分析井下瓦斯抽采鉆孔施工技術
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摘 要:瓦斯抽采是煤礦井下生產的重要環節,在煤層回采前實施煤礦井下瓦斯抽采可以實現獲得潔凈能源的目標,提升煤炭資源開采的安全性,而瓦斯抽采鉆孔施工是重要途徑之一。鑒于此,本文從高位瓦斯抽采鉆孔施工、順層瓦斯抽采鉆孔施工、穿層瓦斯抽采鉆孔施工三個角度出發,對井下瓦斯抽采鉆孔施工技術的應用展開了探討,以供參考。
關鍵詞:井下;瓦斯抽采;鉆孔施工技術
0 前言
煤炭資源是我國現代化建設以及經濟發展中的重要基礎,然而我國擁有復雜的煤層儲存條件,煤炭資源開采過程中必須采取有效措施提升瓦斯抽采效率。只有這樣才能夠提升煤炭資源開采安全性,降低安全事故發生的概率。在這種情況下,近年來我國在積極展開煤炭資源開采的過程中,加大了對井下瓦斯抽采鉆孔施工技術的研究和創新力度,極大的推動了我國煤炭開采領域的發展。
1 高位瓦斯抽采鉆孔施工技術
豎直方向覆巖移動破壞一般會產生彎曲下沉帶、縫隙帶以及冒落帶三種形式。其中嚴重斷裂帶和微小斷裂帶則為裂縫帶的兩種形式。煤層開采中,覆巖由于擁有差異化分布形式,會嚴重影響瓦斯的流動,而瓦斯通常積聚在離層裂隙當中,其也是主要的同等為瓦斯提供流動空間[1]。豎向裂隙分布的采空區通道是瓦斯進入空間的特點,因此通常也被稱之為導氣裂隙。通常情況下,裂隙帶中下端是裂隙發育最為充分的位置,這一位置通常積聚大量瓦斯,因此是瓦斯抽采以及高位鉆孔布置的關鍵位置,保證完成的成孔至關重要。在鉆孔布置層位選擇時,應全面分析區域巖性,確保在穩定的巖層中布置鉆孔。
2 順層瓦斯抽采鉆孔施工技術
在高突礦井煤炭資源開采作業中,應從加大瓦斯治理以及利用的角度出發進行集中思考,在瓦斯釋放以及抽采的過程中,通常應將鉆孔布置在煤層當中,以提升煤炭資源開采作業的安全性。效果佳、速度快是順層鉆孔的主要特點,因此通常在煤礦施工中會選擇預抽瓦斯鉆孔這一技術措施。
結合不同目的可以將鉆孔劃分成兩種類型,分別為巷道掘進服務的預抽瓦斯順層長鉆孔和煤層回采服務的預抽瓦斯順層長鉆孔[2]。針對巷道掘進服務的預抽瓦斯順層長鉆孔來講,通常需要將鉆場設置是掘進巷道兩幫,相鄰鉆場之間應保持一定距離,順層長鉆孔抽采瓦斯應以鉆場為媒介向工作面及兩幫進行施作,扇形是鉆孔布置的主要形式,對于提升掘進工作面瓦斯含量安全標準具有重要意義。
為了避免鉆孔施工與掘進的方向產生偏離,提升掘進安全性,通??梢詫m偏措施以及測斜方法進行應用。如果煤層擁有極大的危險性,要想實現安全掘進,降低瓦斯突出風險,通??梢詫⑤^淺深度防突鉆孔設置在掘進工作面,實現瓦斯壓力以及地層壓力的有效釋放,此時瓦斯含量可以被有效降低,為提升煤炭資源開采安全性奠定基礎。
通常情況下,10~30m為此類型鉆孔的主要深度取值范圍,而50mm以內則為半徑控制范圍,1m左右則為排距以及間距設置參數。部分煤層擁有較高的瓦斯含量,要想實現安全的煤巷掘進,通常需要設置相對簡單的防突鉆孔設備,同時構建較淺的鉆孔深度。特殊情況下,要想在掘進施工中實現良好的防噴和防突效果,應對大于50m深度以及直徑較大的抽采孔進行應用。
由此可見,要想在鉆孔施工中保證掘進速度、強化防噴以及防突效果,就必須采用正確的施工方法、引入科學的配套設備并選擇合適的地層。
3 穿層瓦斯抽采鉆孔施工技術
穿層鉆孔指的是在對煤層進行鉆孔施工時,對煤層巷道這一媒介進行充分應用,也可以將專用瓦斯抽采巷道設置是煤層底板和頂板之上,從而構建專門的抽采巷道內鉆場,促使瓦斯抽采鉆孔得以在煤層中實現。
煤層同抽采巷道之間的距離是確定鉆孔長度的主要因素。鉆孔在被保護煤層中,應以網格式形式呈均勻布孔特點,瓦斯抽采半徑是確定間排距離的主要因素,實際施工中應高效展開現場實測[3]。應在開采保護層以前展開抽放鉆孔的工作,同時封孔還應在瓦斯抽放管路接入以前實施,只有這樣才能夠創造充足的瓦斯抽采時間。
當被保護層與穿層鉆孔抽采距離較近時,應在對保護層進行開采的基礎上,膨脹變形現象會產生于被保護層煤體當中,煤體卸壓的基礎上,會導致層間裂隙的形成,出現活化的瓦斯在煤層瓦斯壓力以及礦井負壓的影響下,可以順利完成抽放卸壓瓦斯的目標,由于較低的瓦斯含量存在與煤層當中,因此可以將瓦斯危險性降到最低。
4 結束語
綜上所述,近年來我國加大了井下瓦斯抽采鉆孔施工技術的研究力度,并在成孔工藝及抽采措施方面取得了極大進步,針對我國復雜的煤礦地質條件來講,先進井下瓦斯抽采鉆孔施工技術呈現出較高應用價值,從長遠的角度來看,相關領域工作人員應加大對該技術應用靈活性、實用性等角度出發積極展開創新,為實現我國煤礦企業創造最大化經濟效益奠定基礎。
參考文獻:
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[2]常海祥,張向磊.突出礦井頂層綜采工作面采空區瓦斯分源抽采綜合技術研究[J].能源與環保,2018,40(01):36-41+46.
[3]馬功社,陳冬冬,趙繼展,賈秉義.高瓦斯油氣伴生礦井高位定向長鉆孔合理布設參數研究[J].煤炭技術,2018,37(01):136-138.
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