煤矿瓦斯抽采技术研究及应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 煤矿瓦斯抽采技术研究及应用 摘 要：近年来，我国各个大型 的煤矿频发特大瓦斯爆炸事故，而目前 需要对煤炭生产企业的能源结构进行深 层次的改革，大型和特大型的矿井将进 一步增加数量，因此，矿井瓦斯的防治 工作任务重，耗时长。文章煤矿瓦斯抽 采技术研究及应用进行分析。 中国论文网 /8/view-12976710.htm 关键词：煤矿；瓦斯；抽采；应 用 引言 随着煤矿开采机械化水平不断提 升，我国的煤炭产量越来越高。同时矿 井开采开始向深部延伸，煤层瓦斯含量 不断增加，以至于我国一些矿区工作面 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 瓦斯涌出量大量增加。有些煤和瓦斯突 出的煤层，还应该在开采前对瓦斯做抽 采工作来消除其突出危险性。 一、多分枝地面水平抽采技术 多分枝地面水平抽采技术是一种 应用在天然气、石油的抽取技术，这种 技术通过其不断的发展和进步，更加 V 泛的应用在多个能源领域，在能源领 域具备着诸多相同点和不同点，通过不 断地总结规律和方法，将多分枝地面水 平抽采技术应用于煤矿井下瓦斯抽采， 并在不断的发展和进步中，总结经验并 大胆创新，以此创建出多种多分枝水平 井的瓦斯抽采技术，多分枝地面水平抽 采技术，有效地 sa 与煤矿井下瓦斯抽 采相结合。其中，多分枝水平井是其应 用的主要部分。多分枝水平井包括许多 组成部分，其中包括集束分枝水平井、 径向分枝水平井、反向分枝水平井、叠 状分枝水平井和羽状分枝水平井这五种 组成部分。 多分枝地面水平抽采技术在一定 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 程度上也存在着许多问题。首先，相当 多的煤矿企业在应用多分枝地面水平抽 采技术时，容易出现煤矿顶部边缘地带 的损坏。煤矿顶部边缘地带的损坏会影 响煤矿的整体结构，并且由于这种损坏 的发生容易引起相应的裂缝，导致煤矿 产生脱落的现象，进而产生更大的危险， 这便大大增加了煤矿井下的危险性。因 此，多分枝地面水平抽采技术对于煤矿 环境的条件限制要求相对较高，同时也 为煤矿井下开采产生了一定的危险性， 从而影响煤矿井下瓦斯抽采的效果； 其次，多分枝地面水平抽采技术需要在 一定的接触面积上才可以实现煤矿井下 的瓦斯抽取，这种和煤矿层面的直接接 触，容易破坏相应的煤矿层面，继而导 致煤矿层面的表面破坏程度增大，不利 于保护煤矿井下的整体结构，由此增大 了煤矿井下安全事故的发生率，但多分 枝地面水平抽采技术将不同领域的技术 应用于煤矿井下瓦斯抽采中，能够在很 大程度上拓宽煤矿产业的领域宽度，由 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 此提供了一种更为新颖的方法解决煤矿 井下瓦斯抽采问题，但多分枝面水平抽 采技术尚且需要进一步予以完善，其与 多分枝地面垂直抽采技术相比而言，缺 乏保护煤矿整体结构的能力，所以，多 分枝地面水平抽采技术需要相关人员进 行全方位的创新和优化。 二、多分枝地面垂直抽采技术 多分枝地面垂直抽采技术对于煤 矿层面的接触面积要求相比而言较少， 能够提高煤矿井下做业的安全性，但多 分枝地面垂直抽采技术需要以一条垂直 井作为抽采的核心，通过多条侧面井的 辅助进行更为有效的抽采，提高煤矿井 下瓦斯的抽采量，不仅需要保证煤矿层 面的最小化破坏，同时也要求卸压瓦斯 抽放钻孔可以更准确地达到采动裂隙 “O”型圈内，因此，垂直井需要其他侧 面井位置的确定来确定，也要根据侧面 井的具体位置确定垂直井的位置，根据 侧面井的具体情况确定最为合适的垂直 井的方向和角度，选择侧面井的具体位 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 置，并且根据要钻孔的稳定性来确定。 