我國(guó)煤礦瓦斯抽放的現(xiàn)狀分析及解決策略探究

張永

[摘 要]隨著煤礦業(yè)的發(fā)展，我國(guó)在煤礦瓦斯抽放技術(shù)上取得了很大的進(jìn)步，但在技術(shù)水平上與國(guó)外還存在一定的差距，相關(guān)問(wèn)題還有待解決。本文以煤礦瓦斯抽放工作為研究對(duì)象，從現(xiàn)階段煤礦瓦斯抽放的形式、煤礦瓦斯抽的現(xiàn)狀入手，探討了提高我國(guó)煤礦瓦斯抽放效率的幾點(diǎn)策略。

[關(guān)鍵詞]煤礦生產(chǎn) 瓦斯抽放技術(shù) 現(xiàn)狀 解決策略

中圖分類號(hào)：TD712.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）19-0376-01

現(xiàn)階段我國(guó)煤礦開(kāi)采生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的安全事故問(wèn)題頻繁發(fā)生。在造成安全事故的原因統(tǒng)計(jì)當(dāng)中，由瓦斯抽放而造成的重大及特大安全事故更是層出不窮，煤礦瓦斯抽放安全事故已嚴(yán)重影響到國(guó)家財(cái)產(chǎn)及礦工人身安全。因此防治煤礦瓦斯災(zāi)害事故的發(fā)生至關(guān)重要，然而現(xiàn)階段我國(guó)有關(guān)煤礦瓦斯抽放事故的治理效果并不明顯，究其原因多在于瓦斯抽放的時(shí)間過(guò)短、鉆孔工程量不足、瓦斯抽放系統(tǒng)不匹配、封孔質(zhì)量低下以及瓦斯抽放管理不到位等。針對(duì)以上問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)采取怎樣的措施對(duì)其加以改進(jìn)與完善，確保煤礦瓦斯抽放的安全且高效運(yùn)行，已成為現(xiàn)階段相關(guān)工作人員最亟待解決的問(wèn)題之一。

1、抽放方法

目前，煤礦企業(yè)使用的瓦斯抽放方法主要有三種，開(kāi)采層抽放法、采空區(qū)抽放法、臨近層抽放法，這三種抽放方法的應(yīng)用機(jī)理明顯不同，其技術(shù)作用的地點(diǎn)也各不相同，三種方法分別在鉆口、巷道、井道等地方抽放，具體內(nèi)容如下。

1.1 開(kāi)采層抽放

煤礦上層煤層在開(kāi)采之初，施工人員會(huì)利用抽放技術(shù)對(duì)開(kāi)采煤層的瓦斯實(shí)施抽放，在降低壓強(qiáng)作用的情況下，改變開(kāi)采層的煤層結(jié)構(gòu)，同時(shí)還應(yīng)在不影響開(kāi)采工作的基礎(chǔ)上，最大限度提高瓦斯質(zhì)量和開(kāi)采數(shù)量。

1.2 采空區(qū)抽放

因?yàn)椴煽諈^(qū)積累的瓦斯數(shù)量最多，所以在抽放大量瓦斯的過(guò)程中為避免巷道漏風(fēng)，施工人員必須創(chuàng)建一個(gè)密閉的抽放管道，且每隔45 m左右挖掘一個(gè)斜角35°的繞行巷道作鉆場(chǎng)。推進(jìn)抽放區(qū)域的過(guò)程中，鉆孔的挖掘難度會(huì)越來(lái)越大，在采空區(qū)抽放就是為了避免因瓦斯涌出而引起的瓦斯積聚或超限現(xiàn)象。

1.3 臨近層抽放

煤層群是煤層圍巖周圍最脆弱的地方，所以這個(gè)地方的煤層經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)脫落、龜裂、移動(dòng)、卸壓等現(xiàn)象，在回采層中，抽放技術(shù)通常會(huì)采取臨近運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)移煤層中的瓦斯。臨近層抽放是從圍巖巷道開(kāi)始向近層打鉆的一種抽放方法，與采空區(qū)抽放相同。

