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探讨煤矿瓦斯抽采的必要性及抽采方法

作者:未知

  摘 要:近年来,我国在积极加强煤炭资源开采的过程中,为了提升生产的安全性以及煤炭资源开采效率,我国加大了煤矿开采技术创新力度,在这一背景下,各种先进的瓦斯抽采方法被广泛应用于煤炭资源开采作业当中,促进了我国煤矿开采领域的发展。鉴于此,本文首先对煤矿瓦斯抽采的必要性进行了简要分析,并详细探讨了先进的煤矿瓦斯抽采方法,以供参考。
  关键词:煤矿瓦斯抽采;必要性;抽采方法
  瓦斯抽采技术的先进性以及科学性,直接关系到煤矿企业的经济效益。煤炭开采作业中,瓦斯泄漏的危害性较大,会严重威胁工作人员的生命安全。因此,新时期我国在积极加强煤炭资源开采作业的过程中,必须结合煤矿区域环境以及煤炭资源分布特点等,合理引入先进的瓦斯抽采方法,为从根本上提升瓦斯抽采效果奠定基础。在这种情况下,积极加强对煤矿瓦斯抽采的必要性及抽采方法的研究具有重要意义。
  1 煤矿瓦斯抽采的必要性
  1.1 有助于实现安全煤矿作业
  CO以及CH4是瓦斯的主要成分,遇明火会产生严重爆炸事故,同时工作人员吸入大量CO以后,会发生窒息,威胁生活安全。而煤炭资源开采作业中,通常会涌出大量瓦斯,单拥有大于5m3/min掘进工作面瓦斯涌出量和大于5m3/min采煤工作面瓦斯涌出量时,就会增加煤炭资源开采作业的危险性[1]。此时必须综合应用井下临时抽放系统以及地面永久抽放系统,对大量涌出的CO以及CH4进行抑制,确保工作人员可以在特定时间内将瓦斯彻底排出,提升煤炭资源开采安全性。
  1.2 有利于减少环境污染
  大量温室气体存在于瓦斯当中,会对周边空气环境造成严重污染,根据相关数据显示,没生产4×108t的煤量,就会出现120×108m3的瓦斯气体,空气中散失较大热量,会形成严重的温室效应[2]。而在对煤矿瓦斯抽采系统进行充分应用的过程中,可以将多数瓦斯气体吸收,对于加大环境保护力度具有促进作用。
  1.3 有利于瓦斯能源综合利用
  瓦斯气体中含有的杂质较少,燃烧的過程中不会导致大量污染物的生成,且燃烧后的瓦斯还可以被作为肥料,对于促进植物光合作用以及健康生长具有重要意义。因此,在对煤矿瓦斯抽采技术进行合理利用的背景下,可以实现瓦斯资源的有效采集,对于提升瓦斯能源综合利用率具有重要意义。
  2 煤矿瓦斯抽采方法
  2.1 顺层密集长钻孔抽采
  局域性瓦斯抽采,通常采用顺层密集长钻孔技术,通常应结合施工能力以及施工条件对钻孔深度进行确定,且3~4m应为钻孔间隔控制范围,同时保证煤层走向与顺层钻孔的角度保持一致。3000r/min转子速率应被应用于80m以下煤层深度当中,通常情况下,较多的细砂杂质存在与煤层当中,且拥有较大的颗粒粒径,在避免杂质的过程中斜向孔呈现出明显优势。在提升瓦斯抽采效率过程中交叉式施工方式应用效果良好,随着煤层倾角幅度的较大以及瓦斯浓度的增高,在对交叉式钻孔进行应用的过程中,可以对抽采方式进行灵活调整,对于降低设备故障具有发生的概率具有重要意义。
  2.2 网格式穿层钻孔抽采
  针对突出煤层来讲,在进行顺层孔构建的过程中采用网格式穿层钻孔抽采技术,可以避免塌孔以及喷孔现象发生的概率,煤层地面结构可以由网格布局结构所支撑,此时即使采空区大量抽采施工,也不会导致空洞在部分区域中形成。值得注意的是,抽采过程中,喷孔是常见现象之一,通常由于设备长时间使用中,会逐渐增加离心力,大幅度偏离的现象容易在钻孔喷孔中产生,这很容易导致钻孔与瓦斯无法有效连接的现象。而在对网格式穿层钻孔抽采技术进行合理应用的背景下,可以避免这一现象的出现。
  2.3 顶板走向长钻孔抽采
  将钻场设置是抽采工作区域是实施顶板走向长钻孔抽采的关键,且两钻场之间的距离应控制在80m以内,需要将抽放孔设置在各个钻场内部空隙位置,同时还应结合钻场钻孔大小来确定抽放孔的位置,通常情况下每一个钻场应拥有4~6个抽放孔。
  安装钻孔以后,应对瓦斯排放连接泵进行有效调整,200kPa~36kPa为抽采负压值取值范围,而3000m3/h~ 4500m3/h则为抽采泵吸气量取值范围,在这一背景下可以构建最高顶板走向长钻孔抽采效率。通常情况下,应在煤层顶板中设置顶板走向钻孔,此时解决采空区瓦斯流向问题,钻孔抽放中需要对移动泵进行充分应用,促使人口压力有效减少,从而避免过大压力产生于钻孔内外层当中。
  3 结束语
  综上所述,在深入探讨煤矿瓦斯抽采必要性的基础上,要求煤矿企业运行过程中,结合煤炭资源开采实际特点,有针对性的引入顺层密集长钻孔抽采、网格式穿层钻孔抽采、顶板走向长钻孔抽采等相关技术,从而实现对瓦斯涌出量的有效控制,实现提升瓦斯抽采纯度的目标。然而,要想将煤矿瓦斯抽采方法的功能全面发挥出来,企业运行中必须加大设备维护管理力度,促进设备运行效率的提升,为全面提升煤炭资源开采效率以及开采作业安全性奠定基础。
  参考文献:
  [1]左明星,韩亮.煤矿瓦斯抽采技术及应用研究—以云南省富源县兴路煤矿二号井为例[J].中国煤炭地质,2018, 30(07):32-34.
  [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.
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