礦井瓦斯抽采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析

白雪峰

摘 要：時(shí)代的發(fā)展促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步，當(dāng)前我國(guó)的礦井瓦斯抽采技術(shù)進(jìn)入到發(fā)展瓶頸期，只有不斷優(yōu)化礦井瓦斯檢測(cè)技術(shù)，才能有效保障了曠工的作業(yè)安全度，因此本文針對(duì)礦井瓦斯抽采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析，發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題，并提出有效的解決措施，做好瓦斯抽采的前期準(zhǔn)備工作、提高開(kāi)采過(guò)程中的安全性。

關(guān)鍵詞：礦井;瓦斯;抽采技術(shù)

0 引言

大部分人對(duì)礦井瓦斯的理解為井下的有害氣體，一般多來(lái)自于煤層和圍巖內(nèi)，近幾年人們對(duì)煤礦的開(kāi)采程度逐漸加大，由于深度增加導(dǎo)致地應(yīng)力也隨之增加，開(kāi)采的地質(zhì)環(huán)境也逐漸復(fù)雜化，容易引起瓦斯災(zāi)害，影響到相關(guān)的工作人員安全性，阻礙了礦井生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，瓦斯作為可燃?xì)怏w，在人們生活中不可或缺，瓦斯的主要成分是CH4，是世界溫室效應(yīng)的影響成分之一，比之CO2更具影響力，因此抽采瓦斯能夠在有效利用地下資源的同時(shí)改善礦井安全條件，還能夠遏制地球溫室效應(yīng)，保護(hù)地球的生態(tài)環(huán)境，因此如何促進(jìn)礦井瓦斯抽采技術(shù)的發(fā)展是現(xiàn)階段廣大科研工作者的奮斗目標(biāo)。而我國(guó)的煤礦地質(zhì)條件較為復(fù)雜，礦井工人開(kāi)發(fā)是煤礦開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)，由于大部分為低透氣性煤層，對(duì)我國(guó)煤礦行業(yè)影響較大，制約行業(yè)的安全生產(chǎn)，隨著近幾年來(lái)我國(guó)對(duì)礦井開(kāi)發(fā)安全的重視，轉(zhuǎn)變了防止瓦斯災(zāi)害觀念，建立了地面永久瓦斯抽采系統(tǒng)，更加正規(guī)化的進(jìn)行瓦斯抽采生產(chǎn)工作，體現(xiàn)了煤層瓦斯開(kāi)發(fā)利用的系統(tǒng)性。

1 礦井瓦斯抽采技術(shù)現(xiàn)狀

我國(guó)大部分煤層都具有微孔隙、低滲透和高吸附的特點(diǎn)，含煤地層在成煤后會(huì)經(jīng)歷較為激烈的地層構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，對(duì)煤層內(nèi)生裂隙系統(tǒng)造成了影響，導(dǎo)致增加了塑變性。經(jīng)過(guò)實(shí)踐分析后發(fā)現(xiàn)，可以根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況采用不同的瓦斯抽采方法。

1.1 瓦斯抽采方法

在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，可以據(jù)不同的瓦斯位置，采取不同的抽采技術(shù)：①本煤層瓦斯抽采技術(shù)。根據(jù)不同煤層的具體情況，對(duì)于較薄的煤層，利用較為簡(jiǎn)單的鉆孔技術(shù)，例如穿層鉆孔和平行鉆孔技術(shù)，對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的煤層可以利用交叉布孔和穿層網(wǎng)格式鉆孔，根據(jù)不同煤層特征采用不同的方法。此外，在需要隔開(kāi)煤層是可以采用三種方法：其一是水力割縫;其二是水力壓裂;其三是水力鉆孔;②臨近層瓦斯抽采技術(shù)。主要是針對(duì)煤層開(kāi)采的臨近地區(qū)，隨著開(kāi)采的逐漸深入，周邊煤層的瓦斯容易出現(xiàn)泄露問(wèn)題，就要抽采臨近層的瓦斯，臨近煤層可以分為上下兩部分，一般是用鉆孔開(kāi)采，巷道抽采和混合抽采技術(shù);③采空區(qū)瓦斯抽采技術(shù)。煤層在開(kāi)采完成以后會(huì)遺留下氣體，周邊煤層也會(huì)涌現(xiàn)瓦斯導(dǎo)致采過(guò)區(qū)域要進(jìn)行二次抽采，可以采用巷道抽采和密閉抽采、地下鉆孔的方式進(jìn)行抽采;④?chē)鷰r瓦斯抽采技術(shù)。圍巖瓦斯主要是指從地下或是旁邊巖石縫中流出來(lái)的瓦斯，對(duì)著這種開(kāi)采過(guò)程中流出來(lái)的瓦斯，可以利用鉆孔抽采的方式，或是密閉抽采。

