瓦斯抽采存在問題及改進措施

瓦斯抽采存在問題及改進措施摘要：隨著我國煤炭產業(yè)的發(fā)展，全國年抽采瓦斯量正逐年上升，但抽采率仍然很低，每年有大量的瓦斯泄漏到大氣中去，沒有被有效利用。雖然從客觀角度講，抽采過程中存在著大量非人為方面的問題，制約著抽采的成果，但仍需要我們不斷地通過研究和實踐，進一步分析出存在的問題，并提出正確有效的改進措施來提高抽采技術和抽采率，才能更加適應經濟的持續(xù)增長和社會的總體需求本文將從四個方面分析瓦斯抽采存在的問題，進一步總結出改進的措施。關鍵詞：瓦斯；煤礦；問題；措施前言：瓦斯是我們生活中非常重要的能源之一，世界上已有大部分國家提倡大量利用瓦斯來取代容易造成污染的汽油，我國也正積極地提高和發(fā)展瓦斯抽采技術，以期滿足日益增長的社會需求。上世紀60年代開始，瓦斯技術陸續(xù)由國外進入我國，相比其他國家，我國的瓦斯抽采技術發(fā)展的時間較短，技術還不夠成熟。瓦斯的抽采率不僅受技術的制約，同時也有一定的客觀因素，比如煤、巖的瓦斯含量，煤層賦存條件，圍巖性質、礦業(yè)企業(yè)自身存在的安全風險等，需要我們不斷地客服客觀因素，提高抽采技術，最大可能地提高抽采效率，降低抽采風險。1.瓦斯抽采存在的問題煤層較軟，透氣性低我國只有近5%的高瓦斯和突出礦井所開采的煤層是高透氣煤層，超過95%的礦井所開采的煤層為低透氣煤層（如圖1）,其透氣性不超過io-mD，只能勉強抽采，甚至難以抽采，這是制約瓦斯抽采的最主要客觀原因。另外，我國絕大部分礦井煤層普遍較軟，或軟分層較厚，較容易出現打鉆難、塌孔、噴孔等現象。目前分布在遼寧、吉林、包頭等地的主要礦區(qū)，普遍存在這一問題，尤其是突出軟煤層中打鉆的難題不易解決。圖1瓦斯抽采煤層圖抽采過程時間較短，方式單一由于地質環(huán)境的影響，給瓦斯抽采工程在作業(yè)時間上帶來不同程度的制約，例如地下斷層會存在一定的構造裂隙，極易引發(fā)出水，地下水給安全生產帶來了隱患。另外，作業(yè)面的尺寸計算失誤、礦井自身存在隱患或已發(fā)生的安全事故等采掘失調現象，都限制了瓦斯的抽采時間，一些礦井每年的抽采時間不足8個月而部分礦井甚至只有1個月，全國礦井平均每年抽采時間不足4個月。而目前我國的煤礦產業(yè)的瓦斯抽采形式也比較單一，抽采技術不高，抽采瓦斯參數不能隨實際情況而及時進行優(yōu)化和調整，缺少技術的支持，給工人的井下作業(yè)帶來了很大不便，限制了抽采率的增長。投入不足，抽采系統(tǒng)不匹配部分礦井的抽采泵功率較小，極限抽采的能力不足，抽采的真空度比較低；而一部分礦井抽彩泵的能力雖大，但抽采管道的直徑較小，抽采泵所產生的負壓被管道的沿程阻力白白消耗。很多礦井資金不足，長期存在抽采系統(tǒng)搭配不合理，設施老舊等情況，給抽采過程的安全性帶了很大隱患，也限制了產能，降低了作業(yè)效力。雖然近些年政府已著手對部分煤礦的抽采系統(tǒng)進行了改造，但系統(tǒng)不匹配的現象仍然存在，設施的日常維護和淘汰更新上的不足現象比較明顯。鉆孔工程量不足以及封孔質量差目前我國大約80%的高瓦斯抽采方式采用本煤層預抽，單個工作面抽采鉆孔長度平均為25000m，總長度大，但單位鉆孔長度卻非常小。