礦井瓦斯抽采方法及安全措施分析

【摘? 要】隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國的煤礦行業(yè)也迎來了發(fā)展的高峰期。煤礦開采過程中瓦斯是一個極為危險的因素，生產(chǎn)過程中需要合理的控制瓦斯的濃度，為了能夠避免瓦斯?jié)舛冗^高引發(fā)的事故，最為有效的措施就是進行瓦斯抽采。本文對礦井瓦斯的抽采方法和安全措施進行詳細的分析。

【關鍵詞】抽采瓦斯;抽采方法;安全措施

我國的煤礦資源十分豐富，不過賦存煤炭資源的條件較為復雜，在進行開采的過程中，如果礦井內的瓦斯?jié)舛瘸稣７秶?，就可能引起瓦斯突出事故。瓦斯突出的破壞性十分巨大，能夠噴出碎煤和瓦斯流進入開采工作面空間，不光會使操作區(qū)域內出現(xiàn)大量的瓦斯和煤粉，還會對巷道和通風系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重的影響，很容易造成人員被掩埋或是瓦斯爆炸等嚴重的安全事故。因此煤礦企業(yè)需要對礦井采用合理的瓦斯抽采方法，確保井下作業(yè)面的瓦斯?jié)舛确瞎ぷ鳂藴?。礦井下作業(yè)空間極為復雜，而且地層中含有大量的瓦斯，且瓦斯具有很強流動性和擴散性，因此抽采工作具有較大的難度，需要設計全面的方案，才能保障井下作業(yè)的安全。

一、礦井瓦斯抽采方法介紹

在井下作業(yè)生產(chǎn)中，抽采瓦斯的方法種類很多，根據(jù)抽采系統(tǒng)不同的布置方式，分為地面抽采和井下抽采。地面抽采指的是從地面上采取鉆井的方式，抽采井下煤層或是作業(yè)區(qū)域的瓦斯。另外一種方式，是指在礦井內布置采集瓦斯的管道，采取順層的方式完成該煤層的瓦斯，還可以利用穿層鉆孔的方式對相鄰層的瓦斯進行抽采。

（一）順層抽采法

如果煤層起伏較小且煤層分布較為平緩的時候，可以利用順層鉆孔抽采瓦斯的方法，使用這種方法的時候，煤層夾矸含量不能太高。順層鉆孔抽采瓦斯時對鉆孔的間距有嚴格的要求。鉆孔間距、鉆孔抽采半徑以及抽采時間之間關聯(lián)性較強，一般情況下間距應為2到5米之間。開采時工作面的長度直接決定了鉆孔的長度。鉆孔的時候不光可以沿著煤層的走向，還能和煤巷呈一定的角度。抽采瓦斯的時候長會存在一些沒有完全控制的區(qū)域，因此需要采取必要的措施進行補充采集，保證完全的抽采井下的瓦斯。

（二）跨層抽采法

如果遇到具有極大危險性的極厚的煤層，就需要利用跨層鉆孔抽采的方法。我國有一部分煤層并沒有開采的保護層，并且這些煤層常會伴有較為嚴重的煤層突出。因此，對于這類煤層的瓦斯進行抽采的時候最為適合的方法就是跨層鉆孔法。根據(jù)礦井的巷道情況可以采用兩種跨層鉆孔抽采瓦斯的方法，一種是在底板巖巷采取大面積跨層鉆孔抽采瓦斯;另一種是底板巖巷較為密集的區(qū)域采取跨層鉆孔方式抽采瓦斯。利用跨層鉆孔抽采瓦斯的方式安全性較高，并且施工較為靈活，對于不同地質構造的礦井都較為適合，并且施工工程中鉆孔的工程量不大，同時不會嚴重影響鉆孔周圍的地質。利用跨層鉆孔抽采瓦斯的方法能夠快速有效的消除煤層突出帶來的危害，這也是現(xiàn)階段針對沒有保護層的突出煤層抽采瓦斯最為常用的方法。