1.2 煤礦采空區(qū)支護(hù)方案設(shè)定

設(shè)定支護(hù)方案主要是確保煤礦能夠設(shè)立支撐點(diǎn)，避免出現(xiàn)后期的安全問(wèn)題，防止二次維護(hù)，從以下四個(gè)方面出發(fā)做好支護(hù)工作：①確定支護(hù)參數(shù)。要從大方向上進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，針對(duì)后期的修護(hù)材料要求，制定統(tǒng)一的支護(hù)參數(shù)，加強(qiáng)對(duì)參數(shù)的作用重視程度，將安全性和材料適用性原則應(yīng)用到確定支護(hù)參數(shù)當(dāng)中，再?gòu)氖┕た尚行栽瓌t出發(fā)，保證方案的經(jīng)濟(jì)適用性;②設(shè)計(jì)巷道斷面。需要事先根據(jù)采空區(qū)的空間大小，收集采空區(qū)空間數(shù)據(jù)展開(kāi)設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際情況確定材料類(lèi)型;③安裝支護(hù)。先采用臨時(shí)支護(hù)，再安裝頂錨桿，在安裝過(guò)程中要注意屋頂?shù)耐暾?，在鉆孔作業(yè)結(jié)束后及時(shí)清理周?chē)h(huán)境，在澆灌支護(hù)相關(guān)材料，完成安裝;④測(cè)試支護(hù)效果。通過(guò)檢驗(yàn)測(cè)試，才能夠有效保障支護(hù)的完整性和安全性，能夠有效保障安裝和開(kāi)采的順利進(jìn)行。

2 礦井瓦斯抽采技術(shù)存在的問(wèn)題

2.1 抽采不到位

在瓦斯抽采過(guò)程中，針對(duì)不同情況要采取不同的抽采技術(shù)，但是在實(shí)際過(guò)程中，對(duì)瓦斯抽采技術(shù)的應(yīng)用不能夠有效結(jié)合實(shí)際，導(dǎo)致出現(xiàn)抽采不到位的問(wèn)題。相關(guān)工作人員只重視當(dāng)前煤層開(kāi)采的瓦斯抽取，經(jīng)常忽略鄰近煤層和采空區(qū)瓦斯的抽采，不僅容易造成瓦斯浪費(fèi)的問(wèn)題，還容易留下安全隱患。

2.2 瓦斯通風(fēng)系統(tǒng)不佳

為了保障作業(yè)人員的人身安全，要在瓦斯抽采之前先測(cè)定瓦斯，通風(fēng)系統(tǒng)是保障瓦斯開(kāi)采安全性的重要環(huán)節(jié)之一，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要考慮到地面上瓦斯排解問(wèn)題，而礦道深處也存在有毒氣體，利用通風(fēng)系統(tǒng)也要排解到深處的氣體，通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提出有效措施，測(cè)試氣體的密度，以此為基礎(chǔ)展開(kāi)設(shè)計(jì)，對(duì)瓦斯排出時(shí)間進(jìn)行精確化制定，能夠確保在排出有害氣體的同時(shí)，抽采好瓦斯。但是就現(xiàn)階段的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)展情況來(lái)看，沒(méi)有結(jié)合具體的開(kāi)采情況設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)于瓦斯的開(kāi)采不夠充分，因此要結(jié)合實(shí)際的情況設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)，根據(jù)調(diào)查得出抽采瓦斯量、絕對(duì)瓦斯涌出量、抽采率和實(shí)際抽采率數(shù)據(jù)，嚴(yán)格遵守開(kāi)采規(guī)則，有效提升開(kāi)采達(dá)標(biāo)率。

3 礦井瓦斯抽采技術(shù)發(fā)展建議

瓦斯作為礦井開(kāi)采過(guò)程中最為重要的因素，在礦井內(nèi)的工作人員要加強(qiáng)重視程度，現(xiàn)如今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，瓦斯抽采技術(shù)也隨之進(jìn)步發(fā)展，但是仍然無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)階段的企業(yè)和社會(huì)需求，因此我們不僅要從技術(shù)層面出發(fā)，還要重視管理層的發(fā)展，有效改善當(dāng)前的瓦斯抽采情況。

