煤礦瓦斯抽采技術(shù)研究及應(yīng)用

賴(lài)立學(xué)

摘要：近年來(lái)，我國(guó)各個(gè)大型的煤礦頻發(fā)特大瓦斯爆炸事故，而目前需要對(duì)煤炭生產(chǎn)企業(yè)的能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行深層次的改革，大型和特大型的礦井將進(jìn)一步增加數(shù)量，因此，礦井瓦斯的防治工作任務(wù)重，耗時(shí)長(zhǎng)。文章煤礦瓦斯抽采技術(shù)研究及應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：煤礦;瓦斯;抽采;應(yīng)用

隨著煤礦開(kāi)采機(jī)械化水平不斷提升，我國(guó)的煤炭產(chǎn)量越來(lái)越高。同時(shí)礦井開(kāi)采開(kāi)始向深部延伸，、煤層瓦斯含量不斷增加，以至于我國(guó)一些礦區(qū)工作面瓦斯涌出量大量增加。有些煤和瓦斯突出的煤層，還應(yīng)該在開(kāi)采前對(duì)瓦斯做抽采工作來(lái)消除其突出危險(xiǎn)性。

一、多分枝地面水平抽采技術(shù)

多分枝地面水平抽采技術(shù)是一種應(yīng)用在天然氣、石油的抽取技術(shù)，這種技術(shù)通過(guò)其不斷的發(fā)展和進(jìn)步，更加廣泛的應(yīng)用在多個(gè)能源領(lǐng)域，在能源領(lǐng)域具備著諸多相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，通過(guò)不斷地總結(jié)規(guī)律和方法，將多分枝地面水平抽采技術(shù)應(yīng)用于煤礦井下瓦斯抽采，并在不斷的發(fā)展和進(jìn)步中，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并大膽創(chuàng)新，以此創(chuàng)建出多種多分枝水平井的瓦斯抽采技術(shù)，多分枝地面水平抽采技術(shù)，有效地與煤礦井下瓦斯抽采相結(jié)合。其中，多分枝水平井是其應(yīng)用的主要部分。多分枝水平井包括許多組成部分，其中包括集束分枝水平井、徑向分枝水平井、反向分枝水平井、疊狀分枝水平井和羽狀分枝水平井這五種組成部分。

多分枝地面水平抽采技術(shù)在一定程度上也存在著許多問(wèn)題。首先，相當(dāng)多的煤礦企業(yè)在應(yīng)用多分枝地面水平抽采技術(shù)時(shí)，容易出現(xiàn)煤礦頂部邊緣地帶的損壞。煤礦頂部邊緣地帶的損壞會(huì)影響煤礦的整體結(jié)構(gòu)，并且由于這種損壞的發(fā)生容易引起相應(yīng)的裂縫，導(dǎo)致煤礦產(chǎn)生脫落的現(xiàn)象，進(jìn)而產(chǎn)生更大的危險(xiǎn)，這便大大增加了煤礦井下的危險(xiǎn)性。因此，多分枝地面水平抽采技術(shù)對(duì)于煤礦環(huán)境的條件限制要求相對(duì)較高，同時(shí)也為煤礦井下開(kāi)采產(chǎn)生了一定的危險(xiǎn)性，從而影響煤礦井下瓦斯抽采的效果：其次，多分枝地面水平抽采技術(shù)需要在一定的接觸面積上才可以實(shí)現(xiàn)煤礦井下的瓦斯抽取，這種和煤礦層面的直接接觸，容易破壞相應(yīng)的煤礦層面，繼而導(dǎo)致煤礦層面的表面破壞程度增大，不利于保護(hù)煤礦井下的整體結(jié)構(gòu)，由此增大了煤礦井下安全事故的發(fā)生率，但多分枝地面水平抽采技術(shù)將不同領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用于煤礦井下瓦斯抽采中，能夠在很大程度上拓寬煤礦產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)域?qū)挾?，由此提供了一種更為新穎的方法解決煤礦井下瓦斯抽采問(wèn)題，但多分枝面水平抽采技術(shù)尚且需要進(jìn)一步予以完善，其與多分枝地面垂直抽采技術(shù)相比而言，缺乏保護(hù)煤礦整體結(jié)構(gòu)的能力，所以，多分枝地面水平抽采技術(shù)需要相關(guān)人員進(jìn)行全方位的創(chuàng)新和優(yōu)化。

