適合中小煤礦的瓦斯地下抽采技術探討

李小偉

摘要：對于中小煤礦而言，安全是其生產的生命，影響煤礦瓦斯滲流速度最主要的因素就是煤層滲透率、壓力梯度與鉆孔布置。一般情況下，順煤層鉆孔抽采法包括巷道掘進邊掘邊抽法、回采工作面走向平行鉆孔法、巷道掘進先抽后掘集中方式，在進行鉆孔時，需要根據鉆孔位置選擇合理的鉆機尺寸，這樣才能夠保障抽采的效果，本文主要分析適合中小煤礦的瓦斯地下抽采技術。

關鍵詞：中小煤礦瓦斯地下抽采技術分析

對于中小煤礦而言，安全是其生產的生命，基于這一因素，在開展瓦斯地下抽采技術時，必須要再三注意，選擇好科學合理的抽采方式。

有關研究顯示，影響煤礦瓦斯滲流速度最主要的因素就是煤層滲透率、壓力梯度與鉆孔布置，對于中小煤礦抽采瓦斯，要想提升抽采效果，必須要選擇好煤層，保證好鉆孔布置方式與高負壓。

1 適宜中小煤礦的瓦斯地下抽采技術

1.1 選擇好煤層鉆孔方式

有關研究顯示，同一煤樣在平行層理方向上，其滲透率是遠遠大于垂直層理方向的，在進行抽采時，特別是在抽采透氣性較差的煤層時，必須要嚴格依據煤層層理方向選擇合理的鉆孔方式與抽放方式，這樣才能夠獲取到更加理想的抽采效果。種種實踐都證實，順煤層鉆孔抽采方式可以有效優化瓦斯地下抽采效果。

一般情況下，順煤層鉆孔抽采法包括巷道掘進邊掘邊抽法、回采工作面走向平行鉆孔法、巷道掘進先抽后掘集中方式，在進行鉆孔時，需要根據鉆孔位置選擇合理的鉆機尺寸，這樣才能夠保障抽采的效果，而采取該種抽采方式還能夠有效解決瓦斯突出以及瓦斯超限的問題，從而為煤礦的安全開采奠定好堅實的基礎。

1.2 選擇合適的鉆孔與排渣工藝

抽采鉆孔的技術參數對于瓦斯地下抽采的效果也有著直接的影響，雖然大孔徑鉆孔能夠利于瓦斯的抽放，但是如果過大，也會出現抽采不均勻甚至抽采空檔的情況，考慮到各類因素，在進行抽采時需要根據采掘面接替時間要求、透氣性系數等因素進行計算，在條件許可的情況下，可以適當加大鉆孔的深度，這樣可以獲取到較長的抽采時限與產氣量，防止發生采鉆交替頻繁以及采氣不連續情況的發生。

而高突煤層鉆孔施工工作中最大的障礙就是垮孔與噴孔問題，尤其是地壓大、松軟的煤層中，鉆孔的深度會受到較大的限制，對于此類煤層多會使用水力排渣打鉆的施工方式，但是很容易發生垮孔、噴孔以及卡鉆的情況，為了有效優化鉆孔的深度以及成孔率，可以選擇風力排渣方式，該種排渣方式不會對瓦斯的滲透與解吸產生影響，能夠降低卡鉆發生率。

1.3 選擇科學的封孔方式

封孔的質量對于小煤礦瓦斯地下抽采的效果也有著一定的影響，只有保障鉆孔氣密性，才能夠保障瓦斯抽采濃度，就現階段來看，我國常用的抽放鉆孔封孔方式包括人工水泥砂漿封孔法、聚氨酯封孔法與水泥注漿泵封孔法幾種形式，這幾種封孔形式都有著利弊，在實際的抽采過程中，必須要綜合孔口負壓、裂隙情況與孔口煤巖形式來綜合選擇。

2 瓦斯地下抽采技術在中小煤礦中的具體應用

某中小煤礦年生產能力是6000噸，煤層平均傾角為14°，煤層是緩傾斜煤層，平均厚度是4.21m，工作面煤壁為16-21m，礦井使用中央并列式機械抽出式通風模式，回采工作面風量為367m3/min，瓦斯濃度為0.6%，回風流瓦斯濃度為0.6%-0.7%，在放炮時，瓦斯濃度超過了0.6%，是典型的高瓦斯礦井。

2.1 抽采設備與抽采工藝的選擇

考慮到這一礦區是一種單一的煤層，在回采以及掘進期間瓦斯量較大，因此，可以在回采條與煤層掘進位置設置好順煤層鉆孔，具體的瓦斯抽采方式選擇回采工作面順層預抽與工作面順層鉆孔預抽方式。在鉆機方面，采用ZYG-150鉆機，該種鉆機鉆孔深度能夠達到150米，體積小、穩定性強、操作簡單、強度理想、剛度大、適應性強，能夠滿足各種鉆孔方式，在排渣方面使用風力排渣方式，在礦區中配備壓風機。

根據礦區情況，將鉆孔間距設置為3.0m，鉆孔孔徑設置為64mm，使用水泥漿注漿泵封孔法。

2.2 抽采結果

采用了以上的抽采方式之后，瓦斯抽采的濃度得到了大幅的提升，抽采濃度達到了54%，這就說明封孔技術以及鉆孔工藝效果理想，高濃度的瓦斯可以滿足能源利用效果，能夠作為中小煤礦的電力燃料。

此外，煤層中瓦斯的含量得到了大幅的降低，在抽采兩個月后，回風流瓦斯濃度降低至0.3%-0.5%，放炮時工作面最大瓦斯濃度僅僅為0.5%，這就有效降低了瓦斯爆炸率。

可以看出，該種方式是一種適合中小煤礦的瓦斯地下抽采技術，值得進行推廣和使用的。

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