摘要：煤炭，被誉为“工业的粮食”，我国作为世界上新兴的工业大国，对煤炭的需求也越来越大，煤炭在我国的能源结构当中占据着重要的地位。煤炭的开采，为工业的发展提供能源支持，同时也可以有效缓解我国所面临的能源危机。但是这几年，煤矿安全事故层出不穷，事故现场触目惊心，造成了大量的财产损失和人员伤亡，导致这一现象的罪魁祸首就是瓦斯。文章针对瓦斯特点作了介绍，然后具体分析了抽采新技术的应用。
关键词：抽采；煤矿瓦斯；防治；有效运用
引言
瓦斯的主要成分是甲烷，我国农村沼气池所产生的沼气，就和瓦斯有着相同的化学成分。瓦斯在特定的环境当中是可以燃烧的，但是如果瓦斯在狭小的空间内长时间聚集，瓦斯的浓度升高，在有火源的情况下，就会引起爆炸，造成重大的人员伤亡和财产损失。对瓦斯进行抽取是对其进行有效治理的重要措施，这样不仅可以降低煤炭作业区瓦斯的浓度，保证了开采作业现场的安全性，还可以将抽取出来的瓦斯作为清洁能源进行使用，可谓一举两得。所以，煤炭开采过程中的技术运用对瓦斯浓度的控制有着至关重要的意义。
1瓦斯的基本特点
瓦斯的形成，可以追溯到远古植物堆积成煤的时期，植物的纤维素和有机物经过分解产生的。在高压高温的环境下继续进行着化学反应，继续生成瓦斯。瓦斯是无色无味、可以燃烧的气体，它的主要成分是甲烷，其他的氢氧化气体占少部分。如果遇见明火，瓦斯就会产生爆炸，严重影响矿工的人身安全。
一般来说，瓦斯涌出的形式有以下几种。一是缓慢的、持久的从煤层里面涌出，这事矿内发生安全事故的瓦斯的主要来源，所以，在日常的煤炭开采过程中，要做好对瓦斯浓度的检测工作，一旦煤矿井内瓦斯的浓度超标，就要停止煤炭的开采工作，并组织矿工进行有序的升井转移。二是瞬间从裂缝处喷出。这事由于矿工在进行煤炭的开采之前，未能做好相关的作业检查工作，不小心采到了瓦斯的聚集地带，由于压力的变化，导致瓦斯从裂缝当中瞬间喷涌而出，在有火源的情况下，瞬间发生巨大的爆炸，造成严重的伤亡事故。三是短时间内瓦斯、煤、岩石一同突然喷涌而出，造成比前两种更严重的伤亡事故，而且恢复煤井后期的生产工作的难度较大，对事故的后期处理困难重重。
2抽采新技术的基本要领
2.1开采层瓦斯的抽采方法
本煤层瓦斯含量较高时，可以采用本层预抽瓦斯的方法，在预抽工作面均匀地布孔，进行瓦斯预抽工作。抽采量大的矿井可以对瓦斯进行抽采利用，近年来瓦斯发电项目的实践得到成功，这样既保障开采的安全，又可以充分利用能源。对于煤层的构造单一的情况，比较难抽采的煤层，在抽采的作业过程中，可以采用密集钻孔，同时让密集的网格交叉作业在穿层钻孔上。如果在抽采现场出现了较大量的煤层，可以采用边掘边抽采或者是待煤层里面的瓦斯完全抽采完成在对煤层进行挖掘。不管采用哪种方法，都要保证施工作业过程中的安全性。
2.2邻近层瓦斯的抽采方法
对于邻近层瓦斯的抽采，一般是从正在进行煤炭开采的开采层巷道向邻近层打斜交叉或者是垂直的钻孔来进行瓦斯抽采。当邻近层有大量的瓦斯涌出时，可向巷道的顶板或者是底板打钻孔进行邻近层瓦斯抽采，同时也可以在工作面的侧面布置长空钻对瓦斯进行抽采。
2.3采空区瓦斯的抽取要领方法
因为采空区有可能存在这地质坍塌的情况，所以为了安全起见，最好是对采空区进行全封闭式的抽采方法。同时采空区也可以利用以往的采煤巷道的布置特点，对抽采作业做出合理的调整。
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2.4瓦斯抽采现场的作业布置
