廢棄礦井煤層氣抽采技術探究與應用

O 于志軍 趙彥(中節能寧夏新能源股份有限公司 寧夏銀川 750000)

廢棄礦井煤層氣抽采技術探究與應用

O 于志軍 趙彥
(中節能寧夏新能源股份有限公司 寧夏銀川 750000)

廢棄礦井煤層氣的有效治理是需要通過不斷的研究才能夠發現其中存在的不安全隱患。可是，當我們在大量的實踐面前不得不承認依靠一些先進的科學技術來達到控制發生煤層氣災害的發生。我國每年都會有關于煤層氣泄而發生不安全的事故，研究和分析這些不安全的事故發生都是由于我們在具體的施工過程中大意造成的，為此，要加強對我國煤礦煤層氣治理的力度，已經迫在眉睫。本文在論述煤礦井下煤層氣抽采鉆孔布孔方式、施工技術的基礎上，對未來的新技術發展趨勢作了展望。

煤礦井下；煤層氣抽采；鉆孔；施工技術

對于我國煤層氣資源來講是相當的豐富，可是面對著很復雜的地質環境，如何進行科學化的開采已經成為當前高度重視的大問題。我們在通過一些條件較為復雜、煤層特征復雜的環境下，根據往常的經驗來進行實地勘探，并且給予開采，這種辦法不能夠持續進行，往往在進行的過程中會發生一些操作的偏差，從而導致出現一些不安全的事故，這些危險的降臨隨時都可以毀滅我們正常的生活空間，這是相當嚴重的問題。可是，對于這些嚴重的問題，我們要采取的方法則是相當的困難，因為一些具體的辦法不能夠及時有效的挽救損失，對于整個安全生產來講就是隱藏的定時炸彈。

如何才能夠有效的防止不安全事故發生，主要在于通過一些具體的辦法來進行科學有效的化解，這樣一來對于廢棄礦井煤層氣的抽樣研究打下了堅實的基礎。我們通過具體的抽樣采取樣本技術來作為實驗的標準，這對于今后一段時期研究怎樣進行煤礦安全生產起到積極的推動作用。例如，2006年6月，國務院辦公廳《關于加快煤層氣(煤礦煤層氣)抽采利用的若干意見》中，這個標準的規定，已經向我們強調要加強煤層氣的科學化管理不容忽視，必須給予高度的重視，并且要采取積極的應對措施，這才是解決好廢棄礦井煤層氣抽采技術的研究問題。我們在面對一次次經驗教訓后，不得不從抓好這一方面的措施來強化技術，提高控制技術的力量已經不容忽視，這將關系到整個煤礦的正常生產。

一、高位煤層氣抽采鉆孔施工技術

近年來，越來越多的煤礦開采技術已經逐漸被人們重視和利用，可是在這樣的環境下，依然會出現一些不利于我國煤層氣抽采技術發展的安全空間，這主要原因還在于沒有合理的將其施工方法給予科學化利用，從而造成在研究的過程中，沒有一定的方向，這是一個方面，另一個方面還在于沒有提高鉆探工藝水平和設備能力，這樣會很快將其研究和分析的結果給予埋沒。通過這樣的深入研究，我們可以逐步將一些不利于礦區采煤層氣的卸壓抽采給予糾正。

1.鉆孔層位的選擇

我們通過大量的實驗研究后，可以將這種開采的力度給予適當的調整，從而形成科學化的標準模式。這對于具體的鉆孔層位研究也將起到積極的推動作用。在采取一定的方法過程中，不能夠一蹴而就，也不能胡子眉毛一把抓，這樣造成的后果是相當的嚴重的。并且還需要不斷地研究鉆孔層位的選擇方法，這對于指導我們科學化的鉆孔是十分重要的。當我們還不能夠科學化的理解什么是鉆孔層位時，就得依靠在進行的實際操作中理解怎樣進行鉆孔層位的正確選擇。

