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分析井下瓦斯抽采钻孔施工技术

作者:未知

  摘 要:瓦斯抽采是煤矿井下生产的重要环节,在煤层回采前实施煤矿井下瓦斯抽采可以实现获得洁净能源的目标,提升煤炭资源开采的安全性,而瓦斯抽采钻孔施工是重要途径之一。鉴于此,本文从高位瓦斯抽采钻孔施工、顺层瓦斯抽采钻孔施工、穿层瓦斯抽采钻孔施工三个角度出发,对井下瓦斯抽采钻孔施工技术的应用展开了探讨,以供参考。
  关键词:井下;瓦斯抽采;钻孔施工技术
  0 前言
  煤炭资源是我国现代化建设以及经济发展中的重要基础,然而我国拥有复杂的煤层储存条件,煤炭资源开采过程中必须采取有效措施提升瓦斯抽采效率。只有这样才能够提升煤炭资源开采安全性,降低安全事故发生的概率。在这种情况下,近年来我国在积极展开煤炭资源开采的过程中,加大了对井下瓦斯抽采钻孔施工技术的研究和创新力度,极大的推动了我国煤炭开采领域的发展。
  1 高位瓦斯抽采钻孔施工技术
  竖直方向覆岩移动破坏一般会产生弯曲下沉带、缝隙带以及冒落带三种形式。其中严重断裂带和微小断裂带则为裂缝带的两种形式。煤层开采中,覆岩由于拥有差异化分布形式,会严重影响瓦斯的流动,而瓦斯通常积聚在离层裂隙当中,其也是主要的同等为瓦斯提供流动空间[1]。竖向裂隙分布的采空区通道是瓦斯进入空间的特点,因此通常也被称之为导气裂隙。通常情况下,裂隙带中下端是裂隙发育最为充分的位置,这一位置通常积聚大量瓦斯,因此是瓦斯抽采以及高位钻孔布置的关键位置,保证完成的成孔至关重要。在钻孔布置层位选择时,应全面分析区域岩性,确保在稳定的岩层中布置钻孔。
  2 顺层瓦斯抽采钻孔施工技术
  在高突矿井煤炭资源开采作业中,应从加大瓦斯治理以及利用的角度出发进行集中思考,在瓦斯释放以及抽采的过程中,通常应将钻孔布置在煤层当中,以提升煤炭资源开采作业的安全性。效果佳、速度快是顺层钻孔的主要特点,因此通常在煤矿施工中会选择预抽瓦斯钻孔这一技术措施。
  结合不同目的可以将钻孔划分成两种类型,分别为巷道掘进服务的预抽瓦斯顺层长钻孔和煤层回采服务的预抽瓦斯顺层长钻孔[2]。针对巷道掘进服务的预抽瓦斯顺层长钻孔来讲,通常需要将钻场设置是掘进巷道两帮,相邻钻场之间应保持一定距离,顺层长钻孔抽采瓦斯应以钻场为媒介向工作面及两帮进行施作,扇形是钻孔布置的主要形式,对于提升掘进工作面瓦斯含量安全标准具有重要意义。
  为了避免钻孔施工与掘进的方向产生偏离,提升掘进安全性,通常可以对纠偏措施以及测斜方法进行应用。如果煤层拥有极大的危险性,要想实现安全掘进,降低瓦斯突出风险,通常可以将较浅深度防突钻孔设置在掘进工作面,实现瓦斯压力以及地层压力的有效释放,此时瓦斯含量可以被有效降低,为提升煤炭资源开采安全性奠定基础。
  通常情况下,10~30m为此类型钻孔的主要深度取值范围,而50mm以内则为半径控制范围,1m左右则为排距以及间距设置参数。部分煤层拥有较高的瓦斯含量,要想实现安全的煤巷掘进,通常需要设置相对简单的防突钻孔设备,同时构建较浅的钻孔深度。特殊情况下,要想在掘进施工中实现良好的防喷和防突效果,应对大于50m深度以及直径较大的抽采孔进行应用。
  由此可见,要想在钻孔施工中保证掘进速度、强化防喷以及防突效果,就必须采用正确的施工方法、引入科学的配套设备并选择合适的地层。
  3 穿层瓦斯抽采钻孔施工技术
  穿层钻孔指的是在对煤层进行钻孔施工时,对煤层巷道这一媒介进行充分应用,也可以将专用瓦斯抽采巷道设置是煤层底板和顶板之上,从而构建专门的抽采巷道内钻场,促使瓦斯抽采钻孔得以在煤层中实现。
  煤层同抽采巷道之间的距离是确定钻孔长度的主要因素。钻孔在被保护煤层中,应以网格式形式呈均匀布孔特点,瓦斯抽采半径是确定间排距离的主要因素,实际施工中应高效展开现场实测[3]。应在开采保护層以前展开抽放钻孔的工作,同时封孔还应在瓦斯抽放管路接入以前实施,只有这样才能够创造充足的瓦斯抽采时间。
  当被保护层与穿层钻孔抽采距离较近时,应在对保护层进行开采的基础上,膨胀变形现象会产生于被保护层煤体当中,煤体卸压的基础上,会导致层间裂隙的形成,出现活化的瓦斯在煤层瓦斯压力以及矿井负压的影响下,可以顺利完成抽放卸压瓦斯的目标,由于较低的瓦斯含量存在与煤层当中,因此可以将瓦斯危险性降到最低。
  4 结束语
  综上所述,近年来我国加大了井下瓦斯抽采钻孔施工技术的研究力度,并在成孔工艺及抽采措施方面取得了极大进步,针对我国复杂的煤矿地质条件来讲,先进井下瓦斯抽采钻孔施工技术呈现出较高应用价值,从长远的角度来看,相关领域工作人员应加大对该技术应用灵活性、实用性等角度出发积极展开创新,为实现我国煤矿企业创造最大化经济效益奠定基础。
  参考文献:
  [1]舒龙勇,霍中刚,张浪,李阳,郝晋伟,常未斌.煤矿井下煤层瓦斯抽采半径直接测定方法—瓦斯储量法的建立与应用[J].煤炭科学技术,2018,46(08):8-15.
  [2]常海祥,张向磊.突出矿井顶层综采工作面采空区瓦斯分源抽采综合技术研究[J].能源与环保,2018,40(01):36-41+46.
  [3]马功社,陈冬冬,赵继展,贾秉义.高瓦斯油气伴生矿井高位定向长钻孔合理布设参数研究[J].煤炭技术,2018,37(01):136-138.
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