礦井瓦斯抽采方法及安全措施分析

【摘? 要】隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)的煤礦行業(yè)也迎來(lái)了發(fā)展的高峰期。煤礦開(kāi)采過(guò)程中瓦斯是一個(gè)極為危險(xiǎn)的因素，生產(chǎn)過(guò)程中需要合理的控制瓦斯的濃度，為了能夠避免瓦斯?jié)舛冗^(guò)高引發(fā)的事故，最為有效的措施就是進(jìn)行瓦斯抽采。本文對(duì)礦井瓦斯的抽采方法和安全措施進(jìn)行詳細(xì)的分析。

【關(guān)鍵詞】抽采瓦斯;抽采方法;安全措施

我國(guó)的煤礦資源十分豐富，不過(guò)賦存煤炭資源的條件較為復(fù)雜，在進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中，如果礦井內(nèi)的瓦斯?jié)舛瘸稣７秶涂赡芤鹜咚雇怀鍪鹿省Ｍ咚雇怀龅钠茐男允志薮螅軌驀姵鏊槊汉屯咚沽鬟M(jìn)入開(kāi)采工作面空間，不光會(huì)使操作區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)大量的瓦斯和煤粉，還會(huì)對(duì)巷道和通風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，很容易造成人員被掩埋或是瓦斯爆炸等嚴(yán)重的安全事故。因此煤礦企業(yè)需要對(duì)礦井采用合理的瓦斯抽采方法，確保井下作業(yè)面的瓦斯?jié)舛确瞎ぷ鳂?biāo)準(zhǔn)。礦井下作業(yè)空間極為復(fù)雜，而且地層中含有大量的瓦斯，且瓦斯具有很強(qiáng)流動(dòng)性和擴(kuò)散性，因此抽采工作具有較大的難度，需要設(shè)計(jì)全面的方案，才能保障井下作業(yè)的安全。

一、礦井瓦斯抽采方法介紹

在井下作業(yè)生產(chǎn)中，抽采瓦斯的方法種類(lèi)很多，根據(jù)抽采系統(tǒng)不同的布置方式，分為地面抽采和井下抽采。地面抽采指的是從地面上采取鉆井的方式，抽采井下煤層或是作業(yè)區(qū)域的瓦斯。另外一種方式，是指在礦井內(nèi)布置采集瓦斯的管道，采取順層的方式完成該煤層的瓦斯，還可以利用穿層鉆孔的方式對(duì)相鄰層的瓦斯進(jìn)行抽采。

（一）順層抽采法

如果煤層起伏較小且煤層分布較為平緩的時(shí)候，可以利用順層鉆孔抽采瓦斯的方法，使用這種方法的時(shí)候，煤層夾矸含量不能太高。順層鉆孔抽采瓦斯時(shí)對(duì)鉆孔的間距有嚴(yán)格的要求。鉆孔間距、鉆孔抽采半徑以及抽采時(shí)間之間關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，一般情況下間距應(yīng)為2到5米之間。開(kāi)采時(shí)工作面的長(zhǎng)度直接決定了鉆孔的長(zhǎng)度。鉆孔的時(shí)候不光可以沿著煤層的走向，還能和煤巷呈一定的角度。抽采瓦斯的時(shí)候長(zhǎng)會(huì)存在一些沒(méi)有完全控制的區(qū)域，因此需要采取必要的措施進(jìn)行補(bǔ)充采集，保證完全的抽采井下的瓦斯。

（二）跨層抽采法

如果遇到具有極大危險(xiǎn)性的極厚的煤層，就需要利用跨層鉆孔抽采的方法。我國(guó)有一部分煤層并沒(méi)有開(kāi)采的保護(hù)層，并且這些煤層常會(huì)伴有較為嚴(yán)重的煤層突出。因此，對(duì)于這類(lèi)煤層的瓦斯進(jìn)行抽采的時(shí)候最為適合的方法就是跨層鉆孔法。根據(jù)礦井的巷道情況可以采用兩種跨層鉆孔抽采瓦斯的方法，一種是在底板巖巷采取大面積跨層鉆孔抽采瓦斯;另一種是底板巖巷較為密集的區(qū)域采取跨層鉆孔方式抽采瓦斯。利用跨層鉆孔抽采瓦斯的方式安全性較高，并且施工較為靈活，對(duì)于不同地質(zhì)構(gòu)造的礦井都較為適合，并且施工工程中鉆孔的工程量不大，同時(shí)不會(huì)嚴(yán)重影響鉆孔周?chē)牡刭|(zhì)。利用跨層鉆孔抽采瓦斯的方法能夠快速有效的消除煤層突出帶來(lái)的危害，這也是現(xiàn)階段針對(duì)沒(méi)有保護(hù)層的突出煤層抽采瓦斯最為常用的方法。

