淺析煤礦瓦斯防治形勢及鉆探技術的應用

樊海亮

華晉焦煤有限責任公司沙曲一礦

淺析煤礦瓦斯防治形勢及鉆探技術的應用

樊海亮

華晉焦煤有限責任公司沙曲一礦

通過多年來廣大科技工作者和煤礦工作者的不斷努力，我國現有煤礦瓦斯防治技術的研究正逐步走向成熟，取得了一系列卓有成效的成果，為我國煤礦安全生產工作做出了巨大的貢獻。因此，要繼續加大技術和裝備研發力度，不斷完善科技創新體系，拓展新成果的椎廣應用范圍，提高科學管理水平，堅持以人為本，牢固樹立“安全是第一生產力”的觀念，全面提升煤礦安全技術與管理水平，是促進煤炭工業健康可持續發展的重要保障。鑒于此，本文主要分析煤礦瓦斯防治形勢及鉆探技術的應用。

煤礦瓦斯；防治；鉆探技術

1 、概述

瓦斯災害事故一直是我國威脅礦井安全的主要災害之一。經過近年來的技術攻關，體制、管理革新，煤礦安全形勢逐漸趨于好轉，2014年全國煤礦發生事故509起、死亡931人，百萬噸死亡率為0.257，其中，煤礦瓦斯事故47起、死亡266人。盡管如此，我國煤礦的百萬噸死亡率仍然居高不下，與西方發達國家相比還有很大差距。隨著礦井開采深度的增加，瓦斯與煤巖動力等災害的防治難度不斷增大。

2 、煤礦瓦斯防治措施

2.1 加強煤礦瓦斯綜合治理、加大煤礦安全投入

針對我國地質條件復雜、防治難度較大的實際情況，必須加大煤礦安全各方面投入。理論上不斷創新地質作用機理、瓦斯動力災害發生機理，以及煤塵爆炸、突出機理研究；技術上不斷突破傳統礦井通風模式、綜合利用多種瓦斯抽采方式、全面實現瓦斯災害監測監控；裝備上不斷研發適用于小型礦井的快速采掘裝備、推行井上下瓦斯綜合抽采工藝等；制度上落實瓦斯防治工作“十條禁令”和“四位一體”的綜合防突措施，最后針對瓦斯災害重點地區進行重點治理，逐步推進煤礦瓦斯防治的自動化、信息化和智能化發展。

2.2 定期進行安全教育培訓、提高人員素質、改善組織管理

安全管理即是將人的主觀能動性發揮到最大，努力調動機械設備、技術工藝的效用，改善自然因素與作業環境，努力克服各種危險因素，預防安全事故的發生。因此，在整個生產系統中，人是保障安全生產的關鍵要素。針對煤礦專業技術人才匱乏，從業人員素質偏低這一現象，應嚴格遵守《煤礦安全培訓規定》，加大煤礦安全教育培訓力度，貫徹“按需施教，學用結合，保證質量”的原則，不斷完善培訓制度，建立健全安全培訓考核機制。

2.3 提高煤礦整頓改革力度、完善國家政策法規、提升整體監管水平

針對非法、違法現象，必須在全國煤礦實行嚴格整改。“十二五”期間已停止核準新建30萬t/a以下的高瓦斯礦井、45萬t/a以下的突出礦井，并決定于2015年底關閉2000處以上小煤礦。今后要進一步落實“提高門檻、嚴格準入，打擊非法、淘汰落后，明確責任、嚴格監管”的安全制度，加大煤礦事故在法律、行政以及經濟方面的處罰力度，提高政府整體安全監督水平。

2.4 瓦斯抽采與利用技術

(1)加強研究煤礦井下軟煤增透及強化抽采技術。針對井下軟煤增透效果不理想，缺乏有效的增透效果監測評價手段等問題，研發井下氣、液等強化增透技術，以及增透效果立體監測技術，大幅度提高井下軟煤煤層氣抽采效果。(2)深入研究煤礦煤層定向鉆進技術及裝備。加大“十一五”、“十二五”期間研制的松軟突出煤層鉆進成孔裝備的推廣力度。繼續開展松軟煤層定向鉆進技術及裝備研究、大孔徑高位長距離定向鉆機研究和煤礦井下近鉆頭地質導向鉆進技術及裝備等，提高抽采鉆孔的成孔率，以適應瓦斯抽采技術的發展需要。

3 、鉆探技術的應用

3.1 地面鉆井采集瓦斯

垂直水平壓裂、垂直、定向、采空區垂直鉆孔等鉆孔方式，中間垂直鉆扣方式是我國主要采取的鉆孔方式。為充分發揮采集地面瓦斯，需將定向鉆孔采集技術進行大力推廣。此技術主要通過在地面上垂直向下的方式鉆探鉆穿煤層，并且順著地下煤層的走向在煤層上中下三個方位分別進行打井，而后在地下垂直井的方向轉彎，繼續沿著煤層方向橫向鉆井。

3.2 井下鉆孔采集瓦斯

(1)順層密集式。這項技術基本上用于區域性采集瓦斯，這種采集方式為確保煤礦項目工程的安全采集，可以十分有效的將綜放面或綜采面上煤層瓦斯的含量進行降低，不僅如此還以有效解決員工工作上的防突問題。而且這種方式簡單，以及投入的成本很低。但在是用此項技術時如果在不堅固的地方打孔時成孔的幾率很低，造成采集效果不好，若在透氣性系數較小的時候，也同樣不利于順利抽取煤層氣，所以必須保證煤層的堅硬程度以及透氣性質合格的地方使用該技術。

(2)穿層網絡式。這項技術特地在于對順層打孔時可以很好的壓制住噴孔以及坍塌孔等等突發問題出現，此外這項技術能對透氣不足的煤層進行煤層氣的吸取，這項技術值得考慮的是在各個煤層的地板上打沿港，可在煤層氣采取的時候進行，又無形的增加了煤層氣抽取的成本價格。

(3)頂板走向式。這項技術是利用定向的平橫鉆孔代替頂板上的瓦斯巷道，沿著煤層頂板巖層走，可以有效的抽取相鄰煤層中的瓦斯，使以上瓦超限等問題得到不錯的解決，與其他技術相比之下，此項技術在經濟以及技術上有著突出的優越性。

總之，在我國一次性能源消費中煤炭一直占主導地位，瓦斯作為煤炭開采過程中的伴生產物，一直是威脅礦井安全生產的主要災害之一，并且隨著煤層開采條件的變化和開采工藝的變革，瓦斯災害的防治難度不斷增大。隨著礦井開采深度的增加，瓦斯與煤巖動力等災害的防治難度不斷增大。因此，加強煤礦瓦斯防治技術的研究、有效遏制深部礦井瓦斯事故的發生是我國煤礦瓦斯防治的迫切任務。

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