煤礦瓦斯地質精細勘查技術解析

李朝峰 趙云龍 石原原

摘要：瓦斯是一種可以開采利用的資源類型，同時瓦斯也是煤礦安全的重要影響因素。具體煤礦開采中，可借助瓦斯抽采鉆孔的方式，對瓦斯進行抽采，避免瓦斯爆炸、瓦斯突出的產生。為保障瓦斯的抽采均衡，確保瓦斯防治效果，文章對瓦斯地質精細勘查技術展開分析，研究精細勘查技術的意義，再對具體精細勘查技術的分析展開研究，旨意保障瓦斯抽采效果，保障煤礦安全生產。

關鍵詞：煤礦;瓦斯地質;精細勘查技術

引言

煤礦瓦斯是由游離于煤儲層的煤層氣構成，是一種重要的資源類型，且具有較高應用價值，屬于一種潔凈的能源類型。但是，實際煤礦生產中，煤礦瓦斯可能會造成煤礦安全事故的產生，不利于煤礦安全生產。為探明煤礦瓦斯的基本情況，主要運用瓦斯地質鉆探工藝，對其進行開采和抽放，達到安全的目的。

1煤礦瓦斯地質精細勘查技術的意義

瓦斯是一種游離或依附于煤層空隙中的氣體，在煤層開采過程中，瓦斯原有的賦存狀態發生變化，使得瓦斯發生變動。如果煤層開采中，未能采取適宜的瓦斯治理技術對瓦斯進行治理，則會導致瓦斯突出等風險，嚴重影響煤礦開采安全，甚至造成重大安全隱患的發生。針對這種情況，需要采取適宜的瓦斯抽采技術，實現對煤層瓦斯的控制與利用。而為實現瓦斯的抽采，則需結合詳細的資料信息，保障煤層瓦斯抽采均衡的情況。具體瓦斯地質精細勘查，需查明煤層厚度變化和影響<100m的隱性褶曲的基本情況，從而實現瓦斯連續監測。與常規的地質勘查存在一定的區別。其中，煤礦瓦斯地質主要側重點為煤層瓦斯，包括對瓦斯的賦存情況，其目的是實現對煤層瓦斯的控制，而具體勘查任務則集中在煤層瓦斯，避免煤層開采過程中，出現瓦斯災害。實際的煤層開采過程中，積極施行瓦斯地質精細勘查技術，對煤礦開采安全具有十分積極的作用。

2瓦斯地質鉆探工藝

2.1鉆機安裝

鉆機安裝是瓦斯地質鉆探中關鍵。首先，需要結合具體鉆進深度和鉆孔大小，完成對鉆機的選擇，確保鉆機基本功能。鉆機選擇完成后，則展開鉆機安裝。具體安裝過程中，需要保障鉆桿、鉆頭垂直于地面。并使動力頭、夾持器和鉆孔位處于同一條直線。避免出現鉆進效果受到影響。為避免鉆機出現失穩的情況，需要預先對頂板展開處理，并做好鉆機固定。對于動力機組，需要將其置于高出水面位置，并運用水平尺，做好找平工作。操作臺安置于可以對鉆場所有情況觀察的區域。

2.2開鉆及鉆進

鉆機布置完成后，則展開瓦斯地質鉆探。鉆進過程中，需要重視對給進壓力克服鉆具與巖層摩擦阻力、水力因素反作用力和鉆具重力，從而保障鉆頭能夠順利完成對巖層的切削，達到鉆進的目的。①開孔過程中，注意壓力避免壓力過大，轉速過快情況造成鉆頭損壞的情況。還需要嚴格對水量進行控制，選擇小水量的方式，提升開孔效果。②鉆進。井下鉆進時，可能會出現多次停鉆的情況，這類情況需要不斷的展開對鉆頭的提離孔底，殘余碎屑和巖石會對鉆進造成影響。因此，需要做好對鉆頭和孔底磨合工作，避免出現鉆頭損壞的情況。

