龙煤集团双鸭山矿业有限责任公司集贤煤矿地测中心 黑龙江 双鸭山 155141
摘要:瓦斯是一种可以开采利用的资源类型,同时瓦斯也是煤矿安全的重要影响因素。具体煤矿开采中,可借助瓦斯抽采钻孔的方式,对瓦斯进行抽采,避免瓦斯爆炸、瓦斯突出的产生。为保障瓦斯的抽采均衡,确保瓦斯防治效果,文章对瓦斯地质精细勘查技术展开分析,研究精细勘查技术的意义,再对具体精细勘查技术的分析展开研究,旨意保障瓦斯抽采效果,保障煤矿安全生产。
关键词:煤矿;瓦斯地质;精细勘查技术
引言
在煤矿开采过程中,为了处理煤和瓦斯突出的问题,要在煤矿采掘之前查看有无地质构造异常地带。《防止煤与瓦斯突出规定》中有明确规定,煤矿瓦斯抽采钻孔必须在煤层开采前和煤层开采中进行。换句话说,必须对瓦斯地质实施精细勘查。对于落差相对不大的隐伏断层大都用瓦斯地质精细勘查。大体上来说,相比与常规的地质勘探,瓦斯地质精细勘查工作更加精细,它需要对影响范围在百米之内的隐伏褶曲和厚度有异常变化的煤层,进行相关参数的连续监测。同步实施煤矿瓦斯抽采钻孔和采掘过程。
1为什么实施煤矿瓦斯地质精细勘查
瓦斯是一种游离或依附于煤层空隙中的气体,在煤层开采过程中,瓦斯原有的赋存状态发生变化,使得瓦斯发生变动。如果煤层开采中,未能采取适宜的瓦斯治理技术对瓦斯进行治理,则会导致瓦斯突出等风险,严重影响煤矿开采安全,甚至造成重大安全隐患的发生。针对这种情况,需要采取适宜的瓦斯抽采技术,实现对煤层瓦斯的控制与利用。而为实现瓦斯的抽采,则需结合详细的资料信息,保障煤层瓦斯抽采均衡的情况。
具体瓦斯地质精细勘查,需查明煤层厚度变化和影响<100m的隐性褶曲的基本情况,从而实现瓦斯连续监测。与常规的地质勘查存在一定的区别。其中,煤矿瓦斯地质主要侧重点为煤层瓦斯,包括对瓦斯的赋存情况,其目的是实现
对煤层瓦斯的控制,而具体勘查任务则集中在煤层瓦斯,避免煤层开采过程中,出现瓦斯灾害。实际的煤层开采过程中,积极施行瓦斯地质精细勘查技术,对煤矿开采安全具有十分积极的作用。
煤矿瓦斯地质精细勘查在实施时,重点要做的是勘查煤层厚度有变化的和影响小于100m的隐伏褶曲,连续观测瓦斯参数。在进行瓦斯地质精细勘查工作时,常常同步进行煤层瓦斯抽采钻孔工作和采掘工作。煤层大都具有穿层或顺层的
断裂构造,除此之外,更有非常小的褶曲,其原因是在地质时期地质条件经历过很大的地质构造运动,造成构造带周围存有很多构造煤。又因为环境特殊,近而导致煤层在卸压后出现了迅速解吸、大量的瓦斯吸附、低强度等的特点。再有,存在不渗透条带的瓦斯含量极高。为此,瓦斯在进行抽采工作时,必须有规则的均匀分布钻孔。如果做不好钻井工作,构造煤条带中的瓦斯就很难得到释放。煤层带两侧的瓦斯含量和压力很容易出现很大差距,进一步造成采掘巷道不渗透带大的瓦斯压力从低向高跨越时,瓦斯的压力出现不规则性。如果处理缓慢就会致使煤与瓦斯的事故发生。为此,为了安全的开采煤矿,必须经过勘探工作来精细的探查隐伏的构造带。
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2.煤矿瓦斯地质精细勘查的主要内容及要求分析
为详细分析具体的瓦斯地质精细勘查技术,需要对其主要内容进行分析,保障煤层开采安全,降低安全隐患发生,主要内容如下。
2.1瓦斯地质精细勘查的主要内容
①地质构造超前探测。为煤层瓦斯抽采提供基础,需可借助超前探测的方式。当煤矿开采过程中,沿突出煤层顶底板掘进时,需要对具体施工过程中的异常情况进行记录,并实施有效的分析研究,明确瓦斯地质发生的变化,进而对工
