浅谈煤矿采煤瓦斯抽放技术

浅谈煤矿采煤瓦斯抽放技术

1国家能源集团神东煤炭公司寸草塔煤矿内蒙古鄂尔多斯017209;2神东煤炭集团乌兰木伦洗选中心内蒙古鄂尔多斯017209

摘要:近年来,煤矿采煤瓦斯抽放技术得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了煤矿采煤瓦斯抽放技术及其现状,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面就提高煤矿瓦斯抽放率的相关措施展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。

关键词:煤矿;采煤;瓦斯;抽放

1前言

作为一项实际要求较高的实践性工作,煤矿采煤瓦斯抽放的特殊性不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对煤矿采煤瓦斯抽放技术的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。

2概述

煤矿开采的重要组成部分之一就是瓦斯抽放,它决定着煤矿开采工作能不能安全顺利的进行。社会在不断的发展过程中,能源的需求量对于我们来说越来越重要,我们对煤矿开采程度的要求也越来越高,这潜在的危害也越来越大,瓦斯爆炸是当前最严重的问题。解决这一问题能够采用的办法就是瓦斯抽放技术。想要了解抽放技术在瓦斯问题中的应用,我们就必须要了解掌握瓦斯抽放。为了促使煤层的危险性德奥消除,就需要降低矿井的生产能力,这样就会陷入到一个死循环当中,大量的生产投资遭到浪费。特别是市场经济体制的确立和完善,煤矿企业之间的竞争日趋激烈,为了获得竞争优势,就需要提升瓦斯灾害治理的水平。

3煤矿采煤瓦斯抽放技术

目前,煤矿企业使用的瓦斯抽放方法主要有三种,开采层抽放法、采空区抽放法、临近层抽放法,这三种抽放方法的应用机理明显不同,其技术作用的地点也各不相同,三种方法分别在钻口、巷道、井道等地方抽放,具体内容如下。

3.1开采层抽放

煤矿上层煤层在开采之初,施工人员会利用抽放技术对开采煤层的瓦斯实施抽放,在降低压强作用的情况下,改变开采层的煤层结构,同时还应在不影响开采工作的基础上,最大限度提高瓦斯质量和开采数量。

3.2采空区抽放

因为采空区积累的瓦斯数量最多,所以在抽放大量瓦斯的过程中为避免巷道漏风,施工人员必须创建一个密闭的抽放管道,且每隔45m左右挖掘一个斜角35°的绕行巷道作钻场。推进抽放区域的过程中,钻孔的挖掘难度会越来越大,在采空区抽放就是为了避免因瓦斯涌出而引起的瓦斯积聚或超限现象。

3.3临近层抽放

煤层群是煤层围岩周围最脆弱的地方,所以这个地方的煤层经常会出现脱落、龟裂、移动、卸压等现象,在回采层中,抽放技术通常会采取临近运动转移煤层中的瓦斯。临近层抽放是从围岩巷道开始向近层打钻的一种抽放方法,与采空区抽放相同。

4煤矿瓦斯抽放的现状分析

4.1抽放时间短

在煤矿采掘工作中,瓦斯的抽放效率是随着抽放时间的变化而变化,如果抽放时间越长,则瓦斯抽放效率越高。在多数煤层的开采过程中,煤层自身的透气性交叉,要达到理想的抽放效率,需要至少6~8个月的抽放时间。而目前,我国大多高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井都存在着采掘时间失调的现象,往往抽放时间在3~4个月左右,甚至最短的抽放时间仅仅为1个月,无法确保抽放时间。

4.2封孔质量差

现阶段的生产技术中,最直接、最有效的途径是孔底负压的抽放,它在煤矿瓦斯抽放过程当中涉及的瓦斯引流、瓦斯强制性解吸,其具有引流瓦斯、强制瓦斯解吸等作用。所以,封孔质量的好坏会直接影响到瓦斯抽放的实际效果。根据我国目前的生产情况,1/3的矿井推广采用聚氨酯封孔技术,余下的大部分瓦斯抽放矿井采取的还是黄泥或水泥砂浆封孔,少数的采用了水泥砂浆封孔,这种封孔技术的封孔长度不够,密封质量也不过关。实际调查来看,我国约有65%的回采工作面预抽瓦斯浓度低于30%,由此可以看出我国抽放钻孔封孔质量还有待提高。

