瓦斯抽放工藝技術(shù)的探析

1、瓦斯抽放工藝技術(shù)的探析 煤礦瓦斯抽放是在礦井出現(xiàn)瓦斯大量涌出，為了防止瓦斯爆炸和瓦斯突出災(zāi)害中的重要措施。而瓦斯抽放工藝是指采用專用設(shè)施把煤層、巖層及采空區(qū)中瓦斯抽出的專業(yè)工藝，本文將就煤礦瓦斯治理的瓦斯抽放工藝技術(shù)進(jìn)行相關(guān)探討。 瓦斯抽放對(duì)于煤礦開(kāi)采中防治煤層瓦斯含量減少瓦斯涌出量具有十分重要的作用，在防治采掘過(guò)程中瓦斯抽放治理的核心是控制瓦斯含量，從而減少瓦斯事故或者杜絕，在煤礦開(kāi)采過(guò)程中保證開(kāi)采安全和人員安全。 瓦斯抽放工藝中的主要應(yīng)用就是在地面建立瓦斯泵站，經(jīng)井下抽放瓦斯管道系統(tǒng)與抽放鉆孔連接，泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)造成負(fù)壓，將瓦斯抽出，送入瓦斯電廠，或直接供給用戶。瓦斯的抽放會(huì)出現(xiàn)兩種情況，其中之

2、一是抽出的瓦斯量小，在量小的情況下瓦斯抽出可以直接排放到大氣當(dāng)中，在煤礦開(kāi)采過(guò)程中瓦斯的產(chǎn)生主要采空區(qū)，其中采空區(qū)又叫回采工作面，這是煤礦瓦斯抽放的重點(diǎn)，這是由于采空區(qū)瓦斯流量較大并且穩(wěn)定，煤礦采空區(qū)抽放方法還是很多也不能統(tǒng)一，但是在不同的要求條件下抽放要求和抽放效果也不同。采空區(qū)的治理方法主要是采用抽放這種方式。 瓦斯抽放的方法需要從多個(gè)方面進(jìn)行綜合的分析和方法的選擇，其中基本原則就是要適應(yīng)當(dāng)下開(kāi)采煤層的儲(chǔ)存狀態(tài)以及開(kāi)采煤礦巷道的布置情況，要綜合根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件以及開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行分析和科學(xué)的選擇。 2.1 抽放開(kāi)采煤層本身的瓦斯 在開(kāi)采厚煤層時(shí)瓦斯的主要產(chǎn)點(diǎn)就是開(kāi)采層本身，常見(jiàn)的掘進(jìn)方式就是在

3、正式的煤礦掘進(jìn)前，從底板巖石巷道打鉆穿透煤層，插入鋼管并密封，然后通過(guò)專業(yè)機(jī)械將瓦斯從插管中抽出，不同的情況下要根據(jù)具體的瓦斯儲(chǔ)存進(jìn)行抽放方法的選擇。 2.2 抽放鄰近煤層中的瓦斯 在多煤層的礦井開(kāi)采中，頂?shù)装鍘r層和煤層泄壓之后瓦斯的流動(dòng)性會(huì)大幅度的增強(qiáng)，瓦斯將會(huì)大量的涌入工作面，對(duì)生產(chǎn)的安全性造成威脅，這種瓦斯的抽放方式就需要在回采前進(jìn)行鉆孔到頂板或者底板的臨近煤層，回采的過(guò)程中瓦斯就會(huì)大量流入鉆孔。 2.3 抽放采空區(qū)的瓦斯 礦井的采空區(qū)大量涌出瓦斯的情況下就需要在采空區(qū)周圍密閉墻上插入抽放管;通過(guò)巷道向采空區(qū)打鉆孔進(jìn)行瓦斯的抽放，另外，在條件合適的情況下可以選擇在地面進(jìn)行鉆孔的方式，這種

4、鉆孔方式具有的優(yōu)勢(shì)就是可以在采掘工作之前進(jìn)行，抽放時(shí)間不會(huì)太過(guò)緊張，但是還存在一些缺點(diǎn)，缺點(diǎn)就是鉆孔較深，鉆孔容易存水，需要及時(shí)清理。 2.4 瓦斯抽放工藝的注意事項(xiàng) 2.4.1 瓦斯抽放的判斷。在安全生產(chǎn)的角度進(jìn)行分析考慮，采掘面關(guān)于瓦斯抽放的判斷具有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，具體的是當(dāng)采掘工作面的絕對(duì)涌出量大于通風(fēng)所能承受的瓦斯涌出量的時(shí)候必須采取瓦斯抽放措施，即在采掘工作面設(shè)計(jì)風(fēng)量比稀釋瓦斯的所需風(fēng)量小的情況下，抽放瓦斯才有必要，避免浪費(fèi)瓦斯抽放的設(shè)備和次數(shù)，也避免因?yàn)榕袛嗖粶?zhǔn)確造成的瓦斯事故。 2.4.2瓦斯抽放方法選擇 回采工作面采空區(qū)瓦斯抽放方法。抽放鉆孔與頂板走向巷道抽放。鉆孔布置方法可以從回

