煤层瓦斯抽采效果影响因素分析及技术对策

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煤层瓦斯抽采效果影响因素分析及技术对策
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李军明
(宁夏工业职业学院,宁夏 银川 750021)
我国社会经济发展迅速,对煤矿资源的需求量不断上升,给煤炭产业带来了发展前景。随着科技水平的不断提升,我国的煤矿开采技术也不断创新优化,目前很多煤炭企业的开采技术和设备都逐渐向智能化方向靠近。煤炭产业规模的不断扩大,对生产安全问题也越来越重视。煤层瓦斯抽采问题一直以来是各个煤矿企业安全生产时刻把控的重要手段,为了保障煤矿的生产安全还需要加强对瓦斯抽采的管理,避免矿井瓦斯事故的发生。随着煤炭产业规模的扩大,开采的深度也逐渐延深,开采难度也大大增加,安全风险也大大增加。为了保障开采效率和安全,本文从煤层瓦斯抽放中存在的问题、影响煤层瓦斯抽放
的影响因素、瓦斯抽放效率途径方式方法进行分析,管控矿井瓦斯事故的发生,促进煤炭行业的稳定发展。 一、煤层瓦斯抽放中存在的问题
(一)瓦斯抽放方法单一 瓦斯抽放对整个煤矿开采的作用非常大,煤矿管理人员对抽放技术认识不足,缺乏瓦斯抽放安全意识,只重视企业的经济效益,无法认清瓦斯抽放管理的重要作用,导致不能将新技术和新方法应用到实际的煤矿开采过程中,瓦斯抽放方法过于单一[1]。另外,部分煤层受到地质结构的影响较大,容易引发抽放孔坍塌,顶底板透气性较差,影响瓦斯抽放效果。 (二)矿井封孔质量差 矿井封孔质量的好坏直接影响瓦斯的抽放效果,现阶段我国煤矿抽采技术中,孔底的负压抽放效果最佳。我国目前的煤矿在瓦斯抽放中选择的封孔技术不同,一部分选用的是比较合理的封孔技术,另一部分则是采用黄水泥或者水泥砂浆进行封孔,水泥砂浆封孔存在一定的弊端,封孔长度不够,而且密封性较差,所以导致瓦斯抽放效果不佳[2]。为了保证瓦斯抽放的效果还需要提高瓦斯抽放封孔的质量。 (三)抽放不稳定,抽采率较低 抽放管路无法进行联网布置,所以在更换泵站抽放位置时,需要事先对相应的短节进行加工处理,消耗大量的人力和物力来完成更换操作,没有网络的监控,受煤层地质构造的影响,施工流程更加复杂,煤层瓦斯抽放中瓦斯气体稳定性差[3]。受抽采技术的限制使抽放不稳定,极大的降低了抽放效率。 二、影响煤层瓦斯抽放的因素
瓦斯的抽放因素,对建立完善的瓦斯抽放系统具有重要的意义。影响瓦斯抽放的因素较多,涉及多个方面,包括煤层内部因素、外界环境因素。对这些影响因素进行深入的分析,确保瓦斯抽放系统的稳
定运行。 (一)地质结构因素 瓦斯抽放效果最主要的影响因素之一就是地质结构。煤层瓦斯通常存在于褶皱构造中,瓦斯含量越多,对整个煤矿开采构成的威胁就越大[4]。断层构造中的瓦斯含量具有明显的起伏变化,主要是因为在开放式断层裂缝中瓦斯扩散性较高,且速度较快,所以瓦斯含量会偏低。在闭式断层中裂缝少,瓦斯的扩散效果不好,所以瓦斯含量过高。 (二)埋藏深度因素 煤矿资源的深度是不同的。煤矿资源的埋藏深度越深,瓦斯的含量也会跟着增加。在固定的区域内,如果煤层的结构稳定,裂缝会相对较少,瓦斯就会聚集。实践证明,地质条件稳定,埋藏深度越大煤层中的瓦斯含量就越高,但是同一煤层中瓦斯含量的变化基本是起伏较小的。 (三)煤层倾角因素 煤层瓦斯抽放效果的影响因素中煤层的倾角问题也是比较关键的因素,在地质等条件相对稳定的前提下,煤层倾角的大小对瓦斯的抽放含量也有一定的影响。煤层倾角的不断变化也会带动瓦斯含量的变化,当煤层倾角大时,瓦斯的流动性就会增强,而流动性小,瓦斯在煤层中的含量就会高。 (四)煤层透气性因素 煤层的透气性大小也影响着瓦斯含量的高低,一般情况下,煤层的透气性越好,瓦斯的流动性就会越高,而瓦斯的含量就会越低[5]。如果煤层的透气性越低,瓦斯在抽放过程中流动性较差,很容易出现聚集,瓦斯浓度上升。煤层的透气性差也是引发瓦斯事故的关键性因素。 三、提升矿井瓦斯抽放途径 (一)选择合理的抽放方法 瓦斯的抽放方法对提升瓦斯抽放效率具有重要的作用。对抽放方法的选择需要注意以下几点,第一选择钻孔或巷道预抽的方式从开采层中抽出;第二如果瓦斯在煤层的开采顶部或底部时,
塑料提手可以通过顶底板煤岩中的巷道,打通临近煤层的钻孔来进行瓦斯抽放。选择合理的抽放方法,才能提高瓦斯的抽放效果。 (二)合理选择抽放参数 瓦斯抽放参数选择的不合理会影响抽放效果。在安全的前提下,为提升抽放效果,钻孔直径要尽量选择大直径的钻具,大钻孔直径不仅抽出量大而且抽放稳定。钻孔长度一般越大,煤层暴露出的煤面越广,瓦斯抽放量会越多,相应的抽放效果较好。钻孔角度在抽放时要根据具体的情况来选择,克服上向孔和下向孔
的不足。选择的合适的抽放参数,提高瓦斯抽放效率,降低瓦斯事故的发生。 (三)建立完善的瓦斯抽放系统 建立完善的瓦斯抽放系统可以提升抽放效果,由于抽放系统涉及的因素较多,在实际的建设过程中要对可能的影响因素进行分析,理顺影响因素的主次顺序,并对系统设计进行详细规划。瓦斯抽放系统本身是一项综合性较强的系统,在建立的过程中还需要从技术、经济等多方面进行综合考虑,遵循系统建立原则,
卫星星历收集瓦斯治理和系统建立资料,学习先进的系统建立经验,在建立过程中应用合理的抽采方法,保障系统的绿高效。另外,要想完善瓦斯系统还要在设计中了解瓦斯的源头构成,优化瓦斯的各种使用设备,为了保障瓦斯抽放效果,还可以用科学的方法在系统建立中增加巷道抽放和开采层抽放。完善瓦斯系统后,为了保障瓦斯抽放系统的稳定运行,还应加强后期管理,定期的进行
丙烯酸羟丁酯维护,提高瓦斯抽放的效率,提高煤矿企业的经济效益。 四、结论 综上所述,煤层瓦斯在抽放中还
存在一些问题,严重时会影响煤矿企业的安全发展。瓦斯抽放效果受多种因素的影响,导致瓦斯安全事故频发,严重降低了煤矿企业的经济效益。为了提高
煤层瓦斯抽放的效率,避免瓦斯事故,选择合理的抽放方法、合理选择抽放参数、建立瓦斯抽放系统等措施来保障煤矿的生产效率和安全,促进煤矿企业的长期稳定发展。 参考文献 [1]司文,王江峰.园子沟煤矿本煤层瓦斯抽采效果影响因素分析及对策[A].陕西省煤炭学会、重庆市煤炭学会、内蒙古煤炭工业协会、青海省煤炭学会.煤炭绿开发地质保障技术研究——陕西
省煤炭学会学术年会(2019)暨第三届“绿勘查科技论坛”论文集[C].陕西省煤炭学会、重庆市煤炭学会、内蒙古煤炭工业协会、青海省煤炭学会:陕西省煤炭学会,2019:4. [2]陈学习,孙瑞邦.基于桧树亭矿顺层钻孔抽采效果影响因素分析[J].华北科技学院学报,2019,16(03):51-58. [3]宋杰陆.香源煤业顺层钻孔抽采瓦斯影响因素分析[J].石化技
术,2019,26(04):106. [4]赵旭生,刘延保,申凯,巴全斌.煤层瓦斯抽采效果影响因素分析及技术对策[J].煤矿安全,2019,50(01):179-183. [5]车海英.L 型井瓦斯抽采效果影响因素分析[J].山西焦煤科技,2018,42(10):52-56.

本文发布于:2023-05-14 14:25:11,感谢您对本站的认可!

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