侯永超
摘 要:煤礦開采掘進(jìn)的過程中,除了要防止礦井坍塌,還要避免瓦斯爆炸等安全事故。瓦斯存在于煤礦中是無可厚非的,但要保證瓦斯含量不會(huì)超出允許范圍,礦井環(huán)境的安全系數(shù)才高,所以在煤礦采煤過程中,還要不斷貫穿著瓦斯抽放技術(shù),使瓦斯含量不會(huì)超標(biāo)。隨著采煤量增大,對(duì)采煤環(huán)境的安全指標(biāo)增高,瓦斯抽放技術(shù)更要得到優(yōu)化,相關(guān)人員要加強(qiáng)對(duì)瓦斯抽放方面的研究,以找到抽放技術(shù)的調(diào)整點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:煤礦采煤;瓦斯;抽放技術(shù)
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.061
對(duì)煤礦采煤瓦斯抽放技術(shù)進(jìn)行分析和優(yōu)化時(shí),首先對(duì)影響瓦斯抽放效率的影響因素進(jìn)行查找和分析,將其作為重點(diǎn)工作,從實(shí)際情況出發(fā),對(duì)瓦斯抽放技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,提高抽放技術(shù)利用效率。本文主要針對(duì)煤礦采煤瓦斯抽放技術(shù)進(jìn)行分析。
1 影響煤礦采煤瓦斯抽放因素
1.1 抽放方法不夠多元化
瓦斯來源不止一處,如果只對(duì)單一的區(qū)域進(jìn)行瓦斯含量控制,或?qū)τ诖笃瑓^(qū)域?qū)掗煹貐^(qū)的瓦斯進(jìn)行抽放,剩下較為狹窄的區(qū)域或角落的瓦斯聚集到一定量,也會(huì)發(fā)生爆炸,所以不要忽視任何一處來源。在抽放之前,相關(guān)人員先對(duì)瓦斯來源進(jìn)行確定,包括鄰近層、采空區(qū)、圍巖以及開采層[1]。在以往經(jīng)常會(huì)采用單純抽放方式,只是將瓦斯從來源處引導(dǎo)到外界開采層,外界的人員會(huì)對(duì)這些瓦斯進(jìn)行收集。這種情況下,來源的瓦斯含量會(huì)在要求范圍內(nèi),但開采層的瓦斯含量卻會(huì)突然增多,畢竟瓦斯作為一種氣體,流動(dòng)性還是比較強(qiáng)的。開采層的礦工人身安全會(huì)受到威脅,另外這些氣體會(huì)和空氣混合在一起,在進(jìn)行收集時(shí),也會(huì)有部分瓦斯散失,瓦斯的利用效率就會(huì)下降。對(duì)于我國部分煤礦企業(yè)來說,已經(jīng)使用了瓦斯抽放影響最小的綜合抽放法,這種方法使高含量的瓦斯得到有效收集和利用。但在瓦斯抽放中,還是有一些安全方面的問題存在,相關(guān)人員應(yīng)著力解決。
1.2 瓦斯抽放設(shè)備與抽放要求不適應(yīng)
瓦斯在抽放的過程中,要保證瓦斯不會(huì)泄露,不會(huì)造成安全隱患,也不會(huì)使整個(gè)礦井環(huán)境處于失穩(wěn)狀態(tài),這和抽放方法有關(guān),更和抽放設(shè)備的性能發(fā)揮有關(guān)。在瓦斯抽放中,經(jīng)常會(huì)用到鉆機(jī)和鉆具以及抽放泵,對(duì)瓦斯存在點(diǎn)進(jìn)行鉆孔抽放。孔徑的大小、孔深、孔位置都會(huì)對(duì)瓦斯抽放效率造成影響。抽放的速度和抽放量是要進(jìn)行控制的,這對(duì)抽放設(shè)備的相關(guān)參數(shù)有了高要求。在實(shí)際施工操作中,這些抽放設(shè)備與抽放要求是不適應(yīng)的,設(shè)備利用后,抽取出來的瓦斯?jié)舛群唾|(zhì)量、數(shù)量都不符合穩(wěn)定性要求[2]。并且在鉆孔施工過程中,瓦斯和空氣會(huì)混合在一起,最終會(huì)影響到瓦斯抽放效率。
2 煤礦采煤瓦斯抽放技術(shù)利用率提高措施
2.1 使抽放方法合理多元化
煤礦瓦斯抽放已經(jīng)有很多年的歷史經(jīng)驗(yàn),在這其中,抽放方法也產(chǎn)生了許多種,這些抽放方法可能會(huì)對(duì)煤層區(qū)域中的瓦斯來源進(jìn)行限制,也可能會(huì)對(duì)礦井環(huán)境進(jìn)行要求,所以還要根據(jù)具體情況,選擇合適的抽放方法,這些抽放方法中有的可以混合在一起使用,有的則不會(huì)產(chǎn)生積極效果,所以還要保證這些多元化方法綜合使用時(shí),能與瓦斯抽放要求相適應(yīng)。在對(duì)本煤層和鄰近層的瓦斯進(jìn)行抽放時(shí),需要對(duì)這些煤層進(jìn)行施工鉆孔,這時(shí)還要借助頂層和底層的巷道。還可以采取分層開采方式,即使開采和抽放同步進(jìn)行,開采區(qū)的瓦斯含量就會(huì)被控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。在此過程中,要注意巷道支護(hù)不會(huì)發(fā)生變化。相關(guān)人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)新型抽放方法的研究,使瓦斯抽放的安全系數(shù)能增加,使抽放出來的瓦斯得到更高利用。
