淺析高瓦斯礦井綜合抽采技術(shù)

摘 要：煤礦瓦斯事故的危害極其嚴重，它不僅毀壞礦井巷道和各種設(shè)備，破壞其正常生產(chǎn)，尤其嚴重的是危害礦工的生命安全，給國家和人民財產(chǎn)造成巨大損失，在社會上造成廣泛的負面影響。因此，關(guān)于高瓦斯礦井作業(yè)過程中，最關(guān)鍵的是瓦斯抽采技術(shù)，本文針對高瓦斯礦井綜合瓦斯抽采技術(shù)進行簡要的分析研究。

關(guān)鍵詞：高瓦斯； 抽采技術(shù)； 研究

1.引言

礦井作業(yè)在持續(xù)的過程中，巷道內(nèi)瓦斯含量會隨著礦井深度的增加而增加，因此，在礦產(chǎn)企業(yè)作業(yè)的過程中，高瓦斯礦井存在較為普遍。在此現(xiàn)狀下，如何安全有效地進行瓦斯的治理，并且促進礦產(chǎn)企業(yè)的安全生產(chǎn)，是高瓦斯礦井研究重點。

2. 高瓦斯礦井治理的必要性

高瓦斯礦井瓦斯治理的必要性體現(xiàn)以下3個方面：

2.1 確保作業(yè)人員生命安全

煤礦在開采的過程中，大量的煤層地理位置較深。因此，在實際采掘的過程中，需通過礦井深入進行采掘，礦井在深入的過程中，難以避免發(fā)生瓦斯含量升高的現(xiàn)狀，最終形成高瓦斯礦井。在此現(xiàn)狀下，針對高瓦斯礦井的治理，則有效地保障了采掘人員的生命安全，避免了因瓦斯含量濃度較大而發(fā)生爆炸事故。

2.2 確保礦井穩(wěn)定性

瓦斯氣體具有較強的滲透作用，因此，在實際觀察的過程中，其觀測含量或濃度低于實際濃度含量，一旦發(fā)生瓦斯爆炸等現(xiàn)象，其結(jié)果遠高于預(yù)估數(shù)據(jù)，針對高瓦斯礦井進行治理，則有效地保障了礦井的穩(wěn)定性，保障了企業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)。

2.3 促進礦產(chǎn)企業(yè)的穩(wěn)定收益

高瓦斯礦井作為煤礦企業(yè)礦井采掘中的一類特殊礦井，其對于采掘人員的生命安全，以及礦井的安全穩(wěn)定性影響重大。因此，高瓦斯礦井的有效治理，綜合分析對于煤礦企業(yè)的穩(wěn)定收益，有著極大的促進作用，并且對于區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的穩(wěn)定性，也有著較好的促進作用。

3 高瓦斯礦井抽采模式

高瓦斯礦井當前在抽采治理的過程中，整體的抽采治理效果較為良好。各煤礦企業(yè)也積累了較為豐富的抽采經(jīng)驗，為煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)。當前具體的抽采模式有3類，根據(jù)礦井采掘的先后順序分為采前抽采、采中抽采、采后抽采。

3.1 采前抽采

采前抽采為高瓦斯礦井抽采模式中，常用的一類瓦斯抽采模式。采前抽采主要針對單一煤層進行應(yīng)用，主要原因為單一煤層瓦斯較為集中，通過采前抽采能夠提升抽采效率，并且保障抽采效果。采前抽采當前主要應(yīng)用的抽采方法為針對單一煤層進行鉆孔抽采，鉆孔主要分為穿層鉆孔以及順層鉆孔兩類，通常情況下，兩種鉆孔方法結(jié)合應(yīng)用能夠有效地保障抽采效果，并且提升抽采的效率。

3.2 采中抽采

采中抽采在煤礦高瓦斯抽采的過程中應(yīng)用較多，一般情況下對于礦井內(nèi)瓦斯涌出量較大，或在采掘的過程中單一采掘面瓦斯氣體濃度提升，并且嚴重影響后續(xù)的安全生產(chǎn)。此類現(xiàn)狀下針對通風(fēng)面為U型面的采掘面，通常采用穿層鉆孔或采空區(qū)埋管抽采。針對Y型通風(fēng)面，采用地面鉆井等方面進行抽采。采中抽采在高瓦斯礦井的治理中，能夠有效地提升瓦斯的抽采率，并且有效地控制了采掘過程中瓦斯含量及瓦斯?jié)舛?，保障了采掘作業(yè)中的安全性。

3.3 采后抽采

采后抽采一般情況下指的是礦井內(nèi)部瓦斯含量較低，或在持續(xù)積累的過程中，其含量為安全含量，對于日常采掘作業(yè)影響較小，此類現(xiàn)狀下通過采后抽采的方法進行抽采。抽采的過程中，一般采用地面鉆井抽采法或穿層鉆孔抽采法，以此確保礦井內(nèi)部的瓦斯利用率，降低了瓦斯的損耗量。實際抽采的過程中，有效地保障了礦井的通風(fēng)安全，并且降低在后續(xù)作業(yè)中的瓦斯積累，提升了礦井作業(yè)的安全性。

4 高瓦斯礦井綜合瓦斯抽采技術(shù)

高瓦斯礦井綜合瓦斯抽采技術(shù)，當前在應(yīng)用實踐的過程中，整體的應(yīng)用效果較為良好，為高瓦斯煤礦的安全生產(chǎn)，以及采掘人員的生命安全提供了良好的保障。當前在實際生產(chǎn)的過程中，高瓦斯礦井綜合瓦斯抽采技術(shù)，主要的技術(shù)應(yīng)用類型有以下幾類，即高位鉆井抽采、分段式模塊式抽采、煤層密集孔洞抽采、采空區(qū)抽采，針對此類技術(shù)接下來進行簡要的分析介紹。

