APP下载

矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景

2016-12-23曹文杰

山东工业技术 2016年23期
关键词:环保

曹文杰

摘 要:本文具体分析了瓦斯抽采活动的可行性,介绍了日常进行瓦斯抽采的常用方法,就我国天然气利用现状以及存在的问题,结合发展的实际需要,系统地阐述了中国煤矿瓦斯抽采技术,除此之外还具体提出了我国煤矿瓦斯抽采在以后的具体研究方向,深入科学的对其发展思路展开分析,为以后矿井瓦斯抽采设计的实际生产提供依据。

关键词:瓦斯抽采技术;瓦斯利用;低浓度瓦斯;环保

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.045

瓦斯抽采是近年来提出的新概念,一般来说指的是指利用气体提取设备煤层瓦斯抽采泵等,并通过网络与巷道隔离,对放出来的气体浓度借助一定的手段技术实施管理[1-2],经过半个多世纪的在实际抽气排水中的应用和完善,长时间的经验研究发现,煤矿瓦斯抽采的不仅是减少煤矿瓦斯防治瓦的重要措施和排放,可以有效的防止煤与瓦斯突发的爆炸等灾害,还可以实现高浓度气体回收并进行提取作为清洁能源使用,变害为利,气体萃取技术是经过中外研究者的努力的结果,也是逐步提高[3-5]瓦斯抽采技术的关键。然而,我们还必须认识到瓦斯抽采技术有许多缺点,如机理和预测煤与瓦斯利用低浓度瓦斯突出,这些问题都是值得我们进一步研究的,因此,掌握煤矿瓦斯抽采技术的研究现状和应用前景,具有非常重要发展意义。

1 矿井瓦斯抽采的可行性分析

1.1 矿井瓦斯抽采的目的

瓦斯抽采的主要目的是防止煤矿瓦斯抽采过度引发危险或者是爆炸,以此来确保矿井安全;为了更好的保护层开采,矿井瓦斯抽采系统应采用卸压砖保护层,排水采气近距离保护层,减少卸压瓦斯的工作面和采空区的保护层,确保保护层安全开采排水;采用远程保护层瓦斯技术,这样能够扩大保护范围和程度,以及保证后来在保护层掘进和开采工作,瓦斯涌出量会明显减少;无保护层开采的煤矿瓦斯预抽可以作为一个区域防突措施和保证对天然气资源的开发利用。

1.2 常用的瓦斯抽采方法

根据不同部位、不同煤层开采巷道布置及矿井瓦斯抽的条件,可以看出在在不同国家提出的方法和工作程序以及提取方法是不一样的,从天然气提取方面一般情况可分为:挖掘邻近层瓦斯抽采、采空区抽排水以及岩气以煤层气开发。

2 我国矿井瓦斯的利用情况及存在的问题

矿业包括两个方面的煤矿瓦斯抽采,一是抽采,二是开采。因此,不仅要看到瓦斯抽采的研究现状,而且要注意对实际开采现状环境进行分析研究。开采,主要体现在如何使用天然气和天然气开采后,合理利用的一个重要方面的天然气和抽气,瓦斯抽采整个瓦斯利用程度的关键所在。煤矿瓦斯是一种宝贵的资源,它是我们的自然财富。然而,由于采矿方法和技术的局限性,导致了天然气的利用率很低。早期的安全规则的煤矿瓦斯利用浓度在百分之三十以下不排水,有的甚至是直接排空,导致含二氧化碳产生的甲烷是十六倍的废气甲烷资源的温室效应造成环境污染,因此在新的国家能源政策的指导下该工程已启动。

瓦斯天然气利用存在的主要问题是:

1)小于5%的浓度的天然气利用率。现在,低浓度瓦斯利用的纯化方法主要适用的浓度是在10% ~ 30%,在这部分主要是通过变压吸附膜分离以及采取真空变压吸附等技术实现对经过纯化的浓度超过百分之三十的气体的两级净化操作,最后使得其浓度达到百分之九十以上,但是作为一个平民如燃气锅炉的使用,或者是可以作为一个更广泛的工业用途而在气体在低浓度的使用上却没有大的突破,或者一些方法不能投入运营,收入和成本之间的差异。

2)瓦斯利用受煤矿排水量的影响。在挖掘不同阶段的不同位置和采取不同方案的煤矿,在采矿过程以及技术的处理不同都将严重影响瓦斯抽采量和气体产量少,因此有时可以开采出很多产量,有时很少,不能持续使用气体进行长时间的瓦斯抽采工作,因此也不得不停止部分民事工作。

3 瓦斯抽采的研究方向及发展思路

完善抽采专职队伍,确保抽采人员的相对稳定实现对瓦斯开采的长远研究。目前在中国瓦斯抽采技术还存在很多的不足和缺失,我们必须牢牢把握时代发展的要求重新认识气排水的意义。此外还应该定向钻井监控装置的发展,保障钻井参数满足设计要求和进行瓦斯抽采试验的需要,保证开采煤矿的抽水率符合要求。在掌握以上提及的各种瓦斯抽采研究方向和研究技术的同时,也要了解未来煤矿瓦斯抽采方向的发展:

1)在技术方面,需要加强和深化。工程管理上应该注重对瓦斯抽采技术选择的适用性的管理,及时总结瓦斯抽采技术的技术特点和应用范围,结合实际需要深入开展应用研究,为矿井瓦斯抽采为单一低透气性煤层强化提取技术的实验研究提供指导,提高开采层预抽采率,降低煤层气的排放。除此持外还要保持钻井工作的高效率以及提升辅助设备工作的速度,切实解决钻井在负软煤层的瓦斯抽采进行施工中的不同钻孔的方向以及长度的选择。

2)在管理中,要加强以下几个方面的工作:提高专职人员工作内容成绩的提取,保证排水人员相对稳定;加大对人员的培训,提高人员的技术能力和个人素质;增强对排水设备的监督和管理,保证设备可以保持良好的工作状态,以更好的满足施工的实际要求。

4 结 论

(1)瓦斯抽采要注意提取工作的科学开展。因为这不仅仅对瓦斯抽采工作有重要影响,还对天然气的使用以及摒弃瓦斯抽采等问题有很大影响,要切实避免能源的浪费以及污染,保证提取的资源以及天然气等资源可以得到充分利用。

(2)在新的发展形势下,天然气开采的选择依然是当前国际、国内面临环境问题以及能源问题的一致话题,由此可见掌握瓦斯抽采技术至关重要。

参考文献:

[1]林伯泉.矿井瓦斯防治理论与技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2010:76-78.

[2]胡殿明,林柏泉.煤层瓦斯赋存规律及防治技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2006:91-92.

[3]王德明.矿井通风与安全[M].徐州:中国矿业大学出版社,2007:26-28.

[4]俞启香.矿井瓦斯防治[M].徐州:中国矿业大学出版社,1992:42-43.

[5]黄盛初,刘文革,赵国泉.中国煤层气开发利用现状及发展趋势[J].中国煤炭,2009,25(01):5-10.

猜你喜欢

环保
我国农业经济绿色低碳循环发展概述
建筑给排水设计中的环保问题
浅谈新能源汽车的概况和发展
木结构建筑的鉴赏与防护
竹材在现代家具创作中的应用研究
浅谈公路绿色环保养护
有痔无恐湿巾的试验研究及市场分析
浅议坚持法治环保 推动绿色发展的实现路径