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摘要：每年我国因为煤矿瓦斯爆炸造成的人员伤亡事件较多，采矿业的安全管理技术的应用成为行业内普遍关注的话题。随着人们对于一次性能源需求的不断攀升，而瓦斯作为热值系数高，使用范围广及使用周期较大的能源，在日常生活中使用广泛。基于此，以下对煤矿瓦斯抽采技术应用进行了分析，以供参考。
关键词：煤矿瓦斯；抽采技术；应用分析
中国分类号：TD712 文献标识码：A
引言
但在瓦斯开采过程中，由于开采施工技术及安全管理责任体制落实不到位，会发生瓦斯爆炸的现象。为保证采矿作业的安全性，防止瓦斯事故的频发发生，提出了抽采技术的施工工艺，优先使用区域性瓦斯治理的方法，为改善开采施工环境，保障开采技术人员的人身安全提供了技术保障。
1煤矿瓦斯抽采技术的作用
瓦斯是一种有害气体，其主要成分为甲烷，另外，瓦斯也是一种清洁能源。在煤矿中，在高温和高压的影响下，煤炭发生变质，即可产生瓦斯，瓦斯吸附在煤炭周边，或者处于游离状态，如果瓦斯浓度达到一定范围，则会造成瓦斯爆炸。对此，在煤矿开采过程中，必须采取有效措施，避免瓦斯爆炸事故，其中，瓦斯抽采是一种比较常见的治理方式。通过煤矿瓦斯抽采，能够在最大程度上降低瓦斯所造成的威胁，提升煤矿生产安全性。在瓦斯抽采过程中，需要选择专门的机械设备以及专用管路进行瓦斯抽离、保存和利用。通过应用瓦斯抽采技术，不仅能够对矿井起到安全防护作用，同时还可对抽离出的瓦斯进行二次利用，为人们的日常生产和生活提供更好的服务。
2矿井瓦斯治理现状
近年来，我国经济发展非常迅速，中国经济的高速发展中不仅仅注重发展速度，更加注重发展治疗。国家要针对高能耗和高污染的作业，提出有效的措施降低污染和安全隐患，促进此类企业的长远发展。煤矿开采企业就是一类会产生严重污染，且会发生安全隐患的企业。煤矿企业内会发生瓦斯事故，当瓦斯超限后，在矿井开采工作中会由于瓦斯抽采方式不科学，导致事故发生。由于工人的安全意识不高，企业不能对现场进行安全管理，不能按照规定先抽后采。矿井中的通风设备不完善，矿井中主要是借助局部通风的方式，不能及时的将瓦斯排出。在煤矿企业中，有些通风设备安装的位置不合理，导致循环风产生，导致瓦斯气体不能及时排出。瓦斯勘察工作中，不能对当地的地质情况提前了解，不了解当地的煤层构造和瓦斯储存情况，在开采环节中，不能完善矿井瓦斯的防治工作，导致事故产生。矿井内的通风设备不能及时得到维修，系统的稳定性不强，容易导致瓦斯事故产生。结合瓦斯抽采的情况，企业应该对日常安全隐患进行总结，当发现问题后，要及时治理，不能抱有侥幸心理。在实际情况中遇到瓦斯安全事故后，要保持清醒头脑，认真分析瓦斯事故产生的因素，及时采取措施。
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3煤矿瓦斯抽采技术的应用分析
3.1穿层钻孔对煤巷条带的瓦斯抽采
为了确保安全作业，在对瓦斯含量较高的区域进行抽采时，需要使用穿层钻孔技术。其对应的原理及抽放的工艺为：挖掘的区域位于矿井底部，通过矿井中的开拓区域对底板岩巷的高位钻场展开作业，使用ZDY4000S型号的钻机在煤矿中钻出扇状的钻孔，它的终孔区域位于巷道轮廓线15米之外。该种抽采方式存在的问题在于：抽放管线非常复杂且其作业量很大。同时，在作业的过程中需要辅助巷道，由于需要进行大量的采掘工作，因此钻机要进行多次移动，成本很高。该种抽采方式的好处在于：能够在同一时间段通过多个钻场展开钻进，从而增强工作的效率；因为钻进的工艺十分简单，因此技术工作者的培训费用以及设备的维修费用都很低，除此之外，该种抽采方式的瓦斯抽采率非常高。
