郭少蒙

平頂山天安煤業(yè)香山礦有限公司 河南平頂山 467000

煤炭開(kāi)采的地區(qū)因?yàn)榄h(huán)境的原因，會(huì)出現(xiàn)大量的瓦斯，長(zhǎng)期的采集經(jīng)驗(yàn)表明，瓦斯在煤炭采集中的出現(xiàn)是不可避免的，為此，利用各種手段對(duì)瓦斯進(jìn)行處理，杜絕因?yàn)槠錆舛鹊竭_(dá)一定的程度所造成不利的影響，成為了當(dāng)前煤炭采集作業(yè)的重要問(wèn)題。

1 瓦斯抽采的目的

煤礦安全生產(chǎn)中瓦斯是最容易出現(xiàn)事故的根本原因，瓦斯最容易出現(xiàn)的是瓦斯突出、瓦斯爆炸、瓦斯燃燒以及瓦斯窒息4種問(wèn)題。導(dǎo)致煤礦安全生產(chǎn)中瓦斯出現(xiàn)事故的根本原因是煤礦中瓦斯的壓力遠(yuǎn)高于煤礦中最大的承受范圍，造成瓦斯在瞬間噴射出，讓開(kāi)采人員以及周?chē)藛T受到了生命威脅。所以對(duì)瓦斯抽取過(guò)程中要時(shí)刻關(guān)注瓦斯的濃度，防止因瓦斯?jié)舛葘?dǎo)致壓力過(guò)大，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗^(guò)高要及時(shí)的對(duì)礦井和煤礦中的瓦斯進(jìn)行排解措施，避免瓦斯事故的發(fā)生，確保煤礦安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行[1]。

2 瓦斯治理現(xiàn)狀

2.1 開(kāi)采難度越來(lái)越大

煤炭開(kāi)采在我國(guó)經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，隨著煤炭行業(yè)的不斷擴(kuò)展，煤礦開(kāi)采的不斷深入，導(dǎo)致煤礦距地面的距離越來(lái)越遠(yuǎn)，讓煤礦開(kāi)采工作變得越來(lái)越艱難，為了讓煤礦開(kāi)采行業(yè)得到發(fā)展，煤礦開(kāi)采的技術(shù)也隨著進(jìn)行改變。此外，由于煤礦路基的不斷深入開(kāi)展，讓煤礦中瓦斯的濃度和壓力值直線上升并嚴(yán)重超出了開(kāi)采技術(shù)所管轄的范圍，進(jìn)一步加劇了煤礦開(kāi)采工作進(jìn)展的艱辛，不僅要注意煤礦開(kāi)采過(guò)程中瓦斯的濃度和壓力以及煤礦開(kāi)采深度，還要注意工程的安全性能，避免因超出范圍的變量因素導(dǎo)致煤礦開(kāi)采安全。

2.2 瓦斯抽取設(shè)備落后、通風(fēng)系統(tǒng)不科學(xué)

近幾年我國(guó)的煤炭行業(yè)得到了顯著的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視煤炭的開(kāi)采工作，但是對(duì)于不同煤層選用不同開(kāi)采工具的舉動(dòng)沒(méi)有太多的重視和理解。瓦斯抽采設(shè)備的落后會(huì)影響煤炭開(kāi)采工作的安全問(wèn)題，特別是伴隨煤層的不斷深入導(dǎo)致瓦斯?jié)舛群蛪毫χ笖?shù)越來(lái)越大，與開(kāi)采要求和環(huán)境不相應(yīng)的開(kāi)采設(shè)備不僅會(huì)影響煤炭開(kāi)采工作的進(jìn)展，還對(duì)開(kāi)采人員的生命安全有一定的威脅[2]。

2.3 管理方式不科學(xué)

隨著煤層的不斷深入、瓦斯抽采工作的難度系數(shù)不斷增加，煤炭開(kāi)采工作人員數(shù)量極具增加，如果人員管理的方式存在問(wèn)題會(huì)造成煤炭開(kāi)采的安全問(wèn)題。目前我國(guó)煤炭開(kāi)采企業(yè)的發(fā)展存在認(rèn)知缺陷，企業(yè)的管理部門(mén)和管理企業(yè)仍沒(méi)有得到優(yōu)良的發(fā)展，導(dǎo)致煤礦企業(yè)自上而下都存在的人員管理問(wèn)題。

3 煤礦瓦斯治理抽采技術(shù)