（三）高位走向鉆孔抽采瓦斯方法

在開采煤炭的過程中，由于地址應力的影響，巷道的上方常會形成裂縫，高位走向鉆孔抽采瓦斯的方法正是要充分的利用這些裂縫進行瓦斯抽采。本技術能抽采巷道及其周圍存在的瓦斯。實際的操作時，需要沿著巷道的走向，每隔100米就要設置一個高位鉆孔區(qū)，并且需要鉆取深度不同的孔道。一般情況下會在垂直方向上的每隔十米鉆取一個孔道，每個垂直高度放置五個鉆孔，每個鉆孔孔徑應為13毫米左右，這樣布置鉆孔，能夠保證全方位的開采瓦斯。

二、礦井瓦斯抽采的安全措施

抽采瓦斯的過程中，一方面要重視瓦斯抽采的效率，另一方面還要注意抽采瓦斯的安全性。實際操作中，如果輸送瓦斯的管道溫度過高，超過了煤炭的自然臨界點，或是煤層中存在過高的瓦斯壓力，容易引起煤炭自燃、瓦斯管道或是瓦斯爆炸等情況。因此，需要采取有效的措施杜絕安全事故的發(fā)生。

（一）增強鉆孔封孔質量

影響抽采瓦斯安全性中，影響較大的就是卸壓區(qū)滲透率。開采時間較長的時候，卸壓區(qū)的安全性就會降低，卸壓區(qū)的滲透性會隨著抽采時間的變化具有不同的安全性。在抽采瓦斯的時候，需要嚴格的要求鉆孔封孔的質量，并利用固封堵技術、巷道噴涂密封等技術對巖體的裂縫進行封堵，并且要確保封堵的有效性。

（二）確保抽采負壓的合理性

在抽采瓦斯的過程中，對于抽采作業(yè)的安全性來說，抽采的負壓是主要的影響因素。抽采負壓不同的時候，抽采時間越長，抽采作業(yè)的穩(wěn)定性能就會不斷下降。這種情況的主要成因是：當存在較大的抽采負壓的時候，鉆孔的漏風程度較為嚴重，這會給煤炭的自燃提供更為有利的條件。如果再抽采瓦斯的時候提高負壓可以在一定程度上提高抽采的效率，但是會對抽采的安全性產(chǎn)生一定的影響。因此在抽采瓦斯的時候，需要合理的選擇和設計瓦斯抽采時候的負壓，盡可能同時保障抽采的效率和抽采安全性。

（三）建立和完善瓦斯抽采的監(jiān)測系統(tǒng)

抽采瓦斯時，影響瓦斯抽采安全性的主要因素包括：不同區(qū)域的溫度、壓力、危險性其他的含量等。因此為了最大限度的保障抽采瓦斯作業(yè)時的安全，就需要建立切實有效的監(jiān)測系統(tǒng)，能夠對不同區(qū)域的溫度，一氧化碳和甲烷等氣體的濃度進行實時的監(jiān)控，同時還可以及時的排除開采區(qū)域和瓦斯運送系統(tǒng)存在的安全隱患。并且，隨著科學技術的不斷發(fā)展，煤炭企業(yè)更為重視提升煤炭開采技術，對礦區(qū)實行全面有效的安全措施，利用系統(tǒng)性和智能型的瓦斯抽采監(jiān)測系統(tǒng)，保障煤炭開采過程的安全性。

結束語

煤炭企業(yè)的井下作業(yè)危險性極高，生產(chǎn)過程中存在較多的安全問題，如果不加以重視就會引發(fā)安全事故，造成嚴重的損失。煤礦企業(yè)如果想實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就要注意開采過程中的安全問題，尤其是較為重要的礦井瓦斯抽采工作和相應的安全措施。在實際工作中，一定要根據(jù)煤礦的實際情況選擇安全有效的抽采方法，確保徹底、全面的抽采瓦斯。于此同時，還要提高鉆孔封孔的質量和水平、確保抽采負壓的合理性、建立和完善瓦斯抽采的監(jiān)測系統(tǒng)，進一步提升瓦斯抽采的安全性。

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作者簡介：

范碧鶴，37歲，2006.7畢業(yè)于河南機電高等?？茖W校，機械設計與制造專業(yè)，2006.8參加工作至今，洛陽義安礦業(yè)有限公司，2011.3-2013.7河南理工大學安全工程，本科。

（作者單位：洛陽義安礦業(yè)有限公司）