作面的突出风险进行识别与控制。如果掘进工作面出现煤层产状急剧变化,需明确变化构造,为规避瓦斯突出提供参考。②煤层厚度的超前探测。煤层厚度是煤层形成的标志,且相关调查研究表明,煤层厚度是影响瓦斯赋存的重点因素,为避免瓦斯事故,需实施有效的超前探测。在查明资料的基础上,实施有效瓦斯抽采钻孔设计,确定具体参数。③瓦斯连续参数监测。瓦斯地质精细勘查中,需要实施有效的瓦斯连续参数监测,所要监测的目标主要集中在各类相关风险因素指标,包括常规的瓦斯压力、含量、浓度等内容,还有钻屑瓦斯解析指标Δh2、瓦斯涌出初速度q,最大钻屑量Smax等,借助这些参数的合理监测,能够为相关分析人员,分析具体瓦斯参数变化,为瓦斯治理提供参考与帮助,降低煤矿安全隐患。
2.2煤矿瓦斯地质精细勘查的相关要求
为实现瓦斯地质精细勘查,需要结合相关施工要求,保障煤矿瓦斯地质精细勘查效果,具体的几点要求如下。①由疏到密,控制顶底板。借助瓦斯抽采钻孔,实现对煤层的探查,其主要目的是发现煤层异常,针对这种情况,需要遵循由疏到密的施工需求。结合获取的资料信息,实施有效的地质分析。另外,对于抽采钻孔,需要实施有效的优化布置,保障抽采均衡。②资料记录,异常标注。在具体的瓦斯地质精细勘查中,需要具有相关工作经验的人员实施,并做好各项资料的整理与记录工作,在结合信息技术的基础上,实施有效数据处理工作,并展开有效的异常标注工作,包括具体动力现象发生位置,结合其他信息,确定具体异常位置。
3新时期背景下的煤矿瓦斯地质精细勘查技术
3.1瓦斯地质勘查工作的实质内容
探查煤层构造带中的瓦斯异常现象是瓦斯地质精确勘查过程中最重要的步骤,不仅能为前期的瓦斯抽采工作提供准确地信息,还可以确保回采煤层的安全性。瓦斯地质精细勘查的主要内容一是超前探测地质构造和煤层厚度,二是连续观测瓦斯各项参数指标。超前探测地质构造的目的是超前探明地质构造中有无异常现象,进一步判断煤层构造带中有无瓦斯异常情况,以综合性的判断煤炭开采工作突出危险性各项数据信息,防止瓦斯灾害的发生。煤层厚度的不断变化是形成构造煤的首要特点,也是发生煤与瓦斯突发事故的风险地域。为此,只要知道煤层的厚度,就能准确计算采掘工作面的预抽瓦斯。分析不同方向和位置的瓦斯抽采量、浓度、含量及压力,同时还有自动监测的数据,会更容易研究采掘过程中的瓦斯参数变化的规律性关联性。为此,可以提前做好瓦斯地质灾害的预防工作。
3.2瓦斯抽采钻孔的勘查设计
精确勘查瓦斯地质条件时采用瓦斯抽采钻孔技术时,第一步要做的是设计布孔。设计布孔要考虑借助勘查地质构造的方法,除此之外,还要结合探查煤层厚度的顶底板控制孔。有必要优先布置和施工这些钻孔。在煤巷掘进工作中,巷道煤层中隐藏的中小型的煤层厚变化和断层变化能及时、准确的勘查出来,可采用下图中的相关作用的设计方案。
4总结
为了确保煤层瓦斯的抽采均衡,防止出现瓦斯灾害,在煤矿开采过程中一项最重要的项目就是开展瓦斯地质的精细勘查。瓦斯抽采钻孔在此过程中是一个经常用的勘察方法,对于及时发现瓦斯地质异常,防止瓦斯灾害的发生,确保煤矿开采安全具有非常重要的意义。为了减少相关瓦斯事故的发生,要随时做好煤矿瓦斯地质精细勘查工作。
参考文献
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论文作者:孙彪
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/4
标签:瓦斯论文; 煤层论文; 地质论文; 精细论文; 煤矿论文; 钻孔论文; 工作论文; 《防护工程》2019年第4期论文;