3.2抽采被保护层煤矿瓦斯
被保护层“先抽后采”煤矿瓦斯治理技术的应用范围比较广泛，并且能够达到比较好的瓦斯治理效果。在具体的应用中，在完成保护层开采后，上层覆盖的煤岩体会形成垮落带、弯曲带或者断裂带，同时，下表面的煤岩体也会产生裂缝或者变形。在煤矿保护层开采中，会破坏被保护层，被保护层处于弯曲带或者断裂带中，在被保护层断裂带上，煤岩会产生平行层理裂缝，同时还会产生斜交层理裂缝，在瓦斯抽采中，需要将瓦斯引入至平行层理方向或者斜交层理方向。在煤层在断裂带瓦斯抽采中，常用方法有倾向高位抽巷法、走向高位钻孔法、倾向高位钻孔法、走向高抽巷法、底板穿层钻孔法以及地面钻井法等等。
3.3交叉钻孔对区段瓦斯的抽采
对于不好掌握的千米钻孔，预抽时间和控制之外十分不充分区域的煤层，抽放瓦斯能够通过顺层交叉钻孔的方式。能够使用ZDY4000S型号的机器，钻进100米左右，孔径为94mm。钻场要放置在工作面巷道中，并对已作业工作面的瓦斯展开良好的掌控。该种钻孔方法能够有效地控制瓦斯在矿井中的流通方向，所以在极短的时间中就可以达到20%的吨煤瓦斯抽采率。该种抽采方式的问题在于：抽放管线十分复杂且工作量较大，由于作业量较大，因此钻机需要多次进行移动。该种方式的优势在于：能够在同一时间的多个钻场中进行钻进，使得工作效率大大提升。同时由于钻进技术十分简单，因此对于工作人员的培训以及装备的维护投入都很小，瓦斯的抽采率很高。
3.4增加封孔段长度
对未经穿层钻孔抽采的煤层巷道，从钻孔口沿钻孔前进方向存在着破碎圈、松动圈。钻孔施工完成后，松动圈会随着时间的延长而加大，但经过一定时间（几个月）后会稳定在一个确定值，称为松动圈值。松动圈存在大量裂隙，是漏气通道。封孔深度必须超过松动圈才能堵住漏气通道，所以封孔段必须超过松动范围，但叉不能超过太多。超过松动圈的长度应不大于钻孔允许抽采期的有效抽采半径，以3m为宜。但对于已经用穿层钻孔抽采的煤层巷道，由于巷道两侧煤体均破碎，封孔段长度就应增加。盘江所属煤矿穿层钻孔封孔长度由6m提高到全岩孔段注浆封孔，顺层钻孔封孔段长度由8m增加到20m。
3.5上隅角瓦斯抽采
上隅角瓦斯的抽采作业是有效防治瓦斯集聚现象的主要措施，在生产中必须严格执行。1501综放面低负压抽采管直径为355mm，在距离回采面开切眼100m～150m的区域内增加三通阀门，在将通道分为两趟管路后分别增设控制阀门和流量计，并连接直径200mm的钢丝软管至上隅角进行瓦斯抽采。抽采时，软管应插入上隅角煤袋墙内，借助增设的阀门调控抽采负压，并借助流量计实时监测瓦斯抽采情况，从而确保抽采效果
结束语
煤矿开采工作是一项危险系数非常高的工作，在实际的生产中，存在各类安全隐患，如果不注意会导致重大安全事故产生，给工作人员的生命安全产生很大的威胁，也导致企业的经济效益产生损失。所以，煤矿企业为了实现长远发展，应该完善各项安全工作，在矿井瓦斯抽采环节中，选择合适的抽采方式和抽采泵。
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论文作者:杨松涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/8/26
标签：瓦斯论文; 钻孔论文; 煤矿论文; 矿井论文; 作业论文; 保护层论文; 技术论文; 《建筑学研究前沿》2019年11期论文;