在进行钻孔场地的选择是应该避开地质构造比较活跃的地区，避免钻孔过程中受到干扰，同时也有利于钻孔的维护以及瓦斯抽采的效果。按照钻孔的半径来合理地确认钻孔的孔距，尽量使用长钻孔的钻探工作，因为这样可以有效的掌握见煤长度，有利于后期工作的开展。在布置抽采空的过程中除了要考虑能否有效进行瓦斯的抽采工作之外，还应该考虑这样的施工方法是否方便，对后续的施工作业是否有影响。在抽采工作开始之前，就应该想到，避免在施工作业的过程中出现问题而措手不及，反而影响了施工作业的进度与计划，得不偿失。
3瓦斯抽采过程中具体技术措施
3.1基础层瓦斯抽采过程中具体技术措施
在富源县大河镇大沟煤矿瓦斯抽采过程中，本层瓦斯抽采钻孔的布置平行且密集，这样的布置，有利于利用工作面的优势向平顺层的煤层当中预抽采出瓦斯。同时要根据钻孔的工作有效半径，合理安排钻孔之间的间距。这样不仅可以提高瓦斯抽采的效率，同时还可以提高抽采工作的进度。
钻孔的参数如下：钻孔的深度应保持在60-90m的范围之内，钻孔深度不够，未能进行有效的瓦斯抽采，深度超出了合理的范围，则会对内层造成破坏。钻孔的直径应控制在70mm左右钻孔与煤层之间的夹角不能小于0度且大于4度，每个孔之间的建筑在1.5m-2m之间。间距过大或者是钻孔布置得太密集，都会对瓦斯抽采作业带来影响。瓦斯抽采完成后，应该对钻孔做封闭处理，封闭的深度大概是钻孔深度的十分之一，大概也就是7m左右。
3.2邻近层瓦斯抽采过程中具体技术措施
各个矿井由于地质条件不同，导致了瓦斯抽采的方式也不一样。在无法准确预知钻孔的最佳位置、最佳间距以及最佳角度的时候，只能根据经验以及类似的情况产生的数据来进行位置、间距以及角度的确定。一般来说，最佳间距可以通过对比观察来确定。在瓦斯抽采过程中任意关闭一个钻孔，同时监控与之相邻的那一个钻孔的瓦斯的流量情况，如果瓦斯的流量小，就说明和关闭的钻孔之间的距离大，如果瓦斯的流量大，则说明钻孔之间的间距小。确立间距之后进行钻孔的作业，具体的施工参数如下：每个钻场之间的距离不小于50m，钻场的尺寸一般为5*5*2m，钻孔倾斜的角度不能超过8度，钻孔的直径应该在70-140mm之间，钻孔深度在50-60m之间，封闭的深度大概是钻孔深度的十分之一，大概也就是5m左右。
3.3采空区瓦斯抽采过程中具体技术措施
采空区瓦斯抽采主要采用的是埋管抽采。具体做法是将带眼的管子直接插入到采空区里面进行瓦斯的抽采作业。管子的选择可用镀锌的螺旋管，在螺旋管的抽采端头应用纱布进行包裹。通常螺旋管插入采空区的深度大概为20-30m之间，在抽采的过程中加强对瓦斯浓度的检测，适量增加螺旋管插入的深度，提高抽采的效率。
埋管抽采成本较低而且简单，施工难度不大，值得推广。但是要注意的是，在进行埋管抽采的过程中，作业周围要密封，减少外部空气的流入，避免对抽采作业造成影响。
结语
只有正确掌握瓦斯的特性以及存储的规律，并根据作业区的实际地质情况和生产情况，运用先进的施工技术和施工工艺，对瓦斯的抽采就会取得相应的有效成果。
参考文献
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[2]曹东亮.煤矿瓦斯防治中抽采新技术的运用[J].科技与企业,2012,22:195.
[3]张浩然.煤矿瓦斯抽采技术研究及应用[D].太原理工大学,2011.
论文作者:李杰,杨再帅
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/11
标签：瓦斯论文; 钻孔论文; 作业论文; 过程中论文; 采空区论文; 煤层论文; 煤炭论文; 《基层建设》2017年第13期论文;