礦井瓦斯抽放技術(shù)應(yīng)用及其效果分析

（西山五人小組管理局 山西 030053）

引言

隨著我國(guó)各大產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，導(dǎo)致煤礦資源出現(xiàn)嚴(yán)重緊缺的現(xiàn)象，促使我國(guó)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)水平也在不斷的提升與完善，在保證煤礦企業(yè)的生產(chǎn)安全與提高生產(chǎn)效率方面做出了巨大的努力。在先進(jìn)開(kāi)采設(shè)備與技術(shù)的應(yīng)用中，可以有效的解決井下開(kāi)采煤礦困難的問(wèn)題，不但有效的提高煤礦開(kāi)采工作的生產(chǎn)效率，同時(shí)也促進(jìn)了井下作業(yè)的安全性與可靠性，對(duì)煤礦企業(yè)的發(fā)展具有重要意義。就當(dāng)前的煤礦井下瓦斯抽放技術(shù)而言，這些技術(shù)具有較強(qiáng)的專業(yè)性，不但涉及內(nèi)容廣泛，同時(shí)也被多個(gè)國(guó)家和地區(qū)列為煤礦開(kāi)采的核心技術(shù)，結(jié)合我國(guó)現(xiàn)階段綜合性較強(qiáng)的社會(huì)發(fā)展背景下，礦井瓦斯抽放技術(shù)是一項(xiàng)高新技術(shù)產(chǎn)物，不但有利于煤礦的高效開(kāi)采，同時(shí)也可以將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域，從而帶動(dòng)全局的發(fā)展，充分發(fā)揮礦井瓦斯抽放技術(shù)的作用最大化。

1.礦井瓦斯抽放技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

為了更好的分析礦井瓦斯抽放技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，本文以某礦井的實(shí)際開(kāi)采為研究對(duì)象，結(jié)合該礦井的開(kāi)采作用，全面應(yīng)用礦井瓦斯抽放技術(shù)作為各個(gè)區(qū)域的集中抽放，同時(shí)少量回風(fēng)由上隅角流向采空區(qū)。回采工作面作為煤礦開(kāi)采作業(yè)的首采區(qū)，能夠有效的避免隅角和空間作業(yè)存在瓦斯超限的現(xiàn)象，隨著瓦斯排放能力的不斷加大，工作面的風(fēng)排瓦斯能力也隨之加強(qiáng)，通過(guò)這種方法可以實(shí)現(xiàn)每層善行抽放、較差平行抽放、高位鉆孔抽放以及穿層鉆孔抽放等等，該項(xiàng)目中綜采面開(kāi)采層的施工直徑為200mm，在進(jìn)行穿層鉆孔瓦斯抽放作業(yè)時(shí)，確保每個(gè)鉆場(chǎng)設(shè)置5個(gè)穿層鉆孔，可以實(shí)現(xiàn)瓦斯抽放濃度在40%-50%左右，最高能夠?qū)崿F(xiàn)70%的瓦斯抽放，具有良好的抽放效果。

2.影響礦井瓦斯抽放效果的主要因素

(1)礦井瓦斯抽放方式過(guò)于單一

隨著我國(guó)煤礦事業(yè)的不斷發(fā)展，在礦井采礦工作中，廣泛應(yīng)用了瓦斯抽放技術(shù)，從而取得了良好的成績(jī)。在礦井作業(yè)中，主要的瓦斯來(lái)源于開(kāi)采層和鄰近層，一般都產(chǎn)生采空區(qū)與圍巖，大多數(shù)礦井都忽略了對(duì)這幾個(gè)區(qū)域的瓦斯抽放工作。又或者進(jìn)行單一抽放，導(dǎo)致井下的瓦斯可利用形式過(guò)于單一，對(duì)于近距離的煤層群來(lái)說(shuō)，鄰近層的瓦斯抽放利用率低。通常情況下，礦井下開(kāi)采活動(dòng)的瓦斯占工作面的瓦斯涌出率60%左右，我國(guó)現(xiàn)階段的礦井開(kāi)采活動(dòng)對(duì)瓦斯的抽放工作仍然處于非綜合形式，另外，對(duì)于大部分的井下瓦斯沒(méi)有抽放完全，就涌入開(kāi)采工作，會(huì)對(duì)開(kāi)采人員的作業(yè)造成巨大的安全威脅。礦井瓦斯的綜合抽放技術(shù)是當(dāng)前主要的發(fā)展趨勢(shì)，但是在我國(guó)礦井下開(kāi)采工作中仍然采用單一的抽放形式，對(duì)于綜合抽放沒(méi)有全面普及，導(dǎo)致瓦斯的利用率較差，同時(shí)也很難控制瓦斯涌出的問(wèn)題。