據相關數據顯示，我國主要礦業(yè)企業(yè)的采煤工作面單位預抽鉆孔直徑不足50mm（鉆孔直徑標準為75-100mm),并且鄰近層抽采的礦區(qū)也存在相同問題，部分礦區(qū)的鄰近層抽采鉆孔瓦斯流速高達50m/s，超過了瓦斯抽采的經濟流速。而大部分礦井的采煤工作面預抽瓦斯?jié)舛炔蛔?0%，其原因主要來自于封孔長度短、質量差，很多礦井仍采用泥沙封孔，這是導致瓦斯?jié)舛鹊偷闹饕颉?.瓦斯抽采的改進措施加強軟煤層成孔技術，改善煤層的透氣性松軟煤層較多，較難成孔是煤層透氣性不好的主要原因之一?？墒褂眠m用于軟煤層的瓦斯抽采鉆機，結合軟煤體的低滲透性，通過人為的技術手段，使煤層的裂隙增大并產生新的裂隙，從而改善煤層的透氣性，主要技術手段包括：水利割縫、高壓水射流擴孔等?？赏ㄟ^順層鉆孔和斜向鉆孔的方式，穿透煤層的傾斜面，使透氣性增大，這種交叉鉆孔的布孔方式使孔隙間相互貫通，使煤體的卸壓范圍得到擴大。改善采掘平衡，確保抽采時間首先應制定完善的管理制度，加強現場管理，對于作業(yè)面的計算要盡可能地做到科學精密，并通過大量的實踐，將在作業(yè)時點上總結的經驗歸納成冊。加強瓦斯抽采參數的整合，在每個鉆場加入監(jiān)測設備，對監(jiān)測過程中體現出來的數據加以研討，從而達到采掘平衡的目的，對于抽采的時點也能做到有的放矢，逐漸增加抽采的時間。優(yōu)化封孔工藝，增加瓦斯?jié)舛确饪讜r，應將封孔深度設置為低于18m以內，長度不小于8m,推廣“兩堵一注”帶壓封孔工藝，在鉆層下方套管。在距工作面約100m處設置一條腰巷，并在腰巷內沿兩側作業(yè)面走向鉆孔，深度不低于65m，間距不低于2m,直徑可在92mm左右。并合理地確定鉆孔口負壓，嚴制鉆孔口漏氣檢測裝置，便于及時地檢測到漏氣的部位，能有效地解決漏氣問題，從而大大增加瓦斯的濃度。優(yōu)化抽采系統(tǒng)，提高抽采能力完善井下抽采系統(tǒng)，加大泵站的定向鉆孔抽采任務，巷道內布置DN457抽采管路，將壓力設置為130kpa以上?？稍阢@場內安裝流量監(jiān)測設備，對鉆孔工程進行及時、動態(tài)的監(jiān)測，使瓦斯流量得到有效地測定，并可通過數據的呈現，不斷地優(yōu)化技術，達到提高瓦斯流量的目的。同時可通過高低負壓抽采系統(tǒng)的強化進行分源抽采，鉆孔施工時，增加風壓裝置，并設置大功率風壓，在提高作業(yè)量的同時，也保持其濃度不降低，從根本上提高礦區(qū)的抽采能力。總結：通過對瓦斯抽采存在的問題進行分析，不難看出我國的瓦斯抽采技術已取得了一定的成績，但仍存在一些不足，無論是客觀原因還是人為的技術原因都應及時地總結出改進的措施和經驗。在實際作業(yè)時，需要不斷設定動態(tài)指標，不僅要提高作業(yè)量，也需在封孔工藝和濃度上多下功夫。優(yōu)化資金的投入方向，將完善抽采系統(tǒng)做為資金的主要投入，將提高抽采能力做為煤礦產業(yè)的主要發(fā)展方向。與此同時，也要不斷地完善安全生產，使工人在最為穩(wěn)妥安全的環(huán)境下施工，將我國的礦產資源產能不斷提高。參與文獻：曹春海?抽采利用技術在煤礦瓦斯防治中