煤矿瓦斯抽采技术存在的问题及对策研究
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煤矿瓦斯抽采技术存在的问题及对策研究
发布时间：2021-05-17T07:43:07.486Z 来源：《中国科技人才》2021年第8期 作者： 邹辉明
[导读] 煤矿瓦斯是煤层开采过程中所产生的有害气体，也被称之为煤层气，当煤矿瓦斯含量超标时会对作业人员的生命安全产生极大的威胁。
河南省郑州市新郑煤电赵家寨煤矿 河南省郑州市 451184
摘要：煤矿瓦斯抽采与防治工作有十分的重要性，一直以来被煤矿开采工作所重视。目前虽然已经掌握了很多有效的煤矿瓦斯抽采技术，但实际应用过程中依然存在着一些亟需解决的问题，积极解决煤矿瓦斯抽采技术使用中的问题尤为关键。本文先简要介绍当前所使用
的煤矿瓦斯抽采技术，继而重点分析论述煤矿瓦斯抽采技术存在的问题及对策。
关键词：煤矿瓦斯抽采技术；瓦斯抽采；煤层瓦斯含量
煤矿瓦斯是煤层开采过程中所产生的有害气体，也被称之为煤层气，当煤矿瓦斯含量超标时会对作业人员的生命安全产生极大的威胁。因此，煤炭行业一直以来可以给予煤矿瓦斯抽采工作高度的重视。近年来应用在煤矿瓦斯抽采与防治中的技术越来越多，均取得较好
的效果，但也存在着一些问题，需要积极做好这些问题的解决工作。
1.煤矿瓦斯抽采技术
煤矿瓦斯抽采工作的重要性集中体现在三方面，一是可以通过合理的使用瓦斯，实现资源回收利用，缓解能源紧张压力，且能够增加经济效益；二是积极治理及利用瓦斯可以起到保护环境和减少大气污染的目的；三是煤矿瓦斯对矿井安全生产及人体健康有很大的威胁，
若不采用合理的技术加以治理，必然会威胁矿井安全生产及职工的生命安全。基于这三方面的重要性，近年来煤矿企业对煤矿瓦斯抽采技
术的研究给予了高度的重视，也由此探索和掌握了很多的煤矿瓦斯抽采技术，有效的提升了煤矿瓦斯治理工作的工作质量。总的来说，当
前阶段所使用的煤矿瓦斯抽采技术按照开采区域的不同可以分为三种，即采空区瓦斯抽采、开采层瓦斯抽采和近煤层瓦斯抽采技术。这三
种煤矿瓦斯抽采技术使用时有一定的特殊性和差异性，需要合理使用。
对于煤矿采空区的瓦斯抽采技术来说，这一技术主要使用在煤矿工作面采空区的瓦斯治理，由于在工作面的推进过程中，工作面采煤过程中煤体释放的一部分瓦斯进入采空区，造成采空瓦斯含量持续增高，其次是，当随着工作面的不断推进，瓦斯的浓度也会不断的上
升，严重时还会发生超限现象。基于采空区的这一特点，在工作面回采过程中，要提前在工作面顶板施工超前钻孔，并对尾巷进行密闭并
埋设瓦斯抽采管道，且在间隔一段距离时便开挖倾角为35°的绕行巷道，以此来防止瓦斯抽采过程中发生巷道漏风的问题[1]。对于煤矿开采
层的瓦斯抽采来说，需要利用钻孔抽采作业，通过这样作业可以实现两方面的目的，一是可在降低压强作用的基础上来改变煤层结构，二
是可以很好的提升煤矿开采效率。为有效降低回采工作面瓦斯含量，要适当提升瓦斯的抽采钻孔的施工速度，但要确保不会对正常的采煤
工作造成影响。对于临近层瓦斯抽采技术来说，实际使用时会有一定的难度，原因在于临近层的地质结构较为脆弱，会经常性的发生龟
裂、脱落、卸压。为有效实现临近层的瓦斯抽采工作，需要在围岩巷道附近施工钻孔，可以有效的实现瓦斯抽采目的。
2.煤矿瓦斯抽采技术存在的问题
2.1 钻孔的长度不足
就目前煤矿行业对煤矿瓦斯抽采技术的使用情况来看，考虑到瓦斯抽采工作的特殊性，甚至一些开采层的瓦斯含量还很高，因而多采取煤层预抽技术来完成瓦斯的抽采工作。使用这种方法来抽采瓦斯时，钻孔通常的流量都在0.002m3以内，这导致钻孔内的瓦斯流速会有所
降低，对整个钻孔工程效率有很大的影响[2]。
2.2 瓦斯抽采时间不足
要想有效提升瓦斯的抽采率，必须合理控制实际的抽采时间。就当前煤矿行业所开展的瓦斯治理工作来说，回采工作面区域的煤层透气性较低，按照相关规范标准要求，煤层瓦斯的预抽时间不得低于6个月，以此来充分确保瓦斯抽采的高效性。但在实际执行过程中，多数