(2)瓦斯抽放設(shè)備不配套

除了瓦斯抽放形式過(guò)于單一以外，在我國(guó)礦井瓦斯抽放設(shè)備的應(yīng)用上，仍然存在著許多問(wèn)題，現(xiàn)階段，我國(guó)礦井瓦斯抽放工作中最主要的問(wèn)題就是缺乏專業(yè)的鉆具，導(dǎo)致近距離的瓦斯抽放不穩(wěn)定，同時(shí)，抽放泵的性能也無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)密集布孔，不能得到良好的應(yīng)用。在礦井瓦斯抽放過(guò)程中，并沒(méi)有發(fā)揮所有的鉆孔參數(shù)的合理設(shè)計(jì)作業(yè)，但是當(dāng)前礦井的鉆機(jī)很難滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)瓦斯的濃度質(zhì)量是否滿足利用條件、抽放量是否穩(wěn)定等能力不能準(zhǔn)確把控，瓦斯抽放水平不足等，都是由于礦井瓦斯抽放設(shè)備不配套引起的，從而混入大量空氣，影響瓦斯的抽放效果。

(3)瓦斯抽放時(shí)間不充分

目前，我國(guó)煤礦開(kāi)采的礦井瓦斯抽放技術(shù)應(yīng)用中，最常見(jiàn)的問(wèn)題就是瓦斯抽放時(shí)間不充分。對(duì)于礦井開(kāi)采作業(yè)來(lái)說(shuō)，如果沒(méi)有進(jìn)行徹底的抽放，很容易帶來(lái)巨大的危險(xiǎn)。在近幾年的煤礦開(kāi)采報(bào)道中，對(duì)于礦井下的瓦斯爆炸事故報(bào)道逐漸增多，綜合實(shí)際的抽放技術(shù)應(yīng)用來(lái)看，主要引發(fā)事故的原因都是由于井下抽放時(shí)間不夠充分，導(dǎo)致許多瓦斯涌向工作面而產(chǎn)生的安全事故。

首先，抽放時(shí)間不充分受到操作人員的影響，在實(shí)際抽放工作中，具體的操作都落實(shí)到操作人員身上，大部分操作人員在長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累中，都能夠掌握良好的抽放時(shí)間，使瓦斯抽放時(shí)間足夠充分，但是隨著礦井瓦斯抽放技術(shù)的不斷發(fā)展，先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備涌現(xiàn)出來(lái)，許多管理層更依賴于設(shè)備的控制，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)瓦斯抽放時(shí)間不充分的現(xiàn)象。

其次，對(duì)于礦井瓦斯抽放技術(shù)來(lái)說(shuō)，影響瓦斯抽放時(shí)間的主要因素還是由于管理人員自身的因素。當(dāng)前我國(guó)煤礦企業(yè)聘用的管理人員在開(kāi)展礦井瓦斯抽放管理時(shí)，對(duì)于相關(guān)技術(shù)并不是很了解，從而導(dǎo)致礦井瓦斯抽放技術(shù)應(yīng)用中會(huì)存在一定的影響，往往只能單純的按照規(guī)章制度進(jìn)行控制，卻不具備一定的變通性，進(jìn)而導(dǎo)致瓦斯抽放時(shí)間不充分，從而造成巨大的安全隱患，對(duì)于管理人員來(lái)說(shuō)，良好的礦井瓦斯抽放技術(shù)管理能夠起到重要作用，但是如果井下瓦斯抽放不夠充分，那么就會(huì)為煤礦的開(kāi)采帶來(lái)巨大的影響，為此，良好的把控抽放時(shí)間是主要的研究問(wèn)題。

(4)煤層透氣性不佳

在礦井瓦斯抽放技術(shù)的應(yīng)用中，煤層的透氣性對(duì)抽放技術(shù)的開(kāi)采具有重要影響，但是當(dāng)前我國(guó)礦井瓦斯抽放技術(shù)應(yīng)用效果不理想的另一個(gè)因素就是由于煤層的透氣性不佳，從而對(duì)礦井瓦斯抽放技術(shù)的開(kāi)展產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。對(duì)于煤層的透氣性來(lái)說(shuō)，是天然形成的過(guò)程，很難進(jìn)行良好的把控，經(jīng)專家分析，煤層的透氣性對(duì)于礦井瓦斯抽放技術(shù)具有極大的影響，根據(jù)不同地區(qū)的氣候條件來(lái)看，都具有不一樣的影響，為了更好的發(fā)揮出礦井瓦斯抽放技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，必須全面解決煤層透氣性問(wèn)題，對(duì)煤層透氣性有一個(gè)整體的了解，從而發(fā)揮出良好的礦井瓦斯抽放技術(shù)效果。

