賴立學
摘要:近年來,我國各個大型的煤礦頻發(fā)特大瓦斯爆炸事故,而目前需要對煤炭生產(chǎn)企業(yè)的能源結(jié)構(gòu)進行深層次的改革,大型和特大型的礦井將進一步增加數(shù)量,因此,礦井瓦斯的防治工作任務重,耗時長。文章煤礦瓦斯抽采技術(shù)研究及應用進行分析。
關鍵詞:煤礦;瓦斯;抽采;應用
隨著煤礦開采機械化水平不斷提升,我國的煤炭產(chǎn)量越來越高。同時礦井開采開始向深部延伸,、煤層瓦斯含量不斷增加,以至于我國一些礦區(qū)工作面瓦斯涌出量大量增加。有些煤和瓦斯突出的煤層,還應該在開采前對瓦斯做抽采工作來消除其突出危險性。
一、多分枝地面水平抽采技術(shù)
多分枝地面水平抽采技術(shù)是一種應用在天然氣、石油的抽取技術(shù),這種技術(shù)通過其不斷的發(fā)展和進步,更加廣泛的應用在多個能源領域,在能源領域具備著諸多相同點和不同點,通過不斷地總結(jié)規(guī)律和方法,將多分枝地面水平抽采技術(shù)應用于煤礦井下瓦斯抽采,并在不斷的發(fā)展和進步中,總結(jié)經(jīng)驗并大膽創(chuàng)新,以此創(chuàng)建出多種多分枝水平井的瓦斯抽采技術(shù),多分枝地面水平抽采技術(shù),有效地與煤礦井下瓦斯抽采相結(jié)合。其中,多分枝水平井是其應用的主要部分。多分枝水平井包括許多組成部分,其中包括集束分枝水平井、徑向分枝水平井、反向分枝水平井、疊狀分枝水平井和羽狀分枝水平井這五種組成部分。
多分枝地面水平抽采技術(shù)在一定程度上也存在著許多問題。首先,相當多的煤礦企業(yè)在應用多分枝地面水平抽采技術(shù)時,容易出現(xiàn)煤礦頂部邊緣地帶的損壞。煤礦頂部邊緣地帶的損壞會影響煤礦的整體結(jié)構(gòu),并且由于這種損壞的發(fā)生容易引起相應的裂縫,導致煤礦產(chǎn)生脫落的現(xiàn)象,進而產(chǎn)生更大的危險,這便大大增加了煤礦井下的危險性。因此,多分枝地面水平抽采技術(shù)對于煤礦環(huán)境的條件限制要求相對較高,同時也為煤礦井下開采產(chǎn)生了一定的危險性,從而影響煤礦井下瓦斯抽采的效果:其次,多分枝地面水平抽采技術(shù)需要在一定的接觸面積上才可以實現(xiàn)煤礦井下的瓦斯抽取,這種和煤礦層面的直接接觸,容易破壞相應的煤礦層面,繼而導致煤礦層面的表面破壞程度增大,不利于保護煤礦井下的整體結(jié)構(gòu),由此增大了煤礦井下安全事故的發(fā)生率,但多分枝地面水平抽采技術(shù)將不同領域的技術(shù)應用于煤礦井下瓦斯抽采中,能夠在很大程度上拓寬煤礦產(chǎn)業(yè)的領域?qū)挾龋纱颂峁┝艘环N更為新穎的方法解決煤礦井下瓦斯抽采問題,但多分枝面水平抽采技術(shù)尚且需要進一步予以完善,其與多分枝地面垂直抽采技術(shù)相比而言,缺乏保護煤礦整體結(jié)構(gòu)的能力,所以,多分枝地面水平抽采技術(shù)需要相關人員進行全方位的創(chuàng)新和優(yōu)化。
二、多分枝地面垂直抽采技術(shù)
多分枝地面垂直抽采技術(shù)對于煤礦層面的接觸面積要求相比而言較少,能夠提高煤礦井工作業(yè)的安全性,但多分枝地面垂直抽采技術(shù)需要以一條垂直井作為抽采的核心,通過多條側(cè)面井的輔助進行更為有效的抽采,提高煤礦井下瓦斯的抽采量,不僅需要保證煤礦層面的最小化破壞,同時也要求卸壓瓦斯抽放鉆孔可以更準確地達到采動裂隙“O”型圈內(nèi),因此,垂直井需要其他側(cè)面井位置的確定來確定,也要根據(jù)側(cè)面井的具體位置確定垂直井的位置,根據(jù)側(cè)面井的具體情況確定最為合適的垂直井的方向和角度,選擇側(cè)面井的具體位置,并且根據(jù)要鉆孔的穩(wěn)定性來確定。
三、斜向鉆孔瓦斯抽采技術(shù)
斜向鉆孔瓦斯抽采技術(shù),是在工作面的回風側(cè)打順層斜向鉆孔,并且在工作面開采前進行煤層瓦斯預抽.然后在開采時進行采動卸壓抽采,這種斜向鉆孔瓦斯抽采技術(shù)需要一定的技術(shù)參數(shù),其中需要鉆孔與巷道的夾角為60°,同時需要鉆孔與水平面的夾角和煤層的傾角相一致,通常鉆孔孔深為120m,孔徑為94mm,孔距為5m,但其具體情況還應不同的施工結(jié)構(gòu)而進行改動,其中鉆口需要采用聚氨酯封孔,其封孔的深度為5~10m,封孔端的長度最好為1m,采用相應指標的PE管,同時需要鎧裝膠管與支管相連接,然后再連接到主管上,最后連接到地面的泵房,根據(jù)煤礦的具體環(huán)境條件確定鉆孔之間的間距。斜向鉆孔瓦斯抽采技術(shù)需要對抽采的管路進行有效的管理,這要求當抽采鉆孔在接近切眼并不斷報廢的過程中,要進行相應的卸壓抽采,根據(jù)抽采的管路將管路予以卸載,利用法蘭片將端頭密封。在回采階段時,要提前拆除相應的管理以保證煤礦井下的生產(chǎn)運作,并且要將靠近切眼的鉆孔通過軟膠管和抽采管相連接,在抽采管的末端需要特制2~3m的短管,同時在短管上制作相應的變徑三通,在鉆孔報廢時,保證短管始終在抽采管路的末端位置,斜面鉆孔抽采技術(shù)可以大量抽取煤礦井下的瓦斯,同時也可以提高煤礦井下瓦斯抽采效率,斜面鉆孔抽采技術(shù)可以更有效的抽采本煤層的瓦斯,從而為煤礦井工作業(yè)提供更為安全穩(wěn)定的作業(yè)環(huán)境,斜面鉆孔抽采技術(shù)的要求更為嚴格,并且對鉆孔的要求程度較高,需要進行嚴格的數(shù)據(jù)分析,根據(jù)煤礦井下的具體情況,確保斜面鉆口抽采的正常運行。
四、結(jié)束語
通過上述管理措施與技術(shù),確保了在復雜地質(zhì)條件之下采面得以安全地回采,同時,積累了一定經(jīng)驗給瓦斯治理,打下了礦井安全生產(chǎn)的基礎。較為先進的抽采技術(shù),使得井下煤炭的開采期間的瓦斯威脅得以基本消除,煤炭安全高效的生產(chǎn)得到保證。
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