4.3抽放系统不匹配

一般来说,矿井的抽放系统要根据煤层条件来选择施工设备和抽采设备。以瓦斯含量高的松软煤层为例,这种煤层钻孔时钻进难度较大,钻孔的长度较短,使得瓦斯的抽采较为困难。另一方面有些矿井抽放泵的选用不合理,抽放泵的能力不足,无法将瓦斯及时抽出,或者不能克服管道延长的阻力,致使井下瓦斯浓度居高不下,同样会带来一系列的安全隐患。

4.4瓦斯抽放管理不到位

首先,煤矿企业不具备也未组建专门的瓦斯抽放队伍,参与瓦斯抽放的人员相关知识经验构成均不到位;其次,有关钻孔施工以及封孔施工缺乏全过程性的监督管理工作,相关标准规范落实不到位;最后,瓦斯抽放系统为进行定期性的维护检修工作,抽放系统运行质量确保可靠保障。

5提高煤矿瓦斯抽放率的相关措施

5.1改善设备使用效率,确保充足抽放时间

煤矿企业在瓦斯抽放过程中,使用的设备是抽放的关键,要挑选质量和可信度较高的供应商,保障瓦斯抽放设备的质量,要求瓦斯抽放设备不存在放电或漏电情况,处于静电工作状态,选择使用寿命较长的设备,减少瓦斯的交换次数;在煤矿开采前要保障足够的抽放时间,务必控制井下的瓦斯浓度,改善井下采掘平衡,设置防火、防回气装置,保证瓦斯抽放设备正常运行,避免事故发生。

5.2注意通风,改革打钻工艺

瓦斯事故频发要求井下采取有效措施避免安全事故,首先需要做的是注意礦井通风,保持良好的通风效果可以避免有害气体的聚集,保证井下气流的稳定,减少瓦斯爆炸的发生频率,加大和提高风俗,避免瓦斯聚集;为提高瓦斯抽放的效率,首先要改进优化打孔工艺,加大打孔密度,尽量改进风力钻孔和水利钻孔,但该技术成本较高,需要配备专业的风粉分离装置,因此在煤矿经济条件和地质条件下选用大功率钻机,提高瓦斯抽采率。

5.3做好设备安装,完善瓦斯抽放管理

在瓦斯抽放过程中,设备是煤矿生产的关键,在安装瓦斯设备前,应当掌握瓦斯气体的浓度,在充分了解环境情况,合理安装瓦斯的设备数量,在瓦斯抽放过程中,要重视设备泵房的安装位置,远离井口,提高瓦斯设备的正常运行,避免瓦斯气体的回流,还应当避免人口密集地区,防止明火。要提高煤矿瓦斯抽放工作的质量,要加强煤矿瓦斯抽放管理,完善瓦斯抽放管理,保证瓦斯抽放管理的合理有效,设立专门的管理部门,成立专业的抽放管理人员,规范工作人员的工作,做好瓦斯抽放的综合性管理,提高瓦斯的抽放管理。

5.4做好瓦斯设备的安装工作。瓦斯设备安装之前,应该对矿井环境进行充分的调查和分析,了解井下瓦斯气体浓度以及瓦斯气体的总量,从而根据相关调查结果来确定瓦斯设备的安装数量,确保瓦斯设备的工作效果。同时,瓦斯抽放泵房的设置也需要引起足够的重视,瓦斯抽放泵房要远离矿井口,以提高瓦斯抽放设备的正常运转,以及保证瓦斯气体的排放效果,防止瓦斯气体的回流和积聚,给瓦斯排放工作带来严重影响;瓦斯泵房应该远离建筑物以及人员稠密的聚集区域,防止明火对瓦斯抽放泵房的危害,减少瓦斯气体对周围人员工作及生活的影响。

6结束语

综上所述,加强对煤矿采煤瓦斯抽放技术的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的煤矿采煤瓦斯抽放工作过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献:

[1]白少锋,贺晓辉,裴燕锋.煤矿瓦斯抽放存在的问题及对策探究[J].河南科技.2017(11):60-62.

[2]王兆丰,刘军.我国煤矿瓦斯抽放存在的问题及对策探讨[J].煤矿安全.2017(01):115-116.

[3]杨海飞.煤矿瓦斯抽放中的问题与对策[J].技术与市场.2016(21):88-89.

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