礦井瓦斯抽采技術發展現狀分析

白雪峰

摘 要：時代的發展促進社會的進步，當前我國的礦井瓦斯抽采技術進入到發展瓶頸期，只有不斷優化礦井瓦斯檢測技術，才能有效保障了曠工的作業安全度，因此本文針對礦井瓦斯抽采技術發展現狀分析，發現其中存在的問題，并提出有效的解決措施，做好瓦斯抽采的前期準備工作、提高開采過程中的安全性。

關鍵詞：礦井;瓦斯;抽采技術

0 引言

大部分人對礦井瓦斯的理解為井下的有害氣體，一般多來自于煤層和圍巖內，近幾年人們對煤礦的開采程度逐漸加大，由于深度增加導致地應力也隨之增加，開采的地質環境也逐漸復雜化，容易引起瓦斯災害，影響到相關的工作人員安全性，阻礙了礦井生產企業的發展。同時，瓦斯作為可燃氣體，在人們生活中不可或缺，瓦斯的主要成分是CH4，是世界溫室效應的影響成分之一，比之CO2更具影響力，因此抽采瓦斯能夠在有效利用地下資源的同時改善礦井安全條件，還能夠遏制地球溫室效應，保護地球的生態環境，因此如何促進礦井瓦斯抽采技術的發展是現階段廣大科研工作者的奮斗目標。而我國的煤礦地質條件較為復雜，礦井工人開發是煤礦開發的重點，由于大部分為低透氣性煤層，對我國煤礦行業影響較大，制約行業的安全生產，隨著近幾年來我國對礦井開發安全的重視，轉變了防止瓦斯災害觀念，建立了地面永久瓦斯抽采系統，更加正規化的進行瓦斯抽采生產工作，體現了煤層瓦斯開發利用的系統性。

1 礦井瓦斯抽采技術現狀

我國大部分煤層都具有微孔隙、低滲透和高吸附的特點，含煤地層在成煤后會經歷較為激烈的地層構造運動，對煤層內生裂隙系統造成了影響，導致增加了塑變性。經過實踐分析后發現，可以根據實際地質情況采用不同的瓦斯抽采方法。

1.1 瓦斯抽采方法

在煤礦開采過程中，可以據不同的瓦斯位置，采取不同的抽采技術：①本煤層瓦斯抽采技術。根據不同煤層的具體情況，對于較薄的煤層，利用較為簡單的鉆孔技術，例如穿層鉆孔和平行鉆孔技術，對于相對復雜的煤層可以利用交叉布孔和穿層網格式鉆孔，根據不同煤層特征采用不同的方法。此外，在需要隔開煤層是可以采用三種方法：其一是水力割縫;其二是水力壓裂;其三是水力鉆孔;②臨近層瓦斯抽采技術。主要是針對煤層開采的臨近地區，隨著開采的逐漸深入，周邊煤層的瓦斯容易出現泄露問題，就要抽采臨近層的瓦斯，臨近煤層可以分為上下兩部分，一般是用鉆孔開采，巷道抽采和混合抽采技術;③采空區瓦斯抽采技術。煤層在開采完成以后會遺留下氣體，周邊煤層也會涌現瓦斯導致采過區域要進行二次抽采，可以采用巷道抽采和密閉抽采、地下鉆孔的方式進行抽采;④圍巖瓦斯抽采技術。圍巖瓦斯主要是指從地下或是旁邊巖石縫中流出來的瓦斯，對著這種開采過程中流出來的瓦斯，可以利用鉆孔抽采的方式，或是密閉抽采。

1.2 煤礦采空區支護方案設定

設定支護方案主要是確保煤礦能夠設立支撐點，避免出現后期的安全問題，防止二次維護，從以下四個方面出發做好支護工作：①確定支護參數。要從大方向上進行長遠考慮，針對后期的修護材料要求，制定統一的支護參數，加強對參數的作用重視程度，將安全性和材料適用性原則應用到確定支護參數當中，再從施工可行性原則出發，保證方案的經濟適用性;②設計巷道斷面。需要事先根據采空區的空間大小，收集采空區空間數據展開設計，根據實際情況確定材料類型;③安裝支護。先采用臨時支護，再安裝頂錨桿，在安裝過程中要注意屋頂的完整度，在鉆孔作業結束后及時清理周圍環境，在澆灌支護相關材料，完成安裝;④測試支護效果。通過檢驗測試，才能夠有效保障支護的完整性和安全性，能夠有效保障安裝和開采的順利進行。

