摘要：随着近年来社会经济的持续增长，对煤炭资源的需求量越来越大。为保障煤矿的安全运行，首选需要做的是减轻目前井下的瓦斯浓度。基于煤矿瓦斯抽放与防治的重要性，本文简述了我国煤矿瓦斯的主要抽放技术，并对当前我国煤矿瓦斯抽放技术存在的钻孔长度不足、抽放时间过短、封孔质量差等问题进行了分析，针对这些问题提出了解决策略。
关键词: 煤矿生产；瓦斯抽放技术；问题；对策
当前我国浅层煤矿基本开掘完毕，大部分的矿井都向地层深处掘进，而随着开采深度的不断增加，开采过程中地层中涌出的瓦斯的浓度也不断增加。煤矿瓦斯是在开采煤层中产生的一类有害气体，又可将其称之为煤层气，如果瓦斯含量超标则会严重威胁到作业人员以及采煤生产的安全，煤矿瓦斯抽放技术显得尤为重要。随着我国煤炭行业的不断发展，煤矿瓦斯抽放技术也得到了较快的发展，但是在实际应用过程中，瓦斯抽放技术仍存在不少问题。
1煤矿瓦斯抽放技术存在的问题
1.1钻孔长度不足
就现阶段而言，我国在抽放瓦斯突出危险工作面以及高含量瓦斯时大多数都是采取该煤层预抽的抽放方式。该方法平均钻孔长度在0.02 m以内，使得钻孔瓦斯流速下降，致使整体钻孔工程量偏低，降低了瓦斯的抽放效率。
1.2抽放时间较短
要想提高瓦斯抽放率，就必须延长瓦斯抽放的时间。对于低透气性的煤层而言，瓦斯的预抽时间应该在6个月以上，这样才能充分降低井下煤层瓦斯含量。但是在实际操作的过程中，由于存在采掘失调的现象，部分煤矿的瓦斯抽放时间不足6个月，在这样的情况下盲目开采，瓦斯事故隐患较大。
1.3封孔质量差
目前，孔底负压抽放技术是最为有效、直接的瓦斯抽放技术。在抽放瓦斯过程中，该技术主要包括了瓦斯强制性解吸、瓦斯引流等内容，能够发挥出强制解吸以及引流瓦斯的作用。因此，瓦斯抽放率在很大程度上取决于封孔质量的优劣。
就现阶段我国生产情况而言，聚氨酯封孔技术在我国许多煤矿都得到应用，有些煤矿仍旧采用水泥浆或黄泥来进行封孔。该方法封孔长度较短，无法保证封孔密封质量。相关研究数据表明，我国超过半数以上的回采工作面预抽瓦斯浓度均在 30%以下，可见我国抽放钻孔与封孔质量不容乐观。
1.4抽放系统不匹配
一般来说，矿井的抽放系统要根据煤层条件来选择施工设备和抽采设备。以瓦斯含量高的松软煤层为例，这种煤层钻孔时钻进难度较大，钻孔的长度较短，使得瓦斯的抽采较为困难。另一方面有些矿井抽放泵的选用不合理，抽放泵的能力不足，无法将瓦斯及时抽出，或者不能克服管道延长的阻力，致使井下瓦斯浓度居高不下， 同样会带来一系列的安全隐患。
1.5管理不当
我国的瓦斯抽放技术达不到国外水平的另一原因就是缺乏严格的瓦斯抽放管理，导致瓦斯抽放技术效率低下。主要原因之一，在于很多煤矿企业忽略瓦斯抽放技术人员的队伍建设，没有配备专业的人员负责瓦斯抽放。其二，没有严格的管理制度和管理条例，在瓦斯抽放的时候不能合理制定抽放方案，也不能对瓦斯抽放的钻孔技术进行规划。最后，也因为缺乏科学的计量装备以及监测设施，矿井的放水器安装并不合理。很多煤矿企业的装备不能及时更新满足工作需要。由于缺乏一套行之有效的管理方法，加上对抽放系统的维护不当等原因，我国的瓦斯抽放水平一直止步不前。
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2提高煤矿瓦斯抽放效率的策略
2.1增加抽放钻口长度
针对煤矿瓦斯抽放中钻口长度不足而导致抽放工作效率与质量较低的现象，可以通过改进打钻工艺、适当增加抽放钻口长度，提升瓦斯抽放工作效率与质量。首先，煤矿企业需要保证吨煤抽放钻孔长度大于0.05 m，并在提高钻孔施工密度基础上把布孔方式由平行转变为立体交叉。其次，要对风力与水力两种钻孔工艺进行改进，使得顺层煤矿实现风力推渣，而穿层孔则采取水力排渣。最后，针对排渣钻孔施工，煤矿企业除了要选择泡沫工艺外，还应为其配套高强度近水平千米钻机及其相应钻具开展施工，并且采用压风排粉干式钻孔工艺及专业风粉分离装置进行施工。此外，为了提升工作效率，煤矿企业在煤矿钻孔施工时还应在装置移动式压风设备。
2.2延长瓦斯抽放时间
在地下矿井进行瓦斯抽放工作时，要注重抽放的平衡可以从延长瓦斯的抽放时间出发。煤矿采掘人员要根据不同时间和不同地区之间的煤层条件，加强对瓦斯突出地域的预测以及工作危险性的预测，保证能够通过有效地预测减少一些不必要的突出工程，保持煤矿采掘的平衡，确保延长瓦斯抽放的时间，不断提高煤矿开采的效率。
2.3不断提升封孔质量
因为聚氨酯封孔技术具有许多普通封孔工艺所不具备的优点，如膨胀倍数高、封孔质量高、封孔效率高以及凝固时间短等。此外，该工艺使用简便，可大大缓解作业人员的工作强度。所以，应用聚氨酯封孔技术能够有效提升封孔效率与质量，进而实现提升瓦斯抽放效果与效率。
2.4优化瓦斯抽放系统
在瓦斯的治理方面，要谨慎结合瓦斯涌出、通风能力等情况，选用与瓦斯抽放量和抽放系统阻力相匹配的抽放泵，以瓦斯抽放作为瓦斯治理的核心。对地下矿井定期检查，及时关闭漏气抽放的钻孔，从而提高钻孔的压力。通过优化抽放系统，不断提高煤矿瓦斯的抽放能力。
2.5加强管理，健全制度
健全的制度可以对生产流程中的瓦斯抽排进行控制。健全制度的具体措施主要包括：加强对相关工作人员的职业技术培训，提高相关工作人员的职业水平以及责任心；定期对抽放系统进行维护工作，将抽放系统的维护工作的权责分配到人； 建立合适的奖惩制度， 提高员工工作积极性的同时又要给员工以警醒。
3结语
煤矿行业是高危行业，我国每年都会发生多起煤矿瓦斯事故。但事实上如果将各项安全技术付诸实施，则可以将安全事故发生的几率控制在极低的水平的，欧美等发达国家煤矿安全就是最好的例子。所以在生产过程中，企业要不断改进瓦斯抽放的技术，有针对性地预防影响瓦斯抽放效率的因素，从而最大限度保证煤矿的安全生产，为煤矿企业创造经济效益。
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论文作者:张俊峰
论文发表刊物:《科技中国》2017年8期
论文发表时间:2017/12/13
标签：瓦斯论文; 煤矿论文; 钻孔论文; 技术论文; 煤层论文; 长度论文; 质量论文; 《科技中国》2017年8期论文;