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煤矿瓦斯抽采技术研究及应用

2020-09-10赖立学

环球市场 2020年10期
关键词:瓦斯煤矿应用

赖立学

摘要:近年来,我国各个大型的煤矿频发特大瓦斯爆炸事故,而目前需要对煤炭生产企业的能源结构进行深层次的改革,大型和特大型的矿井将进一步增加数量,因此,矿井瓦斯的防治工作任务重,耗时长。文章煤矿瓦斯抽采技术研究及应用进行分析。

关键词:煤矿;瓦斯;抽采;应用

随着煤矿开采机械化水平不断提升,我国的煤炭产量越来越高。同时矿井开采开始向深部延伸,、煤层瓦斯含量不断增加,以至于我国一些矿区工作面瓦斯涌出量大量增加。有些煤和瓦斯突出的煤层,还应该在开采前对瓦斯做抽采工作来消除其突出危险性。

一、多分枝地面水平抽采技术

多分枝地面水平抽采技术是一种应用在天然气、石油的抽取技术,这种技术通过其不断的发展和进步,更加广泛的应用在多个能源领域,在能源领域具备着诸多相同点和不同点,通过不断地总结规律和方法,将多分枝地面水平抽采技术应用于煤矿井下瓦斯抽采,并在不断的发展和进步中,总结经验并大胆创新,以此创建出多种多分枝水平井的瓦斯抽采技术,多分枝地面水平抽采技术,有效地与煤矿井下瓦斯抽采相结合。其中,多分枝水平井是其应用的主要部分。多分枝水平井包括许多组成部分,其中包括集束分枝水平井、径向分枝水平井、反向分枝水平井、叠状分枝水平井和羽状分枝水平井这五种组成部分。

多分枝地面水平抽采技术在一定程度上也存在着许多问题。首先,相当多的煤矿企业在应用多分枝地面水平抽采技术时,容易出现煤矿顶部边缘地带的损坏。煤矿顶部边缘地带的损坏会影响煤矿的整体结构,并且由于这种损坏的发生容易引起相应的裂缝,导致煤矿产生脱落的现象,进而产生更大的危险,这便大大增加了煤矿井下的危险性。因此,多分枝地面水平抽采技术对于煤矿环境的条件限制要求相对较高,同时也为煤矿井下开采产生了一定的危险性,从而影响煤矿井下瓦斯抽采的效果:其次,多分枝地面水平抽采技术需要在一定的接触面积上才可以实现煤矿井下的瓦斯抽取,这种和煤矿层面的直接接触,容易破坏相应的煤矿层面,继而导致煤矿层面的表面破坏程度增大,不利于保护煤矿井下的整体结构,由此增大了煤矿井下安全事故的发生率,但多分枝地面水平抽采技术将不同领域的技术应用于煤矿井下瓦斯抽采中,能够在很大程度上拓宽煤矿产业的领域宽度,由此提供了一种更为新颖的方法解决煤矿井下瓦斯抽采问题,但多分枝面水平抽采技术尚且需要进一步予以完善,其与多分枝地面垂直抽采技术相比而言,缺乏保护煤矿整体结构的能力,所以,多分枝地面水平抽采技术需要相关人员进行全方位的创新和优化。

二、多分枝地面垂直抽采技术

多分枝地面垂直抽采技术对于煤矿层面的接触面积要求相比而言较少,能够提高煤矿井工作业的安全性,但多分枝地面垂直抽采技术需要以一条垂直井作为抽采的核心,通过多条侧面井的辅助进行更为有效的抽采,提高煤矿井下瓦斯的抽采量,不仅需要保证煤矿层面的最小化破坏,同时也要求卸压瓦斯抽放钻孔可以更准确地达到采动裂隙“O”型圈内,因此,垂直井需要其他侧面井位置的确定来确定,也要根据侧面井的具体位置确定垂直井的位置,根据侧面井的具体情况确定最为合适的垂直井的方向和角度,选择侧面井的具体位置,并且根据要钻孔的稳定性来确定。

三、斜向钻孔瓦斯抽采技术

斜向钻孔瓦斯抽采技术,是在工作面的回风侧打顺层斜向钻孔,并且在工作面开采前进行煤层瓦斯预抽.然后在开采时进行采动卸压抽采,这种斜向钻孔瓦斯抽采技术需要一定的技术参数,其中需要钻孔与巷道的夹角为60°,同时需要钻孔与水平面的夹角和煤层的倾角相一致,通常钻孔孔深为120m,孔径为94mm,孔距为5m,但其具体情况还应不同的施工结构而进行改动,其中钻口需要采用聚氨酯封孔,其封孔的深度为5~10m,封孔端的长度最好为1m,采用相应指标的PE管,同时需要铠装胶管与支管相连接,然后再连接到主管上,最后连接到地面的泵房,根据煤矿的具体环境条件确定钻孔之间的间距。斜向钻孔瓦斯抽采技术需要对抽采的管路进行有效的管理,这要求当抽采钻孔在接近切眼并不断报废的过程中,要进行相应的卸压抽采,根据抽采的管路将管路予以卸载,利用法兰片将端头密封。在回采阶段时,要提前拆除相应的管理以保证煤矿井下的生产运作,并且要将靠近切眼的钻孔通过软胶管和抽采管相连接,在抽采管的末端需要特制2~3m的短管,同时在短管上制作相应的变径三通,在钻孔报废时,保证短管始终在抽采管路的末端位置,斜面钻孔抽采技术可以大量抽取煤矿井下的瓦斯,同时也可以提高煤矿井下瓦斯抽采效率,斜面钻孔抽采技术可以更有效的抽采本煤层的瓦斯,从而为煤矿井工作业提供更为安全稳定的作业环境,斜面钻孔抽采技术的要求更为严格,并且对钻孔的要求程度较高,需要进行严格的数据分析,根据煤矿井下的具体情况,确保斜面钻口抽采的正常运行。

四、结束语

通过上述管理措施与技术,确保了在复杂地质条件之下采面得以安全地回采,同时,积累了一定经验给瓦斯治理,打下了矿井安全生產的基础。较为先进的抽采技术,使得井下煤炭的开采期间的瓦斯威胁得以基本消除,煤炭安全高效的生产得到保证。

参考文献:

[1]王智超.煤矿井下瓦斯抽采技术[J].技术与市场,2015(08).

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[3]徐景德,杨鑫,赖芳芳,韩春晶,朱正宪.国内煤矿瓦斯强化抽采增透技术的现状及发展[J].矿业安全与环保,2014(04).

[4]陈春阳.媒矿瓦斯抽采技术研究及应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2014(06).

[5]孙东玲,孙海涛.煤矿采动区地面井瓦斯抽采技术及其应用前景分析[J].煤炭科学技术,2014(6).

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