煤矿因为诸多的原因而没有严格按照预时间来开展瓦斯治理工作，存在着预抽时间不足和采掘失调的问题。目前来看，很多的煤矿企业所
开展的瓦斯抽采时间不足5个月，对瓦斯抽采率产生了较大的影响。
2.3 封孔质量有待提升
就目前煤矿瓦斯抽采技术的应用效果来看，最为有效的当属穿层钻孔预抽煤层瓦斯抽采技术。穿层钻孔预抽煤层瓦斯技术术包括两方面的重要内容，即瓦斯引流和瓦斯强制性解吸，通过落实这两方面的工作可以大大发挥出引流瓦斯和强制性解吸的优势。封孔工作对瓦斯
抽采率的影响较大，因而务必保证封孔质量。目前来看，应用在煤矿中的封孔技术主要是聚氨酯封孔技术，这艺术有着十分显著的应用效
果，对提升封孔质量十分有利。另外，也有煤矿会选择使用水泥浆或黄泥来封孔，这一封孔技术均存在一定的局限性，因为封孔长度较
短，导致无法取得最佳的封孔效果。 3.解决煤矿瓦斯抽采技术应用问题的对策
3.1 合理确定钻孔施工长度
针对煤矿瓦斯抽采技术执行过程中钻孔施工深度这一问题，目前已经有了多种解决方案，其中应用最为广泛，效果最佳的是改进打钻工艺、适当增加抽采钻孔长度这一方法，可以很好的确保瓦斯抽采效率与质量。实际应用这一技术时需要严格把控好三方面的要点：
①要充分确保吨煤抽采钻孔长度可以在0.05m以上，同时需要在有效提升钻孔施工密度的基础上调整布孔方式，将平行方式转变为立体交叉。
②要重点做好风力和水力这两种钻孔工艺的改进工作，并分类型来落实。若是穿层钻孔则要使用水力排渣，若是顺层钻孔则可以使用风力排粉。
③对于排渣钻孔工作来说，不单单要科学选择施工工艺，而且要合理选定钻机和钻具，通常情况需要确保所选用的钻机有着高强度的性能，便于高效落实生产工作。另外，施工过程中要优先考虑使用压风排粉干式钻孔工艺及专业风粉分离装置。除此之外，为了确保钻孔
工作效率，在钻孔施工时还可以考虑合理设置移动式压风设备，长期的实践应用过程中发现这一做法可取得了很好的应用效果。
3.2 充分确保瓦斯抽采时间
考虑到瓦斯抽采时间与瓦斯抽采率有着十分紧密的联系，为有效提升瓦斯抽采率，必须确保瓦斯抽采时间满足规范标准。另外，在瓦斯抽采技术应用时，要充分对煤矿瓦斯所处的地质地形条件、瓦斯临界值等多方面信息进行分析，合理预测瓦斯抽采过程中所存在的风
险，以此制定针对性的瓦斯抽采方案与时间。总的来说，在结合各类瓦斯抽采因素后，要尽量让瓦斯抽采时间接近于规范标准，即确保瓦
斯抽采时间尽量接近于6个月[3]。除此之外，要结合实际情况来合理调整矿区煤层条件，以此确采掘进度，提升瓦斯抽采工作的有效性。
3.3 落实封孔质量管理工作
长期的实践应用发现，聚氨酯封孔技术在煤矿钻孔封孔中的应用价值十分显著，有着封孔质量高、膨胀倍数高和封孔效率高的显著优势，对提升封孔质量有十分重要的意义，值得广泛推广应用。另外，聚氨酯封孔技术在实际操作时的工艺也较为简单有效，使用起来较为
方便，可以降低工作人员的工作难度。因此，后续要做好聚氨酯封孔技术的推广工作，引导煤矿企业在封孔处理时多首选聚氨酯封孔技
术，以此确保瓦斯抽采的效率与质量。
4.结语
煤矿瓦斯抽采与防治工作是确保煤矿安全生产的先决条件，必须给予高度的重视，结合实际情况积极落实此项工作。考虑到目前煤矿瓦斯抽采工作中还存在着一些亟需解决的问题，对瓦斯抽采工作质量有很大的影响，且对矿工生命安全有所威胁。因此，除积极做好针对
性的防治工作外，后续还要进一步加大对煤矿瓦斯抽采技术的研究工作，以此掌握更多有关于煤矿瓦斯综合抽采的相关知识，落实到瓦斯
抽采技术的创新工作，更好的确保煤矿开采工作的安全性和科学性。
参考文献：
[1]黄文华.煤矿瓦斯综合抽采技术及应用标准分析[J].中国石油和化工标准与质量，2020，40（17）：230-231.
[2]杨松，周筱，李青霖，汤平.低渗高应力煤层瓦斯抽采孔布置效果及优化[J].煤炭技术，2020，39（11）：135-140.
[3]张艳利，郝殿.煤矿瓦斯抽采计量可靠性及影响因素研究[J].冶金与材料，2020，40（01）：55-56.
邹辉明（1986.07），男，汉族，河南省南阳市，本科，助理工程师，研究方向是矿井瓦斯治理。