5、風(fēng)巷布孔抽放冒落拱瓦斯，也可以從回風(fēng)巷高位鉆場(chǎng)布孔抽放冒落拱瓦斯?；夭晒ぷ髅娌煽諈^(qū)積聚瓦斯抽放方法。常用的有即密封回風(fēng)巷與尾巷間橫貫插管抽放采空區(qū)積聚瓦斯方法、密閉尾巷抽放采空區(qū)積聚瓦斯方法、埋管抽放采空區(qū)積聚瓦斯方法。老采空區(qū)瓦斯抽放方法。對(duì)老采空區(qū)瓦斯抽放來(lái)說(shuō)十分重要，老采空區(qū)的瓦斯聚集更快并且量大，這種情況下常見(jiàn)的抽放方式有三種，其中之一是采用密閉插管大面積老采空區(qū)瓦斯抽放方法。這種抽放方式效率較高。二是采用井下鉆孔抽放老采空區(qū)瓦斯方法。這種方式開(kāi)采較為常用。三是采用地面鉆孔抽放老采空區(qū)瓦斯方法。具體的方法選擇和抽放量具體控制到多少，應(yīng)根據(jù)實(shí)際抽放試驗(yàn)確定。報(bào)廢礦井瓦斯抽放方法。報(bào)廢礦井

6、的瓦斯抽放也十分重要，在瓦斯抽放中除了在開(kāi)采中礦井的應(yīng)用之外，全礦井封閉之后也要進(jìn)行瓦斯抽放，避免造成瓦斯事故，這種全封閉的.情況就需要根據(jù)原來(lái)礦井的基本情況，利用原來(lái)的掘進(jìn)巷道，根據(jù)瓦斯的涌出點(diǎn)等進(jìn)行瓦斯抽放的設(shè)備布置，這種方式理論上的可行度很高，但是目前來(lái)說(shuō)在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有應(yīng)用，在國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)上來(lái)說(shuō)報(bào)廢礦井的瓦斯儲(chǔ)量豐富并且在抽放中涌出時(shí)間較長(zhǎng)，這種情況下要對(duì)大量的瓦斯進(jìn)行充分的利用。 綜上來(lái)說(shuō)，在瓦斯抽放中要盡可能采用綜合抽放瓦斯方法，以提高抽放瓦斯效果。 千秋煤礦位于義馬煤田中部，該礦21141綜放工作面為特厚煤層，瓦斯涌出量大，治理工作面瓦斯難度較大，結(jié)合礦井實(shí)際需要，對(duì)21141綜放工作

7、面瓦斯涌出開(kāi)展低位鉆場(chǎng)高位鉆孔、高位鉆場(chǎng)大直徑水平長(zhǎng)鉆孔、上隅角埋管、上隅角插管、局部高位瓦斯抽放尾巷等綜合抽放方式。 但由于該礦地應(yīng)力大、煤層構(gòu)造復(fù)雜造成抽放鉆孔施工期間出現(xiàn)頂鉆、卡鉆，鉆孔施工困難，打不到位。于是鉆孔定位是鉆探施工中非常關(guān)鍵的一步。首先，資料的收集必須全面，對(duì)于煤層的地質(zhì)資料要充分調(diào)查和勘探，根據(jù)具體數(shù)據(jù)進(jìn)行鉆孔設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)開(kāi)孔方位和傾角科學(xué)的選擇，開(kāi)孔過(guò)程中充分利用煤層的天然走向和傾角。在鉆進(jìn)的進(jìn)程中要嚴(yán)格，按照規(guī)范進(jìn)行，一旦由于特殊情況造成挪動(dòng)或者偏差要及時(shí)糾正和重新穩(wěn)定鉆機(jī)。 在鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)根據(jù)孔口排渣及壓力儀表判斷孔內(nèi)情況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。我們利用先進(jìn)的磁性定

8、位鉆孔傾斜測(cè)量?jī)x及時(shí)進(jìn)行了鉆孔內(nèi)多點(diǎn)偏斜檢測(cè)，并根據(jù)鉆孔百米傾斜率和我礦的煤層頂板的巖性，對(duì)其余幾個(gè)鉆孔的傾角進(jìn)行了及時(shí)調(diào)整(傾角上調(diào)23度左右)，并在隨后的鉆孔鉆進(jìn)中對(duì)鉆具安裝了鉆桿偏斜糾正器，鉆孔成孔后能滿足設(shè)計(jì)要求。在深孔鉆中對(duì)于各種孔內(nèi)事故應(yīng)按照實(shí)際礦井地質(zhì)情況采取預(yù)防為主的措施。 瓦斯抽放在煤礦開(kāi)采中是一個(gè)極為關(guān)鍵的工藝，鉆孔抽采和插埋管治理、尾巷瓦斯治理這些都需要我們充分重視，從設(shè)備到工藝進(jìn)行綜合改進(jìn)管理，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)吸收先進(jìn)理論，更好的保障瓦斯抽放的效率和安全，實(shí)現(xiàn)煤與瓦斯安全高效共采。 1黃志安，張英華，宋建國(guó)，等.沙曲礦瓦斯抽放工藝技術(shù)試驗(yàn)研究J.煤炭工程，xx(5)：67-68. 2姚尚文.改進(jìn)抽放方法提高瓦斯抽放效果J.煤炭學(xué)報(bào)，xx，31(6)：721-726. 3楊文清，宋