淺談瓦斯的治理技術(shù)與應(yīng)用論文

時(shí)間：2024-05-30 18:01:44 其他類論文我要投稿

　　摘要：瓦斯主要以煤層氣構(gòu)成的有害氣體甲烷為主。是在煤的生成和煤的變質(zhì)過程中，在高溫、高壓的環(huán)境下伴隨著產(chǎn)生瓦斯，它在煤體或圍巖中是以游離狀態(tài)和吸著狀態(tài)的形式存在的。如何合理利用瓦斯鉆孔技術(shù)要點(diǎn)，合理布置鉆孔間距，綜合各鉆孔技術(shù)，是瓦斯抽放效率得到有效的提高。

淺談瓦斯的治理技術(shù)與應(yīng)用論文

　　關(guān)鍵詞：瓦斯治理技術(shù)應(yīng)用

　　引言

　　我國是煤炭大國，在豐富的煤炭資源中含有豐富的瓦斯資源，埋深在2000米以內(nèi)的煤層中含煤層氣資源量達(dá)35－50萬億立方米。它是造成瓦斯煤礦災(zāi)害事故居高不下的重要原因。對高瓦斯礦井或者低瓦斯礦井，都必須進(jìn)行合理的瓦斯預(yù)防和治理，保證煤的安全生產(chǎn)。目前對高瓦斯采掘工作面主要采取的瓦斯治理措施主要有：加強(qiáng)管理、保證通風(fēng)、打瓦斯抽放鉆孔、利用局部通風(fēng)機(jī)處理采掘工作面上隅角瓦斯、進(jìn)行局部瓦斯抽放、使用局部通風(fēng)機(jī)等�，F(xiàn)主要介紹一下瓦斯的鉆孔抽放技術(shù)。

　　1、瓦斯的治理技術(shù)

　　1.1瓦斯的鉆孔抽放通過通風(fēng)辦法來稀釋瓦斯，已經(jīng)在經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上逐漸被淘汰，與此同時(shí)，隨著開采的強(qiáng)度和深度的增加以及地面大氣壓的降低，礦井瓦斯的涌出量也在增加，通常情況下利用正常通風(fēng)稀釋瓦斯，只能解決落煤和暴露煤壁時(shí)的解析瓦斯，而在采空區(qū)的涌出瓦斯占比例較大，一般位60％左右，稀釋對大部分礦井來說根本達(dá)不到要求。而瓦斯的抽放一方面降低瓦斯的涌出量，另一方面能有效地解決瓦斯?jié)舛鹊某�，防止煤與瓦斯的突出。如何有效地提高瓦斯抽放率，主要取決于對抽放方式的合理選取，因此，要根據(jù)瓦斯的來源、瓦斯地質(zhì)條件和礦山技術(shù)條件選擇瓦斯抽放方式。

　　高位水平鉆孔瓦斯抽放技術(shù)是鉆孔技術(shù)中比較難的一種抽放技術(shù)，該技術(shù)分為頂板高位水平鉆孔瓦斯抽放技術(shù)和大采面中間高位巷瓦斯抽放技術(shù)，前者具有先期投入少、工期短、靈活性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。對于煤于瓦斯突出的設(shè)計(jì)能力比較大的礦井，瓦斯涌出量大，含量高，煤層的透氣性比較差，以及受地質(zhì)條件的影響導(dǎo)致瓦斯的富集及煤層瓦斯分布的不均勻性的礦井，目前這種技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。

　　1.2鉆孔瓦斯抽放技術(shù)要點(diǎn)鉆孔的布置是該技術(shù)的關(guān)鍵：①對于卸壓瓦斯必須進(jìn)入卸壓范圍。②鉆孔開口端應(yīng)布置在完整煤（巖）體內(nèi)。③穿層鉆孔進(jìn)入抽放層頂（底）板巖石0.5m以上。

　　由于開采層越近，瓦斯的涌出量越多，鄰近層瓦斯抽放鉆孔布置主要從適當(dāng)?shù)南锏老蚋鬣徑鼘有秹簠^(qū)打鉆孔，要能控制卸壓瓦斯流入鉆孔，避免瓦斯大量流入開采層采空區(qū)。孔間距同時(shí)也是影響抽放時(shí)間的又一重要因素，其計(jì)算公式如下：