2、煤礦瓦斯抽放的現(xiàn)狀分析

2.1 抽放時(shí)間短

在煤礦采掘工作中，瓦斯的抽放效率是隨著抽放時(shí)間的變化而變化，如果抽放時(shí)間越長(zhǎng)，則瓦斯抽放效率越高。在多數(shù)煤層的開(kāi)采過(guò)程中，煤層自身的透氣性交叉，要達(dá)到理想的抽放效率，需要至少6～8個(gè)月的抽放時(shí)間。而目前，我國(guó)大多高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井都存在著采掘時(shí)間失調(diào)的現(xiàn)象，往往抽放時(shí)間在3～4個(gè)月左右，甚至最短的抽放時(shí)間僅僅為1個(gè)月，無(wú)法確保抽放時(shí)間。

2.2 封孔質(zhì)量差

現(xiàn)階段的生產(chǎn)技術(shù)中，最直接、最有效的途徑是孔底負(fù)壓的抽放，它在煤礦瓦斯抽放過(guò)程當(dāng)中涉及的瓦斯引流、瓦斯強(qiáng)制性解吸，其具有引流瓦斯、強(qiáng)制瓦斯解吸等作用。所以，封孔質(zhì)量的好壞會(huì)直接影響到瓦斯抽放的實(shí)際效果。根據(jù)我國(guó)目前的生產(chǎn)情況，1/3 的礦井推廣采用聚氨酯封孔技術(shù)，余下的大部分瓦斯抽放礦井采取的還是黃泥或水泥砂漿封孔，少數(shù)的采用了水泥砂漿封孔，這種封孔技術(shù)的封孔長(zhǎng)度不夠，密封質(zhì)量也不過(guò)關(guān)。實(shí)際調(diào)查來(lái)看，我國(guó)約有 65% 的回采工作面預(yù)抽瓦斯?jié)舛鹊陀?30%，由此可以看出我國(guó)抽放鉆孔封孔質(zhì)量還有待提高。

2.3 抽放系統(tǒng)不匹配

一般來(lái)說(shuō)， 礦井的抽放系統(tǒng)要根據(jù)煤層條件來(lái)選擇施工設(shè)備和抽采設(shè)備。 以瓦斯含量高的松軟煤層為例，這種煤層鉆孔時(shí)鉆進(jìn)難度較大，鉆孔的長(zhǎng)度較短，使得瓦斯的抽采較為困難。另一方面有些礦井抽放泵的選用不合理，抽放泵的能力不足，無(wú)法將瓦斯及時(shí)抽出，或者不能克服管道延長(zhǎng)的阻力，致使井下瓦斯?jié)舛染痈卟幌拢?同樣會(huì)帶來(lái)一系列的安全隱患。

2.4 瓦斯抽放管理不到位

首先，煤礦企業(yè)不具備也未組建專門的瓦斯抽放隊(duì)伍，參與瓦斯抽放的人員相關(guān)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)構(gòu)成均不到位；其次，有關(guān)鉆孔施工以及封孔施工缺乏全過(guò)程性的監(jiān)督管理工作，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范落實(shí)不到位；最后，瓦斯抽放系統(tǒng)為進(jìn)行定期性的維護(hù)檢修工作，抽放系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量確保可靠保障。

3、煤礦瓦斯抽放的策略探究

3.1 延長(zhǎng)瓦斯抽放時(shí)間

在礦井工作中，不斷改善采掘平衡是延長(zhǎng)瓦斯抽放時(shí)間的有效途徑，同時(shí)也是提高瓦斯抽放效率的有效辦法。在我國(guó)，1/3以上的地區(qū)，在礦井才開(kāi)的過(guò)程中，都是針對(duì)突出煤層進(jìn)行的，平均的開(kāi)采速度在每月100m 左右，當(dāng)遇到突出更為嚴(yán)重的煤層時(shí)，其開(kāi)采速度每月只有 20m～30m，導(dǎo)致煤礦采掘工作失衡，無(wú)法對(duì)瓦斯抽放預(yù)留更多的時(shí)間，因此，促進(jìn)煤礦采掘同步進(jìn)行是保證瓦斯抽放時(shí)間的主要途徑，具體可以通過(guò)以下途徑實(shí)現(xiàn)：第一，根據(jù)不同地區(qū)的煤層條件以及瓦斯地質(zhì)條件，加強(qiáng)對(duì)瓦斯突出地域的預(yù)測(cè)和工作危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)工作，通過(guò)有效的預(yù)測(cè)，減少重復(fù)或者是不必須要的突出工程，進(jìn)而確保煤礦采掘工作的平衡進(jìn)行，確保瓦斯抽放時(shí)間得到保證；第二，對(duì)快速消除突出煤層的措施進(jìn)行探索，進(jìn)而縮短防突周期，才能夠不斷提高掘進(jìn)得效率。

