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超長鉆孔瓦斯抽采工藝探究

作者:丁海軍時間:2017-07-24 10:12:24  來源:  閱讀次數:806次 ]
【摘要】近年來,我國頻頻爆出煤礦瓦斯突出以及爆炸事故,
不僅讓相關企業蒙受巨大的經濟損失,同時還造成了嚴重的人員
傷亡。而為了有效治理瓦斯,實施瓦斯抽采就成為國際上通用的
做法。基于此,相關煤炭企業需要進一步加強對瓦斯抽采,尤其
是超長鉆孔瓦斯抽采工藝的研究實踐應用,在提高瓦斯抽采效果
的基礎上,保證煤礦開采的安全、高效。
【關鍵詞】超長鉆孔;瓦斯抽采;工藝;要點
引言
瓦斯災害作為煤礦開采過程中的主要威脅因素,國內外對于
瓦斯治理也進行了大量的研究實驗,但是依然沒有一項切實可行
的技術可以替代瓦斯抽采工藝成為預防瓦斯災害的主要手段
[1] 。因
此,為了最大限度的防范瓦斯爆炸等事故,維護煤炭企業的根本
利益,我們就應該繼續加強對超長鉆孔瓦斯抽采工藝的研究摸索,
以實現煤與瓦斯突出煤層的安全開采。
一、超長鉆孔瓦斯抽采方式的類型
瓦斯是威脅煤礦安全開采的重要因素,因此,在瓦斯抽采過
程中,要求盡可能的多抽瓦斯,擴大抽采范圍,而普通鉆機卻很
難滿足這一需求。因此,我國很多煤炭企業紛紛引進千米鉆機,
來提高瓦斯抽采效果。其中,使用千米鉆機在煤礦井下進行超長
鉆孔瓦斯抽采的方式主要有以下兩種:
1、順層超長鉆孔抽采法
順層超長鉆孔,就是指超長鉆孔在煤層中鉆進,具有成本低、
鉆孔施工迅速、鉆孔利用率高以及抽采效果好等優勢。這種方式
比較適用于那些預抽巷道掘進煤層以及開采煤層的賦存瓦斯,并
為巷道掘進提供有力保障。
2、穿層超長鉆孔抽采法
穿層超長鉆孔抽采主要運用于高瓦斯、突出礦井,特別適用
于存在嚴重瓦斯突出的礦井中,它可以有效防治瓦斯突出,降低
瓦斯涌出量。但是在實際運用中,相較于順層超長鉆孔抽采法,
這種方法也存在一定缺陷,那就是鉆孔施工速度較慢、成本較高、
鉆孔利用率較低以及抽采效率差等。正是因為這一點,使得穿層
超長鉆孔抽采方式的應用推廣受到了很大阻礙,同時也增加了礦
井的經濟負擔。基于此,相關企業常常在一些煤層透氣性較好的
礦井中使用穿層超長鉆孔抽采法,且多用于采空區的瓦斯抽采。
二、超長鉆孔瓦斯抽采工藝實踐應用中的注意要點
超長鉆孔瓦斯抽采工藝的核心以及關鍵點就是超長鉆孔。然
而由于礦井下的情況十分復雜,再加上可能發生的鉆孔事故,都
給鉆孔施工帶來了很大難度,同時大大降低了鉆孔效率。而如果
不能及時處理鉆孔事故,很可能引起一系列嚴重后果,給企業帶
來巨大生命以及財產損失。對此,在鉆孔施工中,需要對以下幾
點引起重視:
1、制定和執行科學的安全防護措施
縱觀近年來頻頻爆出的礦難事故可以發現,很多事故造成的
特大人員傷亡實際上是可以避免的,對此,我們需要在嚴格遵循
國家就鉆孔施工制定的相關規定之外,還應該根據井下復雜的條
件,綜合考慮防水、防塵、通風、瓦斯以及機電等多方因素,制
定科學嚴謹的事故預防方案:第一,所有工作人員在下井前都要
進行必要的安全教育培訓,對相關設備的操作方法、井下作業注
意事項等有一個充分熟悉和掌握;第二,每一位井下作業人員都
應佩戴便攜式瓦斯自動報警儀,并設有專職瓦斯檢查員,對井下
鉆孔施工處的瓦斯等氣體進行實時關注、檢查,同時建立獨立的
通風系統,避免因通風不良而出現瓦斯積聚等問題;第三,做好
施工作業面及周圍巷道支護,以免在實際施工中出現片幫冒頂等
安全事故;第四,施工地周圍需要設置專用電話,隨時與井上保
持聯系。在鉆孔施工過程中,還應該確定好安全撤退通道,且通
道始終保持暢通,以此來確保事故發生時,所有工作人員都能通
過該通道撤離到安全地帶;等等
[2] 。
2、超長鉆孔瓦斯抽采中常見事故及對策
超長鉆孔瓦斯抽采雖然可以在很大程度上防范煤礦瓦斯突出
以及瓦斯爆炸等問題,但是在實際施工中,也很容易發生以下問
題,比如噴孔、塌孔、頂鉆、卡鉆、堵孔等。特別是在那些軟煤
層中,這些問題更加普遍。因此,結合以往工作經驗,我們可以
采取以下措施,來對這些問題進行有效預防:第一,調整鉆進工
藝參數。首先,對鉆壓進行有效把控。在鉆進過程中,如果出現
鉆具損壞、換層或者孔內堵塞等問題,就很容易造成給進壓力突
然加大現象。對此,我們可以通過停止鉆進、進行排渣或者撤鉆
等措施進行處理。其次,控制好鉆進速度。在鉆進時需要保持適
當速度,尤其是在通過軟煤分層時,更應該降低鉆壓、加大轉速、
減緩鉆進速度,以起到充分排渣、減少沉渣的目的
[3] 。第二,積極
使用特殊裝置。在鉆孔施工中,利用氣水分離器可以實現鉆場瓦
斯濃度控制以及煤屑的分離,以保證煤、渣分選效果。而使用諸
如公錐、母錐及各種型號的打撈套管等工具則可以有效防范卡鉆
或者掉鉆事故。
三、結語
總之,瓦斯作為影響煤礦安全開采的重要因素,采取超長鉆
孔瓦斯抽采工藝可以在一定程度上應對和解決瓦斯突出以及瓦斯
爆炸等事故。因此,相關煤炭企業應該加強對這方面的研究探索,
制定和執行科學的安全防護措施,采取有效措施來處理瓦斯抽采
中遇到的各種問題,進而為我國社會經濟的可持續發展提供有力
保障。
參考文獻:
[1]李廣濤.煤層瓦斯抽采鉆孔帶壓封孔技術研究[C]//第七
次煤炭科學技術大會文集(下冊).2011:45-46.
[2]王二鵬.超長鉆孔瓦斯抽采工藝研究[D].遼寧工程技術大
學,2011.
[3]趙發軍,劉泉.鉆孔流量推算煤層殘余瓦斯壓力的方法[J].
煤炭技術,2017(2):127-129.

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