煤礦瓦斯抽采技術研究及應用

賴立學

摘要：近年來，我國各個大型的煤礦頻發特大瓦斯爆炸事故，而目前需要對煤炭生產企業的能源結構進行深層次的改革，大型和特大型的礦井將進一步增加數量，因此，礦井瓦斯的防治工作任務重，耗時長。文章煤礦瓦斯抽采技術研究及應用進行分析。

關鍵詞：煤礦;瓦斯;抽采;應用

隨著煤礦開采機械化水平不斷提升，我國的煤炭產量越來越高。同時礦井開采開始向深部延伸，、煤層瓦斯含量不斷增加，以至于我國一些礦區工作面瓦斯涌出量大量增加。有些煤和瓦斯突出的煤層，還應該在開采前對瓦斯做抽采工作來消除其突出危險性。

一、多分枝地面水平抽采技術

多分枝地面水平抽采技術是一種應用在天然氣、石油的抽取技術，這種技術通過其不斷的發展和進步，更加廣泛的應用在多個能源領域，在能源領域具備著諸多相同點和不同點，通過不斷地總結規律和方法，將多分枝地面水平抽采技術應用于煤礦井下瓦斯抽采，并在不斷的發展和進步中，總結經驗并大膽創新，以此創建出多種多分枝水平井的瓦斯抽采技術，多分枝地面水平抽采技術，有效地與煤礦井下瓦斯抽采相結合。其中，多分枝水平井是其應用的主要部分。多分枝水平井包括許多組成部分，其中包括集束分枝水平井、徑向分枝水平井、反向分枝水平井、疊狀分枝水平井和羽狀分枝水平井這五種組成部分。

多分枝地面水平抽采技術在一定程度上也存在著許多問題。首先，相當多的煤礦企業在應用多分枝地面水平抽采技術時，容易出現煤礦頂部邊緣地帶的損壞。煤礦頂部邊緣地帶的損壞會影響煤礦的整體結構，并且由于這種損壞的發生容易引起相應的裂縫，導致煤礦產生脫落的現象，進而產生更大的危險，這便大大增加了煤礦井下的危險性。因此，多分枝地面水平抽采技術對于煤礦環境的條件限制要求相對較高，同時也為煤礦井下開采產生了一定的危險性，從而影響煤礦井下瓦斯抽采的效果：其次，多分枝地面水平抽采技術需要在一定的接觸面積上才可以實現煤礦井下的瓦斯抽取，這種和煤礦層面的直接接觸，容易破壞相應的煤礦層面，繼而導致煤礦層面的表面破壞程度增大，不利于保護煤礦井下的整體結構，由此增大了煤礦井下安全事故的發生率，但多分枝地面水平抽采技術將不同領域的技術應用于煤礦井下瓦斯抽采中，能夠在很大程度上拓寬煤礦產業的領域寬度，由此提供了一種更為新穎的方法解決煤礦井下瓦斯抽采問題，但多分枝面水平抽采技術尚且需要進一步予以完善，其與多分枝地面垂直抽采技術相比而言，缺乏保護煤礦整體結構的能力，所以，多分枝地面水平抽采技術需要相關人員進行全方位的創新和優化。

二、多分枝地面垂直抽采技術

多分枝地面垂直抽采技術對于煤礦層面的接觸面積要求相比而言較少，能夠提高煤礦井工作業的安全性，但多分枝地面垂直抽采技術需要以一條垂直井作為抽采的核心，通過多條側面井的輔助進行更為有效的抽采，提高煤礦井下瓦斯的抽采量，不僅需要保證煤礦層面的最小化破壞，同時也要求卸壓瓦斯抽放鉆孔可以更準確地達到采動裂隙“O”型圈內，因此，垂直井需要其他側面井位置的確定來確定，也要根據側面井的具體位置確定垂直井的位置，根據側面井的具體情況確定最為合適的垂直井的方向和角度，選擇側面井的具體位置，并且根據要鉆孔的穩定性來確定。

三、斜向鉆孔瓦斯抽采技術

斜向鉆孔瓦斯抽采技術，是在工作面的回風側打順層斜向鉆孔，并且在工作面開采前進行煤層瓦斯預抽.然后在開采時進行采動卸壓抽采，這種斜向鉆孔瓦斯抽采技術需要一定的技術參數，其中需要鉆孔與巷道的夾角為60°，同時需要鉆孔與水平面的夾角和煤層的傾角相一致，通常鉆孔孔深為120m，孔徑為94mm，孔距為5m，但其具體情況還應不同的施工結構而進行改動，其中鉆口需要采用聚氨酯封孔，其封孔的深度為5～10m，封孔端的長度最好為1m，采用相應指標的PE管，同時需要鎧裝膠管與支管相連接，然后再連接到主管上，最后連接到地面的泵房，根據煤礦的具體環境條件確定鉆孔之間的間距。斜向鉆孔瓦斯抽采技術需要對抽采的管路進行有效的管理，這要求當抽采鉆孔在接近切眼并不斷報廢的過程中，要進行相應的卸壓抽采，根據抽采的管路將管路予以卸載，利用法蘭片將端頭密封。在回采階段時，要提前拆除相應的管理以保證煤礦井下的生產運作，并且要將靠近切眼的鉆孔通過軟膠管和抽采管相連接，在抽采管的末端需要特制2～3m的短管，同時在短管上制作相應的變徑三通，在鉆孔報廢時，保證短管始終在抽采管路的末端位置，斜面鉆孔抽采技術可以大量抽取煤礦井下的瓦斯，同時也可以提高煤礦井下瓦斯抽采效率，斜面鉆孔抽采技術可以更有效的抽采本煤層的瓦斯，從而為煤礦井工作業提供更為安全穩定的作業環境，斜面鉆孔抽采技術的要求更為嚴格，并且對鉆孔的要求程度較高，需要進行嚴格的數據分析，根據煤礦井下的具體情況，確保斜面鉆口抽采的正常運行。

四、結束語

通過上述管理措施與技術，確保了在復雜地質條件之下采面得以安全地回采，同時，積累了一定經驗給瓦斯治理，打下了礦井安全生產的基礎。較為先進的抽采技術，使得井下煤炭的開采期間的瓦斯威脅得以基本消除，煤炭安全高效的生產得到保證。

參考文獻：

[1]王智超.煤礦井下瓦斯抽采技術[J].技術與市場，2015（08）.

[2]崔志斌.煤礦瓦斯綜合抽采技術及應用[J].中州煤炭，2014（11）.

[3]徐景德，楊鑫，賴芳芳，韓春晶，朱正憲.國內煤礦瓦斯強化抽采增透技術的現狀及發展[J].礦業安全與環保，2014（04）.

[4]陳春陽.媒礦瓦斯抽采技術研究及應用[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2014（06）.

[5]孫東玲，孫海濤.煤礦采動區地面井瓦斯抽采技術及其應用前景分析[J].煤炭科學技術，2014（6）.