（三）高位走向鉆孔抽采瓦斯方法

在開(kāi)采煤炭的過(guò)程中，由于地址應(yīng)力的影響，巷道的上方常會(huì)形成裂縫，高位走向鉆孔抽采瓦斯的方法正是要充分的利用這些裂縫進(jìn)行瓦斯抽采。本技術(shù)能抽采巷道及其周?chē)嬖诘耐咚埂?shí)際的操作時(shí)，需要沿著巷道的走向，每隔100米就要設(shè)置一個(gè)高位鉆孔區(qū)，并且需要鉆取深度不同的孔道。一般情況下會(huì)在垂直方向上的每隔十米鉆取一個(gè)孔道，每個(gè)垂直高度放置五個(gè)鉆孔，每個(gè)鉆孔孔徑應(yīng)為13毫米左右，這樣布置鉆孔，能夠保證全方位的開(kāi)采瓦斯。

二、礦井瓦斯抽采的安全措施

抽采瓦斯的過(guò)程中，一方面要重視瓦斯抽采的效率，另一方面還要注意抽采瓦斯的安全性。實(shí)際操作中，如果輸送瓦斯的管道溫度過(guò)高，超過(guò)了煤炭的自然臨界點(diǎn)，或是煤層中存在過(guò)高的瓦斯壓力，容易引起煤炭自燃、瓦斯管道或是瓦斯爆炸等情況。因此，需要采取有效的措施杜絕安全事故的發(fā)生。

（一）增強(qiáng)鉆孔封孔質(zhì)量

影響抽采瓦斯安全性中，影響較大的就是卸壓區(qū)滲透率。開(kāi)采時(shí)間較長(zhǎng)的時(shí)候，卸壓區(qū)的安全性就會(huì)降低，卸壓區(qū)的滲透性會(huì)隨著抽采時(shí)間的變化具有不同的安全性。在抽采瓦斯的時(shí)候，需要嚴(yán)格的要求鉆孔封孔的質(zhì)量，并利用固封堵技術(shù)、巷道噴涂密封等技術(shù)對(duì)巖體的裂縫進(jìn)行封堵，并且要確保封堵的有效性。

（二）確保抽采負(fù)壓的合理性

在抽采瓦斯的過(guò)程中，對(duì)于抽采作業(yè)的安全性來(lái)說(shuō)，抽采的負(fù)壓是主要的影響因素。抽采負(fù)壓不同的時(shí)候，抽采時(shí)間越長(zhǎng)，抽采作業(yè)的穩(wěn)定性能就會(huì)不斷下降。這種情況的主要成因是：當(dāng)存在較大的抽采負(fù)壓的時(shí)候，鉆孔的漏風(fēng)程度較為嚴(yán)重，這會(huì)給煤炭的自燃提供更為有利的條件。如果再抽采瓦斯的時(shí)候提高負(fù)壓可以在一定程度上提高抽采的效率，但是會(huì)對(duì)抽采的安全性產(chǎn)生一定的影響。因此在抽采瓦斯的時(shí)候，需要合理的選擇和設(shè)計(jì)瓦斯抽采時(shí)候的負(fù)壓，盡可能同時(shí)保障抽采的效率和抽采安全性。

（三）建立和完善瓦斯抽采的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

抽采瓦斯時(shí)，影響瓦斯抽采安全性的主要因素包括：不同區(qū)域的溫度、壓力、危險(xiǎn)性其他的含量等。因此為了最大限度的保障抽采瓦斯作業(yè)時(shí)的安全，就需要建立切實(shí)有效的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)Σ煌瑓^(qū)域的溫度，一氧化碳和甲烷等氣體的濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，同時(shí)還可以及時(shí)的排除開(kāi)采區(qū)域和瓦斯運(yùn)送系統(tǒng)存在的安全隱患。并且，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤炭企業(yè)更為重視提升煤炭開(kāi)采技術(shù)，對(duì)礦區(qū)實(shí)行全面有效的安全措施，利用系統(tǒng)性和智能型的瓦斯抽采監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，保障煤炭開(kāi)采過(guò)程的安全性。

結(jié)束語(yǔ)

煤炭企業(yè)的井下作業(yè)危險(xiǎn)性極高，生產(chǎn)過(guò)程中存在較多的安全問(wèn)題，如果不加以重視就會(huì)引發(fā)安全事故，造成嚴(yán)重的損失。煤礦企業(yè)如果想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就要注意開(kāi)采過(guò)程中的安全問(wèn)題，尤其是較為重要的礦井瓦斯抽采工作和相應(yīng)的安全措施。在實(shí)際工作中，一定要根據(jù)煤礦的實(shí)際情況選擇安全有效的抽采方法，確保徹底、全面的抽采瓦斯。于此同時(shí)，還要提高鉆孔封孔的質(zhì)量和水平、確保抽采負(fù)壓的合理性、建立和完善瓦斯抽采的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步提升瓦斯抽采的安全性。

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作者簡(jiǎn)介：

范碧鶴，37歲，2006.7畢業(yè)于河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)，2006.8參加工作至今，洛陽(yáng)義安礦業(yè)有限公司，2011.3-2013.7河南理工大學(xué)安全工程，本科。

（作者單位：洛陽(yáng)義安礦業(yè)有限公司）