2.鉆孔參數的確定

從抽放效果和生產效率來講，一般提倡大直徑長鉆孔。但是鉆孔的深度和直徑的確定，要綜合考慮地層條件、抽放要求以及施工技術與設備能力。

地層條件是確定鉆孔參數的主要依據，抽放要求和設備能力可根據地層條件進行調整和選擇。在地層具備打深孔的條件下，可相應提高抽采要求和選擇適當的鉆進技術施工深孔，使鉆孔覆蓋整個工作面。如果地層條件復雜，鉆進成孔性差，根本不具備長鉆孔施工條件，要根據實際情況調整設計參數，確定更合適的鉆孔深度。鉆孔直徑的大小直接影響到煤層氣抽采的效果，一般直徑越大，煤層氣滲透面積越大，抽放效果越好，但是實際中，應綜合考慮煤層氣含量、抽放周期和施工成本問題。目前水平長鉆孔的設計孔徑主要有Ф113mm、Ф133mm、Ф153mm、Ф193mm。在實際生產中，可首先因地制宜的通過采用不同孔徑鉆孔進行抽采效果對比和分析，選擇最經濟有效的鉆孔直徑。

3.鉆孔的布置形式

鉆孔的參數確定后，根據工作面布置條件和抽采要求進行合理的鉆孔布置是保證鉆孔取得良好抽放效果的前提條件之一。以走向長1000m、寬200m的工作面為例，如果頂板巖石完整、成孔性好，鉆孔設計深度為800 ～1000m，可在回采終止線前10m左右的位置，從回風巷道向頂板設置上順抽放巷，然后在工作面的中間位置向回采面方向布置一組高位走向長鉆孔。另外受礦井通風壓差的影響，靠近回風側鉆孔抽放效果明顯好于進風側鉆孔，因此鉆孔布置時應盡量在靠近回風側將鉆孔加密或增大鉆孔直徑。在這種情況下，一般沿回風巷道一定距離設置鉆窩，每個鉆窩內的鉆孔向回采面方向呈小扇形分布，并應覆蓋靠近回風側1/2的工作面或更多，保證鉆孔具有煤層氣抽放量大和抽放周期長的特點。鉆孔的間距一般≥1m，在同一平面內有一定夾角，以利于孔口密封和防止串孔。如果頂板巖石穩定性差，如含有膨脹或松軟泥巖成分，鉆孔布置時應盡量避開該層。

二、本煤層氣抽采鉆孔施工技術

當人們還處于不能夠正確的理解煤層氣抽采鉆孔技術時，對于還不能夠掌握的方法要進行科學化的研究，以便于對在具體的生產過程中能夠帶給我們一些有價值的思維。往往由于沒有及時的研究透徹方法，而盲目的進行實際勘探，從而嚴重的影響到煤礦生產過程的安全性，這是相當嚴重的問題，我們不光要研究透徹利用什么樣的方法進行具體的鉆孔施工，還需要采取一些行之可靠的方法來處理在進行煤層氣抽采鉆孔施工的安全。這是最根本的研究措施。對于如何及時的調節好出現的偏差，一定要按照具體的施工目的來進行科學化的操作，這才是解決問題的根本。

在大量的實驗面前，我們不得不承認只有利用好煤層氣的沿煤層大小來確定怎樣采集，才是我們研究和分析的重要內容。為了搞好對實際的研究影響作用價值，我們一定要結合實際，抓住解決問題的主要矛盾，這才是最根本的，同時還應該緊緊抓好對具體開采的方法，這對于防止出現不安全事故也是一種防患于未然的重要舉措。通常為了采取科學的辦法來化解這一矛盾的出現，我們必須緊緊圍繞怎樣讓其逐步建立一些科學化的管理制度，這是最根本的問題。大部分的情況都應該在于遵守本煤層氣抽采鉆孔施工技術的利用，可是將這種具體的技術給予靈活的利用，才是最主要的問題，當下，利用該技術的方面還存在著一些難以控制的辦法，這就得將原來的一些方法給予拋棄，要結合實際跟好研究的步伐進行實地勘探，這才能解決問題的根本所在。

