shù),保護環(huán)境還能帶來收益。對于瓦斯抽采,國家和政府也十分重視。鑒于我國煤層低滲透、強吸附等特點,這就需要合理利用好瓦斯抽采技術(shù)來加大煤礦利用率。提高和完善現(xiàn)有技術(shù)是一套行之有效的解決辦法,從技術(shù)、設(shè)備、工藝三點共同攻關(guān),才能從根本上提高瓦斯抽采率,讓瓦斯資源成為我國一種高效資源。
參考文獻(xiàn)
[1]樊劭.煤層氣(煤礦瓦斯)抽采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J].中國煤層氣,2017(03):37~39.