一般而言，应当将侧面井的位置置于靠 近回风侧的一面，同时注意将终孔落在 “O”形圈内，以便充分保证垂直井、侧 面井的准确与有效性。 多分枝地面垂直抽采技术具备着 诸多优点。首先，多分枝地面垂直抽采 技术能够更大限度的抽采瓦斯。同时， 扩大了煤矿井下瓦斯的抽采范围，多分 枝地面垂直抽采技术可以最大限度地抽 采更大范围的瓦斯，以便减少煤矿井下 瓦斯抽取的时间，从一定程度上提高煤 矿井下瓦斯抽采的效率，提高对煤矿井 下瓦斯抽采的抽采量，同时大幅度提升 煤矿井下作业的效率，并且也为煤矿企 业提供了更为高效的抽采方法； 其次， 多分枝地面垂直抽采技术更具备相应的 完整性。在多分枝地面垂直抽采的过程 中，若其中一条侧面井出现了堵塞的情 况并不影响整个煤矿井下瓦斯抽采的进 度，这也就充分保证了多分枝地面垂直 抽采技术受到煤矿环境限制的制约更小， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 从而减小环境对于多分枝地面垂直抽采 的影响，保证多分枝地面垂直抽采的有 效运行； 再次，多分枝地面垂直抽采 技术的核心是垂直井，垂直井对于煤矿 井下瓦斯的抽采可以贯穿整个煤矿范围， 因此，垂直井的抽采更大幅度地提高了 煤矿井下瓦斯抽采的效率，继而减少煤 矿企业对煤矿井下瓦斯抽采的相关支出， 降低煤矿井下瓦斯抽采的成本，从一定 程度上提高煤矿企业的经济效益。但是， 多分枝地面垂直抽采技术也存在着一系 列的缺点，多分枝地面垂直抽采技术要 求分枝井的开窗口拥有一定的规则性， 同时，这种分枝井的开窗口要求一次成 功，以此保证完井工具可以更加顺利的 通过，否则会对多分枝地面垂直抽采带 来负面的影响，影响抽采工作的正常运 行。 三、斜向钻孔瓦斯抽采技术 斜向钻孔瓦斯抽采技术，是在工 作面的回风侧打顺层斜向钻孔，并且在 工作面开采前进行煤层瓦斯预抽，然后 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 在开采时进行采动卸压抽采，这种斜向 钻孔瓦斯抽采技术需要一定的技术参数， 其中需要钻孔与巷道的夹角为 60，同 时需要钻孔与水平面的夹角和煤层的倾 角相一致，通常钻孔孔深为 120 m，孔 径为 94 mm，孔距为 5 m，但其具体情 况还应不同的施工结构而进行改动，其 中钻口需要采用聚氨酯封孔，其封孔的 深度为 5 10m，封孔端的长度最好 为 1 m，采用相应指标的 PE 管，同时 需要铠装胶管与支管相连接，然后再连 接到主管上，最后连接到地面的泵房， 根据煤矿的具体环境条件确定钻孔之间 的间距。斜向钻孔瓦斯抽采技术需要对 抽采的管路进行有效的管理，这要求当 抽采钻孔在接近切眼并不断报废的过程 中，要进行相应的卸压抽采，根据抽采 的管路将管路予以卸载，利用法兰片将 端头密封。在回采阶段时，要提前拆除 相应的管理以保证煤矿井下的生产运作， 并且要将靠近切眼的钻孔通过软胶管和 抽采管相连接，在抽采管的末端需要特 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 制 2 3 m 的短管，同时在短管上制 作相应的变径三通，在钻孔报废时，保 证短管始终在抽采管路的末端位置，斜 面钻孔抽采技术可以大量抽取煤矿井下 的瓦斯，同时也可以提高煤矿井下瓦斯 抽采效率，斜面钻孔抽采技术可以更有 效的抽采本煤层的瓦斯，从而为煤矿井 下作业提供更为安全稳定的作业环境， 斜面钻孔抽采技术的要求更为严格，并 且对钻孔的要求程度较高，需要进行严 格的数据分析，根据煤矿井下的具体情 况，确保斜面钻口抽采的