3.2 改革鉆孔工藝

煤礦企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定，確保鉆孔長(zhǎng)度、寬度符合規(guī)定值，同時(shí)采用立體交叉方式設(shè)置鉆孔。在提高鉆孔質(zhì)量的同時(shí)，施工人員還應(yīng)盡可能避免風(fēng)力、水力對(duì)鉆孔的干擾影響，采用泡沫排渣法，利用大功率鉆孔機(jī)完善鉆孔工藝。

3.3 優(yōu)化抽放系統(tǒng)，提高抽放能力

結(jié)合瓦斯的治理工作和各礦的瓦斯涌出、通風(fēng)能力等情況，選用與瓦斯抽放量和抽放系統(tǒng)阻力相匹配的抽放泵，將瓦斯抽放工作作為治理瓦斯的核心手段。定時(shí)檢查井下管網(wǎng)和抽放鉆孔的氣密性，及時(shí)關(guān)閉漏氣抽放鉆孔，提高抽放鉆孔孔口負(fù)壓。達(dá)到優(yōu)化抽放系統(tǒng)的效果，從而提高煤礦瓦斯的抽放能力。

3.4 加強(qiáng)管理，健全制度

建立專門的瓦斯抽放管理部門，全面細(xì)化管理工作，制定完善的企業(yè)管理制度。并充分發(fā)揮監(jiān)測(cè)監(jiān)控的作用，實(shí)行集中聯(lián)網(wǎng)，統(tǒng)一控制的措施。另外嚴(yán)格監(jiān)督鉆孔施工質(zhì)量，定期進(jìn)行抽放系統(tǒng)的維護(hù)和檢漏，加強(qiáng)瓦斯抽放從業(yè)人員的技術(shù)培訓(xùn)、安全防護(hù)和工作責(zé)任心教育

4、結(jié)語(yǔ)

伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展與經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)進(jìn)程日益完善，社會(huì)大眾持續(xù)增長(zhǎng)的物質(zhì)文化與精神文化需求同時(shí)對(duì)新時(shí)期的煤礦建設(shè)事業(yè)提出了更為全面與系統(tǒng)的發(fā)展要求。我國(guó)作為世界范圍內(nèi)最大的煤產(chǎn)國(guó)之一，伴隨著煤礦開(kāi)采與生產(chǎn)而凸顯出來(lái)的煤礦災(zāi)害與事故問(wèn)題需要引起相關(guān)工作人員的廣泛關(guān)注與重視。本文針對(duì)煤礦瓦斯抽放存在的問(wèn)題及對(duì)策分析這一中心問(wèn)題做出了簡(jiǎn)要分析與說(shuō)明，希望能夠?yàn)榻窈笙嚓P(guān)研究與實(shí)踐工作的開(kāi)展提供一定的參考與幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]王兆豐，劉軍. 我國(guó)煤礦瓦斯抽放存在的問(wèn)題及對(duì)策探討[J]. 煤礦安全，2005，03：29-32+44.

[2]王兆豐. 我國(guó)煤礦瓦斯抽放存在的問(wèn)題及對(duì)策探討[J]. 焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，04：241-246.

[3]白少鋒，賀曉輝，裴燕鋒. 煤礦瓦斯抽放存在的問(wèn)題及對(duì)策探究[J]. 河南科技，2012，24：31.

[4]孔令剛. 煤礦井下用瓦斯抽放管的現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策[J]. 礦業(yè)安全與環(huán)保，2015，04：100-102+105.

[5]關(guān)清安. 汝箕溝煤礦瓦斯抽放存在的問(wèn)題及對(duì)策[J]. 西北煤炭，2006，03：39-40+64.