我們根據煤炭生產的研究經驗可以看到，要做好這些方面的研究，必須從發展的實際出發，依據一些先進的管理經驗，將原來的技術給予更新，從而可以滿足當前的發展需求。這是我們逐步轉變觀念的重要點，同時，還需要進一步加強各方面的技術維護能力，一方面可以提高對研究煤炭生產過程安全起到保障，另一方面還會同具體的廢棄礦井煤層氣抽產生維護的作用。我們在進行該種技術的研究過程中，一定要結合實際，抓好技術研究，才是解決這些突出問題的根本方法。在進行具體的鉆探研究分析后，主要結合實際煤炭的長遠發展作為進一步研究的重要理論課題，這是不斷的在追求一種高效的工作協調機制。由于在實際的廢棄礦井煤層氣抽過程中，會產生一些技術上的難題，這時，就得需要不斷更新技術設備，將根據廢棄礦井煤層氣的實際儲存情況給予科學化的分析，找到解決實際操作的辦法，這是最根本的，同時也需要進一步加強對各個施工環節上的檢測技術，這樣可以有效地減少由于實際操作不規范而導致的損失，這是我們認真分析廢棄礦井煤層氣抽的實際情況和如何采取一些科學的方法進行實際探索的關鍵的研究方向。

三、穿層煤層氣抽采鉆孔施工技術

我們通過大部分實踐探索可以明顯的發現，原來一些具體的實施辦法還在于不能夠及時的化解施工不安全事故，因為通過大量的實驗可以發現，要注重從鉆孔來解決煤礦煤層氣的途徑。這樣做可以迅速的解決穿層煤層氣抽采鉆孔施工技術問題。這對于整個鉆孔方法將起到積極的推動作用。在未來的發展過程中，一定要采取一些科學化的施工辦法來有效的降低其危險系數，這才是解決實際問題的根本方法。

我們對于未來該技術的研究過程，主要在于解決一些比較麻煩的問題。當一些鉆孔技術還不能夠順利讓每一位技術人員科學化熟練掌握時，就得快速的將原來的穿層煤層氣抽采鉆孔施工技術給予科學化的充分運用。這是我們進一步研究的重要理論性課題，不過要研究透這種技術，是很難的，需要掌握的方法也很多，同時，更不能夠出現一些偏頗的粗略的思維，這種思維是一種麻痹藥劑，它對于整個實踐過程來講起到一定的指導作用。為了將具體的研究方法利用的更加熟練，我們一定要根據鉆孔的大小來確定怎樣進行實際操作，這是一種慣性的思維方式，是值得我們進一步研究的重要方面內容。當大部分的地方還不能夠理解怎樣才能夠使用該種技巧來化解矛盾時，就得給予這些地方加強實際的演練工作，從而形成多方面的思維，以至于更好的將穿層煤層氣抽采鉆孔施工技術傳播開來。

四、結束語

技術的不斷更新，可以為推動我國礦井煤層氣的研究打下堅實的基礎。我國在廢棄礦井煤層氣抽采技術方面的成功經驗，是重要的研究成果，它也將為礦井煤層氣的進一步采抽提供了重要依據。

[1]石智軍．煤礦坑道近水平鉆探機具與定向鉆進技術[G]//煤科總院50年院慶論文集．北京：煤炭科學研究總院，2007．

[2]煤炭工業部安全司．中國煤礦煤層氣抽放技術與管理[M]．北京：煤炭工業出版社，1996．

[3]張鐵崗．礦井煤層氣綜合治理技術[M]．北京：煤炭工業出版社，2001．

[4]袁亮．松軟低透煤層群煤層氣抽采理論與技術[M]．北京：煤炭工業出版社，2004．

Discussion and Application of Abandoned Mine Coalbed Methane Extraction Technology

Yu Zhijun Zhaoyan
(Ningxia New Energy co., LTD,China Energy Conservation And Environmental Protection Group, NingxiaYinchuan, 750000)

Only by continuous study on , can we f nd the potential safety hazard in abandoned mine coalbed methane for its effective governa nce. But, facing large number of practice, we have to admit that it is necessary to depend on technology to prevent the happen of coalbed methane dis asters. Every year, there are accidents of coalbed methane drainage and the reason of that is the negligence in operation course, to this end, it is extr emely urgent to devote greater effort in China’s coal mine coalbed methane government.This paper, on the basis of taking disccusion on the design of holes arrangement and construction technique of underground coal mine coalbed methane extraction and drilling, puts forward further plan for futur e technology development.

underground coal mine；coalbed methane extraction；drilling；construction technique

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