探討煤礦瓦斯抽采的必要性及抽采方法

瓦斯抽采技術(shù)的先進性以及科學(xué)性，直接關(guān)系到煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。煤炭開采作業(yè)中，瓦斯泄漏的危害性較大，會嚴重威脅工作人員的生命安全。因此，新時期我國在積極加強煤炭資源開采作業(yè)的過程中，必須結(jié)合煤礦區(qū)域環(huán)境以及煤炭資源分布特點等，合理引入先進的瓦斯抽采方法，為從根本上提升瓦斯抽采效果奠定基礎(chǔ)。在這種情況下，積極加強對煤礦瓦斯抽采的必要性及抽采方法的研究具有重要意義。

　　1 煤礦瓦斯抽采的必要性

　　1.1 有助于實現(xiàn)安全煤礦作業(yè)

　　CO以及CH4是瓦斯的主要成分，遇明火會產(chǎn)生嚴重爆炸事故，同時工作人員吸入大量CO以后，會發(fā)生窒息，威脅生活安全。而煤炭資源開采作業(yè)中，通常會涌出大量瓦斯，單擁有大于5m3/min掘進工作面瓦斯涌出量和大于5m3/min采煤工作面瓦斯涌出量時，就會增加煤炭資源開采作業(yè)的危險性[1]。此時必須綜合應(yīng)用井下臨時抽放系統(tǒng)以及地面永久抽放系統(tǒng)，對大量涌出的CO以及CH4進行抑制，確保工作人員可以在特定時間內(nèi)將瓦斯徹底排出，提升煤炭資源開采安全性。

　　1.2 有利于減少環(huán)境污染

　　大量溫室氣體存在于瓦斯當(dāng)中，會對周邊空氣環(huán)境造成嚴重污染，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，沒生產(chǎn)4×108t的煤量，就會出現(xiàn)120×108m3的瓦斯氣體，空氣中散失較大熱量，會形成嚴重的溫室效應(yīng)[2]。而在對煤礦瓦斯抽采系統(tǒng)進行充分應(yīng)用的過程中，可以將多數(shù)瓦斯氣體吸收，對于加大環(huán)境保護力度具有促進作用。

　　1.3 有利于瓦斯能源綜合利用

　　瓦斯氣體中含有的雜質(zhì)較少，燃燒的過程中不會導(dǎo)致大量污染物的生成，且燃燒后的瓦斯還可以被作為肥料，對于促進植物光合作用以及健康生長具有重要意義。因此，在對煤礦瓦斯抽采技術(shù)進行合理利用的背景下，可以實現(xiàn)瓦斯資源的有效采集，對于提升瓦斯能源綜合利用率具有重要意義。

　　2 煤礦瓦斯抽采方法

　　2.1 順層密集長鉆孔抽采

　　局域性瓦斯抽采，通常采用順層密集長鉆孔技術(shù)，通常應(yīng)結(jié)合施工能力以及施工條件對鉆孔深度進行確定，且3～4m應(yīng)為鉆孔間隔控制范圍，同時保證煤層走向與順層鉆孔的角度保持一致。3000r/min轉(zhuǎn)子速率應(yīng)被應(yīng)用于80m以下煤層深度當(dāng)中，通常情況下，較多的細砂雜質(zhì)存在與煤層當(dāng)中，且擁有較大的顆粒粒徑，在避免雜質(zhì)的過程中斜向孔呈現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。在提升瓦斯抽采效率過程中交叉式施工方式應(yīng)用效果良好，隨著煤層傾角幅度的較大以及瓦斯?jié)舛鹊脑龈撸趯徊媸姐@孔進行應(yīng)用的過程中，可以對抽采方式進行靈活調(diào)整，對于降低設(shè)備故障具有發(fā)生的概率具有重要意義。

　　2.2 網(wǎng)格式穿層鉆孔抽采

　　針對突出煤層來講，在進行順層孔構(gòu)建的過程中采用網(wǎng)格式穿層鉆孔抽采技術(shù)，可以避免塌孔以及噴孔現(xiàn)象發(fā)生的概率，煤層地面結(jié)構(gòu)可以由網(wǎng)格布局結(jié)構(gòu)所支撐，此時即使采空區(qū)大量抽采施工，也不會導(dǎo)致空洞在部分區(qū)域中形成。值得注意的是，抽采過程中，噴孔是常見現(xiàn)象之一，通常由于設(shè)備長時間使用中，會逐漸增加離心力，大幅度偏離的現(xiàn)象容易在鉆孔噴孔中產(chǎn)生，這很容易導(dǎo)致鉆孔與瓦斯無法有效連接的現(xiàn)象。而在對網(wǎng)格式穿層鉆孔抽采技術(shù)進行合理應(yīng)用的背景下，可以避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)。

　　2.3 頂板走向長鉆孔抽采

　　將鉆場設(shè)置是抽采工作區(qū)域是實施頂板走向長鉆孔抽采的關(guān)鍵，且兩鉆場之間的距離應(yīng)控制在80m以內(nèi)，需要將抽放孔設(shè)置在各個鉆場內(nèi)部空隙位置，同時還應(yīng)結(jié)合鉆場鉆孔大小來確定抽放孔的位置，通常情況下每一個鉆場應(yīng)擁有4～6個抽放孔。

　　安裝鉆孔以后，應(yīng)對瓦斯排放連接泵進行有效調(diào)整，200kPa～36kPa為抽采負壓值取值范圍，而3000m3/h～ 4500m3/h則為抽采泵吸氣量取值范圍，在這一背景下可以構(gòu)建最高頂板走向長鉆孔抽采效率。通常情況下，應(yīng)在煤層頂板中設(shè)置頂板走向鉆孔，此時解決采空區(qū)瓦斯流向問題，鉆孔抽放中需要對移動泵進行充分應(yīng)用，促使人口壓力有效減少，從而避免過大壓力產(chǎn)生于鉆孔內(nèi)外層當(dāng)中。

　　3 結(jié)束語

　　綜上所述，在深入探討煤礦瓦斯抽采必要性的基礎(chǔ)上，要求煤礦企業(yè)運行過程中，結(jié)合煤炭資源開采實際特點，有針對性的引入順層密集長鉆孔抽采、網(wǎng)格式穿層鉆孔抽采、頂板走向長鉆孔抽采等相關(guān)技術(shù)，從而實現(xiàn)對瓦斯涌出量的有效控制，實現(xiàn)提升瓦斯抽采純度的目標(biāo)。然而，要想將煤礦瓦斯抽采方法的功能全面發(fā)揮出來，企業(yè)運行中必須加大設(shè)備維護管理力度，促進設(shè)備運行效率的提升，為全面提升煤炭資源開采效率以及開采作業(yè)安全性奠定基礎(chǔ)。