3影響礦井瓦斯地質的主要因素

3.1煤本身具有的性質

煤對瓦斯具有一定的吸附能力，這是有煤的孔隙和品質決定的，不同煤種的瓦斯含量不同。煤在形成初期，結構較為疏松，孔隙較大，存在較多的游離瓦斯。但是這個階段的煤質主要以褐煤為主，受到煤物化的影響沒有形成大量瓦斯。后期煤受到地質的影響，匯集在一起，縫隙縮小，形成堅固的煤炭，吸引瓦斯附屬的功能下降，煤質受自然條件影響不斷變化，內部就會銜生出許多細小的縫隙，最后形成無煙煤，對瓦斯具有較強的吸附能力。但是不是煤對瓦斯吸附能力強，含有瓦斯量就越大。

3.2煤層賦存要求

處于煤層中間的瓦斯，受到底層的壓力，就會在煤層中不斷活動，其活動幅度的大小和煤層、圍巖的浸透程度密切相關。其浸透程度越大的圍巖，瓦斯散發的越快，反之瓦斯就會被存儲在煤層中。瓦斯能在水中溶解，瓦斯會隨著底下水的流動而散發。另外，瓦斯的含量也受到水分子的影響，它能使煤的表面對瓦斯的吸著功能有所下降。因此，含水量較多的煤層，其瓦斯含量相對就少。

3.3地質構造因素的影響

同一個礦區中瓦斯含量不同的主要原因是因為地質構造的區別。通常來說，開放性斷層的地質瓦斯含量較少;壓性斷層瓦斯含量較多。地質構造是影響瓦斯存儲的最重要因素之一。對于封閉型地質構造可以把瓦斯進行封閉，開放性地質構造可以合理的排放瓦斯。瓦斯的噴出一般發生在地質構造被破壞地帶、溶背斜、儲瓦斯區等區域，這是瓦斯噴出的最佳渠道，對于礦井的安全生產起著關鍵性的作用。

4煤礦瓦斯地質精細勘查要求

4.1煤礦瓦斯地質精細勘查的相關要求

為實現瓦斯地質精細勘查，需要結合相關施工要求，保障煤礦瓦斯地質精細勘查效果，具體的幾點要求如下。①由疏到密，控制頂底板。借助瓦斯抽采鉆孔，實現對煤層的探查，其主要目的是發現煤層異常，針對這種情況，需要遵循由疏到密的施工需求。結合獲取的資料信息，實施有效的地質分析。另外，對于抽采鉆孔，需要實施有效的優化布置，保障抽采均衡。②資料記錄，異常標注。在具體的瓦斯地質精細勘查中，需要具有相關工作經驗的人員實施，并做好各項資料的整理與記錄工作，在結合信息技術的基礎上，實施有效數據處理工作，并展開有效的異常標注工作，包括具體動力現象發生位置，結合其他信息，確定具體異常位置。

4.2掘進巷道前方隱伏構造探測

為明確煤層隱伏的煤厚變化情況，可結合頂板連續控制方式，可在頂底板施工鉆孔，按照一定的仰角俯角向頂底板進行鉆探，進而確認頂底板位置。在具體鉆孔設置時，需要注意鉆孔長度，避免鉆孔過長的情況，導致鉆孔彎曲情況。隨著巷道掘進的進行，間隔一段距離設置鉆孔，從而達到頂底板的控制。擇取這種方式，能夠適應XX礦的需求，有效控制鉆孔的基本參數。如果掘進施工過程中，出現隱伏斷層，即便僅存在1m落差，頂底板控制的方式也可實現對瓦斯的探明，再采取具有針對性的措施，可以達到快速處理瓦斯危害的目的，實現防突。

4.3起拔鉆探工藝

起拔鉆探工需要詳細的分析。對于上述環境中出現卡鉆或是停鉆的情況，則需要展開對起拔鉆的設計。具體設計中需要對起拔鉆的排渣機理、參數變化等展開分析，重視對起拔壓力的分析，避免給進壓力過大的情況，從而保障起拔鉆的效果。如果出現坍塌時，則選擇聯合式坍塌的排渣方式，停止鉆進，騰出空間，停止注水，關閉泥漿泵。緩緩活動鉆具，實現鉆孔通暢。

結束語

本文研究分析，煤礦瓦斯地質精細勘查技術，先對該項技術意義進行闡述，詳細分析其具體工作內容及相關施工要求，最后結合XX礦的實際情況，研究分析瓦斯精細勘查技術的基本情況。結果證實，該項技術能夠查明煤層內的隱伏結構，包括小斷層、褶曲等，借助有效的瓦斯抽放措施，可實現對瓦斯的治理，降低安全隱患。

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