3.1 模塊化抽采

煤礦瓦斯抽采技術(shù)較為常用的是模塊化抽采。常見(jiàn)的礦井多具有適宜長(zhǎng)探鉆孔、地質(zhì)模塊簡(jiǎn)單、煤礦硬度高以及容易發(fā)生變質(zhì)等特點(diǎn)，諸如此類(lèi)礦井均適宜當(dāng)作瓦斯抽采的模塊，定好模塊后用千米鉆進(jìn)行羽狀千米鉆孔可以更加利于瓦斯抽采的工作。在進(jìn)行模塊化瓦斯抽采的方式主要需要注意分支孔的成孔方式、成孔方式的原理以及使用模塊化抽采的技術(shù)要求。①分支孔的成空方式?，F(xiàn)階段模塊化抽采可以運(yùn)用側(cè)鉆開(kāi)分支孔的只有后退式開(kāi)分支孔和前進(jìn)式開(kāi)分支孔兩種。螺桿鉆具是側(cè)鉆開(kāi)分支孔中最長(zhǎng)中的工具，在實(shí)際操作中懸空螺桿鉆具是側(cè)鉆開(kāi)分支中較為簡(jiǎn)便的操作方法，其工作原理就是在導(dǎo)向鉆具以及提前預(yù)留的分支點(diǎn)距離超過(guò)3m之上的位置進(jìn)行鉆具擺放位置，然后對(duì)鉆具的位置和角度進(jìn)行精確的調(diào)整，保證準(zhǔn)備工作完成后進(jìn)行鉆進(jìn)直至新的分支孔出現(xiàn)。②成孔方式的原理。利用螺桿鉆具發(fā)現(xiàn)鉆井后，以多個(gè)方位判斷推理出彎外管改變的原因進(jìn)而起到多個(gè)方位定向的作用。此外，為了保證鉆孔的位置和角度都符合技術(shù)要求，在進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候要比對(duì)鉆孔的軌跡路線，再利用隨鉆側(cè)斜對(duì)彎外管工具進(jìn)行調(diào)改就可以讓鉆孔的信息符合技術(shù)要求。③使用模塊化抽采的相關(guān)技術(shù)要求。成孔率與定向鉆進(jìn)成孔的深度有著密不可分的關(guān)系，定向鉆進(jìn)成孔的深度越深成孔率就越低，例如當(dāng)定向鉆進(jìn)成孔的深度為600m時(shí)成孔率為65%，而定向鉆進(jìn)成孔的深度為500m時(shí)成孔率為80%以上[3]。

3.2 “鉆墻”對(duì)煤巷挖掘展開(kāi)掩護(hù)的瓦斯抽采

“鉆墻”的工作原理是同時(shí)進(jìn)行瓦斯抽采工作和礦井開(kāi)采工作。運(yùn)用扇形的樣式對(duì)卸壓帶進(jìn)行安裝抽采鉆孔的措施拉進(jìn)抽采鉆孔和巷道壁的距離，簡(jiǎn)而言之就是利用抽采鉆孔在煤壁兩側(cè)形成面墻?！般@墻”就是在瓦斯抽采的過(guò)程中形成了一層保護(hù)膜，有利于深層的瓦斯抽采，同時(shí)在瓦斯抽采的過(guò)程中抽取儀器中的負(fù)壓可以有效將泄露的瓦斯進(jìn)行堵塞，避免瓦斯嚴(yán)重泄露。進(jìn)行“鉆墻”對(duì)煤巷挖掘展開(kāi)掩護(hù)的瓦斯抽采方法最大的困難在于挖掘運(yùn)行時(shí)要進(jìn)行多個(gè)鉆場(chǎng)挖掘，不僅挖掘工程浩大，還需要消耗大量的人力物力進(jìn)行工作維持。而“鉆墻”最顯著的優(yōu)勢(shì)就是可以有效的降低瓦斯泄露的次數(shù)，對(duì)瓦斯泄露進(jìn)行嚴(yán)格的把控[4]。

3.3 交叉鉆孔對(duì)區(qū)段瓦斯的抽采

交叉鉆孔的瓦斯抽采方法只適用于不好掌握千米鉆孔和操作時(shí)間的煤層，其中用于交叉鉆孔最常見(jiàn)的工作設(shè)備型號(hào)為ZDY4000S，在短時(shí)間內(nèi)可以鉆進(jìn)100米左右，孔徑達(dá)到94mm左右。運(yùn)用交叉鉆孔的好處在于可以多個(gè)鉆場(chǎng)同時(shí)進(jìn)行，加快鉆孔的效率，減少設(shè)備使用、維護(hù)的成本浪費(fèi)；壞處在于需要對(duì)抽放管線進(jìn)行多次的移動(dòng)[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的逐漸發(fā)展和對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的逐漸強(qiáng)調(diào)，我國(guó)已經(jīng)把煤氣排水視為煤礦安全生產(chǎn)的核心內(nèi)容，并將其應(yīng)用于爆炸和高架橋礦山。煤礦規(guī)制明確確認(rèn)試驗(yàn)監(jiān)視，相繼開(kāi)采煤礦煤氣管理措施，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)煤礦煤氣控制中煤氣排水的核心作用。之后，“煤礦瓦斯管理利用綜合方法”首次在國(guó)家層面樹(shù)立了相關(guān)概念，樹(shù)立了煤礦瓦斯的全部概念，提出了瓦斯整合和恢復(fù)先發(fā)制人開(kāi)采的新想法。