4.1 高位鉆井抽采

高位鉆孔在施工的過程中，根據(jù)采掘巷道頂板巖層的成型規(guī)律進行。在施工的過程中，根據(jù)整體礦井的通風(fēng)巷高度，以及礦井的范圍確定打鉆位置，確定打鉆位置之后，根據(jù)巖石冒落角判斷礦井采空區(qū)的距離，確定打鉆位置、打鉆距離之后，應(yīng)根據(jù)煤層走勢以及傾斜角度，確定鉆孔的角度，以此保障后期鉆孔能夠良好的進行抽采作業(yè)。在抽采過程中，應(yīng)針對瓦斯的抽采速率以及煤層采掘速度進行合理的協(xié)調(diào)，以避免因鉆孔數(shù)量過少，或采掘速度過快造成的瓦斯抽采不及時或瓦斯含量上升的現(xiàn)狀，并且針對鉆孔的實際孔洞大小，以及鉆孔之間的距離進行協(xié)調(diào)配置，以期達到最佳的抽采效果。

4.2 分段式模塊式抽采

煤礦在采掘的過程中，會根據(jù)煤層的走向以及蘊藏量確定采掘方向以及采掘過程中巷道的延伸。因此，在實際作業(yè)的過程中，礦井內(nèi)部采掘巷道，一定程度上可以分化為段落式以及模塊式，此類現(xiàn)狀下，關(guān)于礦井內(nèi)瓦斯氣體的抽采作業(yè)，抽采人員也可以根據(jù)采掘過程中的采掘路徑進行瓦斯抽采，此類通過分段式以及模塊式的抽采方式，也稱之為分段模塊式抽采。分段式模塊式瓦斯抽采形成，能夠快速地降低礦井內(nèi)部瓦斯?jié)舛?，并且在作業(yè)的過程中，對于煤炭采掘作業(yè)影響較小，以此進行礦井之間的輪流抽采，從而提升作業(yè)過程中的作業(yè)效率，并且有效地提升實際作業(yè)的安全性，對于作業(yè)過程中采掘作業(yè)以及瓦斯抽采，形成了良性的循環(huán)效果。

4.3 煤層密集孔洞抽采

煤層密集孔洞抽采在實踐的過程中，主要針對工作面內(nèi)瓦斯含量極高，并且在回風(fēng)巷內(nèi)瓦斯?jié)舛纫矅乐爻瑯说默F(xiàn)狀。此類現(xiàn)狀下，采掘人員繼續(xù)作業(yè)的風(fēng)險性較大，不利于企業(yè)的安全生產(chǎn)。當前在實際生產(chǎn)的過程中，針對此類現(xiàn)狀，作業(yè)人員可針對作業(yè)工作面進行密集打鉆。打鉆角度應(yīng)垂直于工作面，一般情況下直徑應(yīng)為（85±15）mm之間，孔洞深度應(yīng)在50～85 m之間。此外為了保障工作面的安全性，實際作業(yè)的過程中，孔洞的間距應(yīng)不小于50 cm，進行無間斷抽采，并定時針對抽采樣品采樣分析，以此判斷礦井內(nèi)瓦斯含量現(xiàn)狀，從而保障安全生產(chǎn)效果。

4.4 采空區(qū)抽采

采空區(qū)抽采一般情況下抽采量高于預(yù)計數(shù)量，主要原因為：瓦斯具備較強的滲透性，并且由于氣體的流動性以及采掘作業(yè)的持續(xù)，最終抽采量較多。實際抽采的過程中，針對采空區(qū)進行埋管抽采作業(yè)，并且通過多管道進行抽采，以及最大化地進行采空區(qū)的瓦斯抽采。采空區(qū)瓦斯抽采，在實際應(yīng)用的過程中能夠有效地降低采空區(qū)內(nèi)瓦斯含量，有效地保障了掘進區(qū)域瓦斯含量的安全性，促進了煤礦的安全生產(chǎn)目的。

此外采空區(qū)瓦斯抽采，為了有效地促進其抽采效果，抽采的過程中可采用雙機抽采，并且增加埋管數(shù)量，以及控制抽采管進入采空區(qū)的高度，同時注重管路的密封性，以此確保抽采過程中的作業(yè)效率。

結(jié)語

煤礦企業(yè)隨著開采的延深，瓦斯含量、壓力都呈現(xiàn)出不同規(guī)律的增加，針對這一現(xiàn)象，只有采取綜合瓦斯抽采技術(shù)方能有效防止瓦斯事故，當前主要的抽采技術(shù)有高位鉆井抽采、分段式模塊式抽采、煤層密集孔洞抽采、采空區(qū)抽采，根據(jù)礦井的實際瓦斯含量以及瓦斯?jié)舛?，綜合利用各類抽采技術(shù)，能夠有效地保障采掘安全性，

參考文獻：

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[2] 馮建生，王玉懷.南莊煤礦瓦斯綜合治理技術(shù)研究與實踐[J].中國煤炭，2015（8）：108-111，127.

作者簡介：

姜世春，男，1970年7月出生，工程師，現(xiàn)工作于新疆龍煤能源有限責(zé)任公司通風(fēng)技術(shù)部，主要從事通風(fēng)技術(shù)及管理工作。