　　R1——瓦斯空間距，m。

　　Kb——抽放負(fù)壓影響系數(shù)。

　　Z——各鉆孔瓦斯涌出不均勻系數(shù)，Z＝0.75。

　　L——鉆孔有效長度，m。

　　Q0——鉆孔初始比瓦斯涌出量，由實(shí)驗(yàn)測得。

　　m——被抽放煤層厚度，m。

　　a——瓦斯涌出衰減系數(shù)。

　　t——抽放時(shí)間，d。

　　H——鉆孔抽放瓦斯階段斜長。

　　mi——煤層分層開采厚度，m。

　　r——煤層平均容重，t/m3。

　　K——抽放瓦斯有效性系數(shù)。

　　Q——抽放回采工作面瓦斯涌出量。

　　不同煤層其抽放鉆孔的布置形式不一樣，鉆孔間距也不一樣，其抽放時(shí)間也不一樣，空間距是隨著抽放時(shí)間的增大而增大。對于鉆孔抽放瓦斯，可以根據(jù)不同的瓦斯流量和抽放的難易情況進(jìn)行抽放鉆孔布置，具體措施有：加大鉆孔的直徑、負(fù)壓提高和增大煤氣層等。

　　1.3幾種特殊鉆孔抽放技術(shù)穿層鉆孔抽放技術(shù)在透氣層極低的撫順北票礦區(qū)臺(tái)吉礦的10號煤層取得很好的效果，其主要利用利用了鉆孔交叉時(shí)產(chǎn)生的相互影響，交叉部分即是加大了鉆孔的直徑，在沒有增加工作量的情況下，提高了抽放效果。還可以避免鉆孔坍塌、堵孔對抽放效果的影響，提高抽放量46％-102％。

　　穿層水力擴(kuò)孔強(qiáng)化抽放瓦技術(shù)采用高壓水射流沖割煤層，將煤層中的碎煤排除，形成空區(qū)，這樣是煤層局部得到卸壓，使裂紋發(fā)展成裂隙并不斷延伸，增加了煤層透氣性，提高了瓦斯的抽放量。

　　深孔控制預(yù)裂爆破強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)是一門利用特殊爆破技術(shù)抽放瓦斯的方式，利用預(yù)裂爆破的破孔布置原理和方法，合理利用破轟波的能量，結(jié)合瓦斯壓力，通過控制孔的控制，使媒體既不影響開采和安全的前提下產(chǎn)生裂隙，提高煤層透氣性，達(dá)到抽放效果。

　　交叉、順層扇形鉆孔抽放技術(shù)：鉆孔布孔方法為：沿工作面上、下風(fēng)巷向煤層傾斜方向或中切割向煤層打傾斜或走向順層鉆孔。每2～3m布置一對抽放鉆孔，其中一孔平行于工作面，一孔與工作面斜交，孔徑為75～79mm，鉆孔深度為50～80m，布孔密度為0.03～0.055m/t，預(yù)抽期為3～5個(gè)月。一定程度上緩解了抽放瓦斯與接替緊張的矛盾，鉆孔數(shù)量多，抽出量大，抽放效果好。

　　2、應(yīng)用效果及其前景

　　2.1對于鉆孔抽放，減少工作面的風(fēng)排瓦斯量。根據(jù)調(diào)查顯示，采用鉆孔技術(shù)的礦井其工作面的瓦斯抽出率可以達(dá)到37.5％左右，約35％的瓦斯進(jìn)入回風(fēng)道。

　　2.2目前，大部分礦井均采用抽放技術(shù)，其杜絕瓦斯超限、提高生產(chǎn)能力。采空區(qū)涌出的瓦斯，通過鉆孔的抽放，對作業(yè)環(huán)境有了很大改善，有利的保證了生產(chǎn)的安全。大大地提高了生產(chǎn)能力，帶來了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　2.3以瓦斯抽放和通風(fēng)方式改革為主的瓦斯綜合治理技術(shù)是很多礦區(qū)工作面瓦斯治理的根本方，綜合各鉆孔抽放技術(shù)是礦區(qū)最佳的抽放方式，也是礦區(qū)瓦斯治理技術(shù)發(fā)展的必然方向。

　　3、結(jié)束語

　　3.1通過特殊鉆孔技術(shù)引起煤層和巖層的卸壓，增加煤層的透氣性，有效地解決瓦斯的抽放難的問題，提高抽放率。

　　3.2各瓦斯鉆孔抽放技術(shù)其抽放參數(shù)和抽放工藝，還需要進(jìn)一步考察、研究和完善。

　　3.3綜合考慮抽放方式，爭取鉆孔的設(shè)計(jì)科學(xué)合理，保證施工工藝和精度準(zhǔn)確。同時(shí)對高瓦斯煤層和突出煤層，采用聯(lián)合抽放技術(shù)共同治理瓦斯是行之有效的，值得推廣應(yīng)用。

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