2.2 從煤礦采煤瓦斯抽放的實(shí)際情況出發(fā)
不同區(qū)域的煤礦礦井內(nèi)部有不同的地質(zhì)構(gòu)造和環(huán)境,煤礦掘進(jìn)的難度也是不盡相同的,瓦斯分布區(qū)域以及瓦斯產(chǎn)生量都是不同的,所以如果一味對(duì)每一種煤礦都選擇固定的抽放方式,最終各方面的效果還是不顯著的。并且抽放技術(shù)的運(yùn)用更要立足于實(shí)際,這樣才能對(duì)煤礦瓦斯含量進(jìn)行控制,對(duì)瓦斯抽放時(shí)間進(jìn)行控制,避免瓦斯爆炸事故出現(xiàn)。從實(shí)際情況出發(fā),對(duì)煤礦瓦斯抽放方面進(jìn)行具體分析,對(duì)瓦斯的安全方面、利用效率等方面進(jìn)行綜合考慮,選擇適合的瓦斯抽放技術(shù),安排最有經(jīng)驗(yàn)的抽放操作人員和懂得變通,從實(shí)際出發(fā)的管理人員,瓦斯抽放過程必定很順利[3]。
2.3 選擇合適合理的抽放參數(shù)
這里主要指的是鉆孔直徑參數(shù),對(duì)鄰近層進(jìn)行瓦斯抽放時(shí),如果對(duì)鉆孔間距進(jìn)行控制,使其相比之前要小一些,鉆孔直徑在樹枝上如果偏大,這樣對(duì)于鉆孔數(shù)量越多的煤面來講,瓦斯抽放也就相對(duì)安全一些。在此抽放過程中,鄰近層瓦斯抽放是在泄壓帶內(nèi)完成的,鉆孔的位置也是在泄壓帶邊角附近,鉆孔數(shù)量要和瓦斯抽放時(shí)間相適應(yīng),避免瓦斯抽放時(shí)間不充足。無論是鄰近層還是上鄰近層,都要保證冒落帶等出現(xiàn)在抽放區(qū)域內(nèi),避免這些破壞了地質(zhì)結(jié)構(gòu)的裂隙對(duì)瓦斯抽放產(chǎn)生影響。另外還要考慮各鉆孔周圍是否完整,保證瓦斯抽放的過程中是按照一定速度和一定量進(jìn)行的,一旦出現(xiàn)裂縫問題,瓦斯就會(huì)泄露,同一區(qū)域的瓦斯含量和濃度就不會(huì)受到控制。鉆孔位置不止在同一個(gè)層面上,畢竟瓦斯的涌出量不能確定,一切要以抽放安全和抽放效率為主[4]。
2.4 對(duì)鉆孔布置方式進(jìn)行選擇
鉆孔布置方式包括鉆孔所在煤層,以及所在煤層的具體位置、鉆孔數(shù)量、鉆孔間距以及鉆孔是否符合煤層抽放要求等。選擇的鉆孔布置方式是否符合鉆孔要求,還要以瓦斯抽放時(shí)間是否充足為依據(jù)。不同位置鉆孔形式也是不同的,比如在煤層底板處,就要選擇穿層鉆孔形式。在工作面順槽和開切眼內(nèi)選擇順層鉆孔形式。在中厚煤層中,孔數(shù)和孔間距要和抽放時(shí)間成反比,在此煤層,抽放時(shí)間要求長。在順層鉆孔行駛中,鉆孔的數(shù)量不能太少,鉆孔間距和鉆場間距是要受到控制的。在瓦斯抽放完畢,還要進(jìn)行封孔,此時(shí)要對(duì)封孔質(zhì)量進(jìn)行控制,保證不會(huì)漏氣,不會(huì)有新的瓦斯泄露。
3 結(jié)語
煤礦開采量增多,瓦斯產(chǎn)生量也就增多,需要用到瓦斯抽放技術(shù)的次數(shù)也會(huì)越來越多,但能保證瓦斯抽放技術(shù)的抽放安全系數(shù)和利用效率,煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率也會(huì)增加,這是煤礦企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人員需要考慮的,也是現(xiàn)場操作人員和管理人員共同努力做到的。
參考文獻(xiàn):
[1]趙墚泉.煤礦采煤瓦斯抽放技術(shù)探析[J].山東工業(yè)技術(shù),2014(16):71.
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[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]尹樸權(quán).淺談煤礦采煤瓦斯抽放技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012(03):30.