3.礦井瓦斯抽放技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用對(duì)策

(1)合理選擇抽放形式

為了更好的發(fā)揮出礦井瓦斯抽放技術(shù)的應(yīng)用效果，必須改變傳統(tǒng)單一的瓦斯抽放形式。現(xiàn)階段，我國(guó)煤礦開(kāi)采工作中，礦井瓦斯抽放技術(shù)多種多樣，同時(shí)也都具有積極影響，結(jié)合實(shí)際需求選擇最佳抽放方式具有重要意義。經(jīng)過(guò)專家分析，在實(shí)際的礦井瓦斯抽放工作中，合理的選擇抽放方法，可以全面提升瓦斯的利用率，大大提升了礦井瓦斯抽放技術(shù)的作用，在現(xiàn)階段的礦井瓦斯抽放，我國(guó)不斷嘗試全新的抽放方法，相信不久的將來(lái)，一定會(huì)擁有更多更先進(jìn)的礦井瓦斯抽放技術(shù)，滿足不同條件下的礦井瓦斯抽放需求。

(2)從實(shí)際出發(fā)

為了更好的發(fā)揮出礦井瓦斯抽放技術(shù)的應(yīng)用效果，提高瓦斯利用效率，必須從實(shí)際情況出發(fā)，針對(duì)每一個(gè)礦井的情況進(jìn)行合理的分析，由于礦井開(kāi)采中情況復(fù)雜，煤礦的產(chǎn)量、煤層結(jié)構(gòu)、煤的質(zhì)量都不相同，因此，在實(shí)際瓦斯抽放時(shí)，必須進(jìn)行全面分析，為了能夠發(fā)揮出礦井瓦斯抽放技術(shù)的作用，不能一味的追求開(kāi)采產(chǎn)量，必須綜合考慮礦井瓦斯抽放技術(shù)的利用率，從實(shí)際情況出發(fā)，充分發(fā)揮出礦井瓦斯抽放技術(shù)的作用，保障井下開(kāi)采安全。

(3)加強(qiáng)技術(shù)研究

對(duì)于我國(guó)現(xiàn)階段的礦井瓦斯抽放技術(shù)來(lái)說(shuō)，仍然需要不斷發(fā)展與優(yōu)化，在高科技不斷發(fā)展的今天，總有著日新月異的變化，為此，必須加強(qiáng)現(xiàn)今瓦斯抽放技術(shù)的探索與研究，在根本上提升礦井瓦斯抽放技術(shù)的利用率，從而對(duì)于我國(guó)礦井煤炭開(kāi)采帶來(lái)技術(shù)支持。

4.瓦斯抽放技術(shù)展望

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，煤礦安全管理工作的實(shí)施和相應(yīng)的科研工作有待進(jìn)一步完善，為了絕對(duì)保證瓦斯煤層開(kāi)采的安全生產(chǎn)，有必要有效增加煤礦瓦斯抽采量，并重視對(duì)高效采煤工作面綜合抽采方法的重點(diǎn)研究。另外，對(duì)于煤層的開(kāi)采，應(yīng)對(duì)低滲透性和突出性煤層的瓦斯抽放方法進(jìn)行深入分析，以提高開(kāi)采技術(shù)的效率。其中，有必要應(yīng)用巖石力學(xué)理論和多孔介質(zhì)流體力學(xué)理論來(lái)實(shí)現(xiàn)。在技 術(shù)和設(shè)備研究方面已經(jīng)有了創(chuàng)新性的突破。同時(shí)，還應(yīng)高度重視采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)的發(fā)展，完善相應(yīng)的研究工作，深入探討地層鉆探的相關(guān)技術(shù)。以提高吸水泵和鉆機(jī)的性能。簡(jiǎn)而言之，必須加強(qiáng)該技術(shù)的應(yīng)用，以更好地發(fā)展瓦斯抽采技術(shù)并發(fā)揮更大的作用。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)對(duì)煤礦資源的需求不斷增大，我國(guó)礦井開(kāi)采工作也不斷發(fā)展，在實(shí)際開(kāi)采工作中，礦井瓦斯抽放是一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，為了更好的提高礦井瓦斯抽放技術(shù)的利用率，必須全面研究抽放過(guò)程中存在的問(wèn)題，并提出有效的建議，促進(jìn)礦井瓦斯抽放效果的提升。