淺析煤層氣（煤礦瓦斯）抽采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

王旭

【摘要】在煤礦的安全生產(chǎn)中，為了防止生產(chǎn)過程中發(fā)生重大煤礦瓦斯事故，國家將重心也轉(zhuǎn)移到煤礦瓦斯的有效治理和防護(hù)上。煤礦瓦斯的抽采技術(shù)是一項(xiàng)節(jié)能環(huán)保技術(shù)，其降低了井下和地面的瓦斯排放量和密度，以此來減少空氣中的污染量。這樣既能有效控制可能因?yàn)闈舛瘸瑯?biāo)帶來的安全問題，同時(shí)也將該氣體轉(zhuǎn)化為再生資源。我國在煤礦瓦斯的領(lǐng)域探究了多年，抽采瓦斯技術(shù)也日益提高，針對不同地區(qū)及環(huán)境而衍生出的技術(shù)也越來越多，但是瓦斯產(chǎn)量仍不能滿足我國的需求。因此，煤層氣的抽采技術(shù)還需要不斷完善和提高。

【關(guān)鍵詞】煤礦瓦斯抽采；技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

瓦斯是一種無色無味的氣體，主要含有甲烷、乙烷等各式有機(jī)氣體。煤礦瓦斯其實(shí)是指天然氣，瓦斯的用途目前大致有兩種；一是用作燃料，二是用作化工原料?，F(xiàn)有煤礦瓦斯利用以民用和工業(yè)兩種途徑，瓦斯化工就現(xiàn)在工業(yè)現(xiàn)狀來講有著廣闊的前景。煤礦開采的方法多樣，例如綜采、炮采、水力采等，不同的方法有不同的優(yōu)點(diǎn)，在應(yīng)對各地區(qū)環(huán)境及區(qū)域構(gòu)造各有所長。不同的煤礦企業(yè)在機(jī)械化操作上有所差異，因而安全問題的綜合情況也有所不同。瓦斯爆炸、瓦斯燃燒、瓦斯窒息都是影響我國煤礦生產(chǎn)安全中的重大事故。為了保證煤礦生產(chǎn)安全，防范上述事故的發(fā)生是煤礦企業(yè)的首要責(zé)任。

一、中國煤礦瓦斯抽采技術(shù)的現(xiàn)狀簡析

我國從50年代就開始利用高透氣性煤層來抽采瓦斯，隨著時(shí)間的推移，技術(shù)也逐漸成熟。在80年代開始利用綜合抽采法，我國對于瓦斯抽采的研究歷經(jīng)幾十年?，F(xiàn)今，針對礦區(qū)的不同深度、煤層結(jié)構(gòu)、透氣性能等影響因素都能很好解決，有序地選擇合適的技術(shù)手段可以用于不同地區(qū)。在抽采瓦斯時(shí)，主要是根據(jù)礦井瓦斯來源、煤層貯藏狀況、開采程序等方面來決定。

二、瓦斯抽采技術(shù)分析

（一）順層長鉆孔瓦斯抽采技術(shù)

鑒于我國復(fù)雜的煤礦地形和透氣性低等綜合特點(diǎn)，這就從煤層上決定了采用的抽采技術(shù)。順層長鉆抽采是以卸壓抽采方式為核心，在抽采時(shí)，能夠提高抽采效率，降低瓦斯擴(kuò)散量。從綜合角度來說，對于瓦斯的防范和治理取得了有效成果。順層長鉆瓦斯抽采對于鉆機(jī)、鉆具等需要進(jìn)行嚴(yán)格選擇，首先鉆機(jī)需要滿足鉆孔長度及寬度，要能大幅度控制整個(gè)開采區(qū)域；鉆桿也需要選用能對抗旋轉(zhuǎn)扭距產(chǎn)生的巨大壓力的設(shè)施；鉆頭需要采用組合型鉆頭，和鉆機(jī)、鉆桿相互匹配。

（二）穿層鉆孔瓦斯抽采技術(shù)

穿層鉆孔水力強(qiáng)化抽采瓦斯是煤與瓦斯突出礦井進(jìn)行區(qū)域瓦斯治理的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，包括鉆孔布置方式、水力強(qiáng)化方式選擇、水力強(qiáng)化泵注作業(yè)和效果評價(jià)方法。不同的煤體結(jié)構(gòu)，選擇不同的水力強(qiáng)化方式，其增透機(jī)理不同。對于硬煤，選擇常規(guī)水力壓裂和吞吐壓裂，目的是在煤層中形成裂縫體系增透；對于軟煤，主要通過水力噴射壓裂和沖洗出部分軟煤或軟煤分層，使煤層卸壓增透。軟煤穿層鉆孔水力強(qiáng)化在焦煤中馬村礦成功試驗(yàn)，其良好的抽采瓦斯效果充分證明該技術(shù)在煤礦的應(yīng)用價(jià)值。在實(shí)施工程中，需要工作人員合理計(jì)算時(shí)間和穿透距離來保證順利抽采。