2 礦井瓦斯抽采技術存在的問題

2.1 抽采不到位

在瓦斯抽采過程中，針對不同情況要采取不同的抽采技術，但是在實際過程中，對瓦斯抽采技術的應用不能夠有效結合實際，導致出現抽采不到位的問題。相關工作人員只重視當前煤層開采的瓦斯抽取，經常忽略鄰近煤層和采空區瓦斯的抽采，不僅容易造成瓦斯浪費的問題，還容易留下安全隱患。

2.2 瓦斯通風系統不佳

為了保障作業人員的人身安全，要在瓦斯抽采之前先測定瓦斯，通風系統是保障瓦斯開采安全性的重要環節之一，因此在設計過程中，要考慮到地面上瓦斯排解問題，而礦道深處也存在有毒氣體，利用通風系統也要排解到深處的氣體，通過通風系統設計，提出有效措施，測試氣體的密度，以此為基礎展開設計，對瓦斯排出時間進行精確化制定，能夠確保在排出有害氣體的同時，抽采好瓦斯。但是就現階段的通風系統設計發展情況來看，沒有結合具體的開采情況設計通風系統，對于瓦斯的開采不夠充分，因此要結合實際的情況設計通風系統，根據調查得出抽采瓦斯量、絕對瓦斯涌出量、抽采率和實際抽采率數據，嚴格遵守開采規則，有效提升開采達標率。

3 礦井瓦斯抽采技術發展建議

瓦斯作為礦井開采過程中最為重要的因素，在礦井內的工作人員要加強重視程度，現如今，隨著科學技術的發展，瓦斯抽采技術也隨之進步發展，但是仍然無法滿足現階段的企業和社會需求，因此我們不僅要從技術層面出發，還要重視管理層的發展，有效改善當前的瓦斯抽采情況。

3.1 不斷完善瓦斯抽采技術

首先，要篩選瓦斯抽采技術，在開展抽采工作之前，要實地勘察現場，了解開采的環境，探測該地的地質特征，深入了解基礎數據情況后，提出抽采使用情況和抽采的范圍，選取最適用于當前環境的抽采方法;其次，要深入研究煤層開采技術，降低瓦斯泄露的頻率，因此要專門針對本煤層的瓦斯情況，設立專業的研究部門，才能夠有效降低瓦斯抽采的危險性，提高瓦斯抽采的效率;最后，要建立具體評價體系，深入研究開采煤層的地質條件，再總結發現瓦斯泄露的問題，就要針對問題分析其原因，避免后續不再犯，盡可能的減少失誤率，保證抽采的高效。

3.2 不斷提升監管系統

一般在瓦斯抽采中都會利用到三種安全監控系統：其一是KJ90NB礦用以太環網監控系統;其二是KJ4N監控系統;其三是KJ101N監控系統。整個礦井抽采還要設計敷設主傳輸線、光纖、傳感器線、井上井下分站、瓦斯傳感器、開停和饋電傳感器、風速和溫度傳感器等，都涵蓋在礦井監管系統中。由于在實際的礦井瓦斯抽采中經常由于瓦斯超限發生安全事故問題，為了避免事故的發生，可以通過調低瓦斯傳感器斷電值來實現。首先可以原有基礎上，下調回采工作面上隅角、機尾、后溜及掘進工作面煤頭瓦斯傳感器斷電值，在原先斷電值基礎上下調0.3%;其次是下調回采面的回風、尾巷、混合及掘進面的盲回、混合斷電值，在原先斷電值基礎上下調0.2%。

從監管層面出發，要想提高相關技術，就要從抽采人員出發，提高抽采人員的技術穩定性，集團公司要定期和不定期的開展培訓工作，針對瓦斯抽采中的相關要點著重進行講解，有效增強技術人員的專業技術水平，還可以建立瓦斯抽采監督管理機制，制定和完善技術人員工作機制，通過制度的約束保證工作的順利開展和技術。同時，集團公司也要普及瓦斯安全知識，相關管理人員到各個部門工作人員中做好思想宣傳和知識灌輸，保證技術人員的安全意識提高，在作業時能夠做好自我防護，掌握安全防護知識，并且還要設立專門的資金管理部門，針對具體的瓦斯抽采情況，了解款項的具體流向，才能有效提高瓦斯利用率。

4 結語

治理瓦斯最根本措施之一就是瓦斯抽采，因此本文就礦井瓦斯抽采技術發展現狀展開分析，通過提高瓦斯抽采技術保障瓦斯抽采工作人員的安全性，減少不必要的瓦斯安全事故問題，也能夠有效保護和遏制溫室效應。現如今，我國礦井瓦斯抽采技術與先進國家相比仍有較大的差距，亟待相關科研人員和煤炭企業的共同努力，進一步發展瓦斯抽采技術。

參考文獻：

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