二、多分枝地面垂直抽采技術(shù)

多分枝地面垂直抽采技術(shù)對(duì)于煤礦層面的接觸面積要求相比而言較少，能夠提高煤礦井工作業(yè)的安全性，但多分枝地面垂直抽采技術(shù)需要以一條垂直井作為抽采的核心，通過(guò)多條側(cè)面井的輔助進(jìn)行更為有效的抽采，提高煤礦井下瓦斯的抽采量，不僅需要保證煤礦層面的最小化破壞，同時(shí)也要求卸壓瓦斯抽放鉆孔可以更準(zhǔn)確地達(dá)到采動(dòng)裂隙“O”型圈內(nèi)，因此，垂直井需要其他側(cè)面井位置的確定來(lái)確定，也要根據(jù)側(cè)面井的具體位置確定垂直井的位置，根據(jù)側(cè)面井的具體情況確定最為合適的垂直井的方向和角度，選擇側(cè)面井的具體位置，并且根據(jù)要鉆孔的穩(wěn)定性來(lái)確定。

三、斜向鉆孔瓦斯抽采技術(shù)

斜向鉆孔瓦斯抽采技術(shù)，是在工作面的回風(fēng)側(cè)打順層斜向鉆孔，并且在工作面開(kāi)采前進(jìn)行煤層瓦斯預(yù)抽.然后在開(kāi)采時(shí)進(jìn)行采動(dòng)卸壓抽采，這種斜向鉆孔瓦斯抽采技術(shù)需要一定的技術(shù)參數(shù)，其中需要鉆孔與巷道的夾角為60°，同時(shí)需要鉆孔與水平面的夾角和煤層的傾角相一致，通常鉆孔孔深為120m，孔徑為94mm，孔距為5m，但其具體情況還應(yīng)不同的施工結(jié)構(gòu)而進(jìn)行改動(dòng)，其中鉆口需要采用聚氨酯封孔，其封孔的深度為5～10m，封孔端的長(zhǎng)度最好為1m，采用相應(yīng)指標(biāo)的PE管，同時(shí)需要鎧裝膠管與支管相連接，然后再連接到主管上，最后連接到地面的泵房，根據(jù)煤礦的具體環(huán)境條件確定鉆孔之間的間距。斜向鉆孔瓦斯抽采技術(shù)需要對(duì)抽采的管路進(jìn)行有效的管理，這要求當(dāng)抽采鉆孔在接近切眼并不斷報(bào)廢的過(guò)程中，要進(jìn)行相應(yīng)的卸壓抽采，根據(jù)抽采的管路將管路予以卸載，利用法蘭片將端頭密封。在回采階段時(shí)，要提前拆除相應(yīng)的管理以保證煤礦井下的生產(chǎn)運(yùn)作，并且要將靠近切眼的鉆孔通過(guò)軟膠管和抽采管相連接，在抽采管的末端需要特制2～3m的短管，同時(shí)在短管上制作相應(yīng)的變徑三通，在鉆孔報(bào)廢時(shí)，保證短管始終在抽采管路的末端位置，斜面鉆孔抽采技術(shù)可以大量抽取煤礦井下的瓦斯，同時(shí)也可以提高煤礦井下瓦斯抽采效率，斜面鉆孔抽采技術(shù)可以更有效的抽采本煤層的瓦斯，從而為煤礦井工作業(yè)提供更為安全穩(wěn)定的作業(yè)環(huán)境，斜面鉆孔抽采技術(shù)的要求更為嚴(yán)格，并且對(duì)鉆孔的要求程度較高，需要進(jìn)行嚴(yán)格的數(shù)據(jù)分析，根據(jù)煤礦井下的具體情況，確保斜面鉆口抽采的正常運(yùn)行。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述管理措施與技術(shù)，確保了在復(fù)雜地質(zhì)條件之下采面得以安全地回采，同時(shí)，積累了一定經(jīng)驗(yàn)給瓦斯治理，打下了礦井安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。較為先進(jìn)的抽采技術(shù)，使得井下煤炭的開(kāi)采期間的瓦斯威脅得以基本消除，煤炭安全高效的生產(chǎn)得到保證。

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