（三）頂板走向鉆孔和綜合抽采技術(shù)

頂板走向鉆孔技術(shù)是針對于瓦斯下排放力不足的情況，尤其適用于瓦斯連續(xù)不斷但含量又極高的地區(qū)。在重慶、陜西等多個(gè)礦區(qū)被頻頻使用。而針對綜合抽采技術(shù)而言，這是由多種抽采技術(shù)融合而成的一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，將各種技術(shù)的核心要素融為一體，應(yīng)對于更加復(fù)雜、透氣性差、瓦斯密度大的高產(chǎn)礦區(qū)。在目前的瓦斯抽采工作中，大部分的工作人員都會首選綜合抽采方法，它可以應(yīng)對很復(fù)雜、多變的地形，廣泛運(yùn)用于全國各大煤礦企業(yè)。使用時(shí)能夠提高瓦斯的抽采率，縮短抽采瓦斯的時(shí)間。在工作時(shí)具有高效、高量等特點(diǎn)。

三、中國煤礦領(lǐng)域瓦斯抽采技術(shù)的趨勢

中國在瓦斯抽采領(lǐng)域的研究越來越深入，技術(shù)也隨著研究的深入而越來越嫻熟。但是展望中國的迅猛發(fā)展，瓦斯抽采仍不能滿足中國人口的需求。因此，企業(yè)需要不斷反省和改進(jìn)，在安全能夠得到保障的前提下研發(fā)出新思路來提高現(xiàn)今的瓦斯抽采局勢。針對于我國煤礦地區(qū)的地形、環(huán)境等特點(diǎn)，在作業(yè)時(shí)往往會達(dá)不到預(yù)期的效果。因此，工作人員還需要不斷更新、探索在瓦斯抽采領(lǐng)域的新技術(shù)，其次還需要在鉆機(jī)及抽采設(shè)備上下功夫，對于工作時(shí)的各項(xiàng)指標(biāo)需要認(rèn)真分析，完善和提高裝置的設(shè)計(jì)水平。工程施工時(shí)企業(yè)需要聘請相關(guān)專家進(jìn)行考察分析，還需要對礦區(qū)工作人員及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)分析，糾正錯(cuò)誤的操作流程。對于瓦斯技術(shù)選擇也需要不斷篩選確定，相關(guān)的儀器設(shè)施必須在抽采前提前調(diào)試，以免在后續(xù)工作中出現(xiàn)故障。抽采技術(shù)固然重要，但是還是要將安全置于首位，我國瓦斯抽采領(lǐng)域也發(fā)生過不少安全事故，有時(shí)候瓦斯爆炸、窒息都是直接和生命相關(guān)聯(lián)。因此，在關(guān)注瓦斯抽采率的同時(shí)，要加強(qiáng)安保措施，定時(shí)給工作人員普及相關(guān)安全知識及最新技術(shù)。對于透氣性差的煤層，更需要多加留意。中國瓦斯的前景十分光明，但是也需要相關(guān)人員繼續(xù)努力，多學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)抽采技術(shù)，不斷完善和提高自身的技術(shù)，讓中國在瓦斯抽采上走在世界前沿。

四、結(jié)語

我國煤礦資源十分豐富，因此所含的瓦斯也十分豐富。瓦斯抽采技術(shù)，是一項(xiàng)綠色環(huán)保的節(jié)能技術(shù)，保護(hù)環(huán)境還能帶來收益。對于瓦斯抽采，國家和政府也十分重視。鑒于我國煤層低滲透、強(qiáng)吸附等特點(diǎn)，這就需要合理利用好瓦斯抽采技術(shù)來加大煤礦利用率。提高和完善現(xiàn)有技術(shù)是一套行之有效的解決辦法，從技術(shù)、設(shè)備、工藝三點(diǎn)共同攻關(guān)，才能從根本上提高瓦斯抽采率，讓瓦斯資源成為我國一種高效資源。

參考文獻(xiàn)

[1]樊劭.煤層氣（煤礦瓦斯）抽采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J].中國煤層氣，2017（03）：37～39.