3.1 不斷完善瓦斯抽采技術(shù)

首先，要篩選瓦斯抽采技術(shù)，在開(kāi)展抽采工作之前，要實(shí)地勘察現(xiàn)場(chǎng)，了解開(kāi)采的環(huán)境，探測(cè)該地的地質(zhì)特征，深入了解基礎(chǔ)數(shù)據(jù)情況后，提出抽采使用情況和抽采的范圍，選取最適用于當(dāng)前環(huán)境的抽采方法;其次，要深入研究煤層開(kāi)采技術(shù)，降低瓦斯泄露的頻率，因此要專(zhuān)門(mén)針對(duì)本煤層的瓦斯情況，設(shè)立專(zhuān)業(yè)的研究部門(mén)，才能夠有效降低瓦斯抽采的危險(xiǎn)性，提高瓦斯抽采的效率;最后，要建立具體評(píng)價(jià)體系，深入研究開(kāi)采煤層的地質(zhì)條件，再總結(jié)發(fā)現(xiàn)瓦斯泄露的問(wèn)題，就要針對(duì)問(wèn)題分析其原因，避免后續(xù)不再犯，盡可能的減少失誤率，保證抽采的高效。

3.2 不斷提升監(jiān)管系統(tǒng)

一般在瓦斯抽采中都會(huì)利用到三種安全監(jiān)控系統(tǒng)：其一是KJ90NB礦用以太環(huán)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng);其二是KJ4N監(jiān)控系統(tǒng);其三是KJ101N監(jiān)控系統(tǒng)。整個(gè)礦井抽采還要設(shè)計(jì)敷設(shè)主傳輸線、光纖、傳感器線、井上井下分站、瓦斯傳感器、開(kāi)停和饋電傳感器、風(fēng)速和溫度傳感器等，都涵蓋在礦井監(jiān)管系統(tǒng)中。由于在實(shí)際的礦井瓦斯抽采中經(jīng)常由于瓦斯超限發(fā)生安全事故問(wèn)題，為了避免事故的發(fā)生，可以通過(guò)調(diào)低瓦斯傳感器斷電值來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先可以原有基礎(chǔ)上，下調(diào)回采工作面上隅角、機(jī)尾、后溜及掘進(jìn)工作面煤頭瓦斯傳感器斷電值，在原先斷電值基礎(chǔ)上下調(diào)0.3%;其次是下調(diào)回采面的回風(fēng)、尾巷、混合及掘進(jìn)面的盲回、混合斷電值，在原先斷電值基礎(chǔ)上下調(diào)0.2%。

從監(jiān)管層面出發(fā)，要想提高相關(guān)技術(shù)，就要從抽采人員出發(fā)，提高抽采人員的技術(shù)穩(wěn)定性，集團(tuán)公司要定期和不定期的開(kāi)展培訓(xùn)工作，針對(duì)瓦斯抽采中的相關(guān)要點(diǎn)著重進(jìn)行講解，有效增強(qiáng)技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平，還可以建立瓦斯抽采監(jiān)督管理機(jī)制，制定和完善技術(shù)人員工作機(jī)制，通過(guò)制度的約束保證工作的順利開(kāi)展和技術(shù)。同時(shí)，集團(tuán)公司也要普及瓦斯安全知識(shí)，相關(guān)管理人員到各個(gè)部門(mén)工作人員中做好思想宣傳和知識(shí)灌輸，保證技術(shù)人員的安全意識(shí)提高，在作業(yè)時(shí)能夠做好自我防護(hù)，掌握安全防護(hù)知識(shí)，并且還要設(shè)立專(zhuān)門(mén)的資金管理部門(mén)，針對(duì)具體的瓦斯抽采情況，了解款項(xiàng)的具體流向，才能有效提高瓦斯利用率。

4 結(jié)語(yǔ)

治理瓦斯最根本措施之一就是瓦斯抽采，因此本文就礦井瓦斯抽采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀展開(kāi)分析，通過(guò)提高瓦斯抽采技術(shù)保障瓦斯抽采工作人員的安全性，減少不必要的瓦斯安全事故問(wèn)題，也能夠有效保護(hù)和遏制溫室效應(yīng)。現(xiàn)如今，我國(guó)礦井瓦斯抽采技術(shù)與先進(jìn)國(guó)家相比仍有較大的差距，亟待相關(guān)科研人員和煤炭企業(yè)的共同努力，進(jìn)一步發(fā)展瓦斯抽采技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

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