煤礦井下瓦斯抽采鉆孔施工技術

聞慶響

摘要：眾所周知，我們中國地大物博，資源豐富，煤礦資源自然也不例外。如何能高效開采，保證質量的同時又保證數量，這值得我們所有人思考。良好的抽采技術就顯得更為重要，因為不同的煤層的特性需要選擇不同的技術做支撐。我國在2006年就提出過“先抽后采”的方針政策，也就說明在當時我國就已經發現抽采技術對于安全開采的重要性。現在就我國煤礦開采來說，大部分人的工作都是在地下施工進行的，很少是在地面上施工。所以如果一旦瓦斯泄露，造成的人員損失將是巨大的。如何更有效的提升我們的抽采技術，更安全的開采是我們現在所必須認真研究的問題。

關鍵詞：抽采技術；施工效果；瓦斯；鉆孔

一、目前現狀

隨著我國用煤量的急劇增多，開采技術也就顯得越來越重要。近年來我國也在不斷的發展和提高抽采技術，但是由于它的特殊性：各煤層的結構、特性等不同，需要選擇不同的抽采技術來應對。為煤層量身定制的抽采方式，會讓更有針對性，讓工作人員更容易開采，工作人員的安全性也更有助于提高。我國的煤礦產業分布很廣泛，但煤層的儲存條件一般都太過復雜，還有很多的煤礦是低透氣性的煤層，就導致了很多的瓦斯事故的發生，這也是一個煤礦泄露的重要問題。這種煤層往往都存在堅固能力差、鉆孔難成型，并且容易出現塌孔和噴孔等問題，所以對于抽采的技術要求也就更高、更難。

二、常見抽采技術

我們煤礦常見的是穿層鉆孔、高位瓦斯、順層等3種，對于我國如此復雜多變的環境，如果能夠合理的為每一個煤層，特殊的情況制定合理的開采方案，就可以讓我們前方開采煤礦的工作更具有安全感。我們目前的抽采技術雖然還算成熟，但這也只是對于一般煤層，對于稍微復雜或者厚度增大的煤層來說，抽采技術是越高越強越好。技術的提高，不但可以對于我們的安全更有保障，也更有利于開采的順利進行。瓦斯抽的越干凈，更不會出現泄漏現象，工作人員也不會因過多的擔憂而影響工作，更有干勁，采煤自然會更賣力。

（一）穿層鉆孔

這種抽采技術，一般都是用于巷道內向鄰近煤層的鉆孔抽瓦斯用的。它可以有效的在抽采時，預防噴孔和塌孔現象的發生。采用這種技術的一般都是在透氣性能比較好或者松軟的煤層內，所以在運用的過程中要求的也會更加嚴格，這也就導致開采的成本增高，需要做很多的準備工作。比如：鉆孔的布置、準確的計算時間、保證準確的預制時間、最重要的就是煤層底部的打巖巷。每一個巷道內每45米就要設一個打鉆場，每一個打鉆場的要求也非常嚴格：需要對瓦斯含量、濃度、間距等等來確定鉆孔的數量。確定好數量之后，還需要注意每一個鉆孔都要呈放射的形狀排列。一般情況下，是每一個鉆場打孔的數量都不會低于10個的。正常情況下的鉆孔深度是一百米至一百五十米之間，直徑一百毫米內。

（二）高位瓦斯抽采鉆孔施工技術

高位瓦斯抽采的技術其實就是通過泄壓的方式達到抽采瓦斯的目標，通過在煤層的上方打好井筒的方式來實現。這樣之后再去開采的時候，井筒周圍就會因為壓力和風車的影響下，產生大量的裂隙出現，瓦斯向上面運移，從而達到排除瓦斯的作用，高位瓦斯抽采鉆孔施工技術其實就是巷道內向煤層頂板巖層技術。在開采的時候，煤層內部的各點都會應力，之后采煤區內部就會出現大量的裂隙。在這種情況下抽離瓦斯效果會更好，因為有裂隙，聚集在上方的所有的瓦斯都可以一起被抽出，這樣的方法一般都是用于還存有部分采空區的礦區或者是上方鄰近層，效果顯著。鉆孔范圍正常情況下是在瓦斯含量最為密集、最深的裂隙的中下方等，這些地方的瓦斯含量一般都是非常多的，在這些地方打孔可以更有效的抽離瓦斯。在選擇孔徑的時候，也需要多重考慮，比如地層的條件、瓦斯含量、成本效益等等，一般情況下建議大家可以選擇使用直徑的水平長鉆孔。這種鉆孔型號一般是4種：113mm、133mm、153mm、193mm。選好型號就可以布置形式，設計鉆孔的深度、孔距、位置、孔形等等。看似簡單，其實非常復雜。做這些的時候，盡量可以依據一些數據，比如頂板巖石的狀態，回風巷的走勢，等等與這些相結合，這樣不但可以抽的更干凈也更安全。

（三）順層長鉆孔

順層長鉆孔很簡單的一個名字，按字面理解就是順著煤層的長長的鉆孔抽采技術。這種技術可以即能提高抽采效率，又能降低瓦斯能量。但是需要注意一點的是，它的鉆機、鉆具、排渣方式的選擇都是非常的重要的。首先，鉆機一定要滿足鉆孔的長度，而且要求是可以控制到整個回采的采煤區域。鉆桿就簡單很多，能夠隨鉆孔的加長和推動力即可。但鉆頭方面就需要注意了，要選擇組合的鉆頭，這種鉆頭可以減少噴孔頻率和次數。除了這些之外，排渣也非常的重要。即能有效的排除孔內的鉆屑，又要保證孔壁完整，利于瓦斯的排放。需要注意，地質、設備、進鉆速這些不變時，供風排渣的能力也會受到影響。

三、如何選擇鉆層

一般情況下煤層在開采之后會型成一些固定的形狀，比如：“豎三帶”、“o型圈”、“橫三區”等等。在選鉆孔位置的時候，我們要根據地層條件來具體確定瓦斯的位置，可以通過對：裂隙、煤巖覆存條件、瓦斯含量等的分析，加上環境，綜合來觀察不瓦斯的情況。若地層條件比較安全，可以選擇提高一下抽采要求及技術，鉆一些比較深的孔。但若地層復雜、地質松動就要調整整體孔的參數，再根據實際情況需要再做選擇。一般情況下孔直徑也是有一定依據來確定的，可以通過比如：瓦斯量、抽放周期、成本等問題進行分析。我們在選擇的時候，要選擇最為經濟而且有效的孔直徑。

四、結束語

對于煤礦井下瓦斯抽采技術的發展和研究，是我們一直很關注的問題，我們不僅要對井下瓦斯抽采技術進行提升，對于鉆孔的施工設備和成孔工藝上更要再上一層樓。雖然近年來發展很迅速，但是我們還要更迅速。因為我國的地質條件復雜多變，今天是這樣，明天可能就會移動。而根據我國的實際需求量來看，我們更需要加大力度，更快的發展科學，讓我們可以在更安全的基礎上采煤開礦。目前常規的開采技術已經相對于之前更成熟，畢竟已經經歷了幾十年的時間。但是如何開采，如何安全開采依然是我們需要研究的方向。

（作者單位：淮北礦業股份公司朱仙莊煤礦）

參考文獻

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[2]白明鍇，《煤礦井下瓦斯抽采鉆孔施工技術》，河南科技，2014.07，32.

[3]董亞楠，《淺談煤礦井下瓦斯抽采鉆孔施工技術》，科技風，2015.09，154.