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摘要:煤炭行业随着近几年我国经济的大力发展开始崛起,煤炭产量也是年年攀升。老井延深、新井投产,煤炭采掘技术水平也在不断提升。我国高瓦斯矿井约占据总数的一半左右,故此,抽放瓦斯,变废为宝,变害为利,是当前煤炭行业发展的趋势。下文对目前我国煤矿瓦斯的抽放技术进行了简单探究。
关键词:瓦斯抽放技术;煤炭行业;抽放量;探究
我国瓦斯抽放经过了四个阶段:高透气性煤层瓦斯抽放阶段、邻近层卸压瓦斯抽放阶段、低透气性煤层强化抽瓦斯阶段以及综合抽瓦斯阶段。随着煤炭工业的不断发展,矿井向深部延伸过中,其中一些低瓦斯矿井逐步转变为突出矿井和高瓦斯矿井,致使需要抽放瓦斯的矿井逐渐增多,瓦斯抽放技术也就得到了迅速发展。
1 我国煤矿瓦斯抽放技术解析
结合抽放对象,将目前我国煤矿瓦斯抽放技术分为采空区瓦斯抽放、邻近层瓦斯抽放和本煤层瓦斯抽放。下文进行简单阐述:
1.1 采空区瓦斯抽放技术
采空区瓦斯抽放技术主要适用于当前我国一些采空区瓦斯涌出量较大工作面的矿区中,采用此种方式以防上隅角瓦斯超出限制且同时尽量减少工作面风排瓦斯量。
1.2 邻近层瓦斯抽放技术
邻近层瓦斯抽放技术主要分为邻近层巷道抽放和邻近层钻孔抽放技术。邻近层巷道抽放方法效果较好,工作面瓦斯抽放率较高,通常情况下能达到70%以上,甚至有时候会达到90%以上的瓦斯抽放率,工作效率十分显著。山西阳泉矿区是邻近层巷道抽放技术的先驱,当前此抽放技术已经在阳泉矿区的15号煤层工作面进行了广泛地推广,抽放效果很不错;邻近层钻孔抽放技术的工作面瓦斯抽放率普遍大于50%,目前此瓦斯抽放方法于中梁山矿区、松藻矿区、天府矿区以及阳泉矿区等应用较为广泛。在矿区开采煤层群时,当回采工作面瓦斯的涌出量主要以邻近层为主且通风方法无法保证瓦斯不超限制,则在此种情况下,我们优先采取邻近层瓦斯抽放技术,其中超过70%的工作面我们采取邻近层钻孔抽放技术。
1.3 本煤层瓦斯抽放技术
本煤层瓦斯抽放主要分为三种类型:本煤层边掘边抽、本煤层边采边抽和本煤层采前预抽。本煤层边掘边抽指的是在煤巷掘进时,大部分的煤与瓦斯突出矿井和高瓦斯矿井为了防止瓦斯超出限制或者瓦斯与煤突出会采取边掘边抽的措施;本煤层边采边抽指的是当前我国一些煤矿突出矿井或者高瓦斯矿井为了提升瓦斯的抽放量或者为了解决本煤层出现的过低的瓦斯抽放率、预抽时间太短的问题,往往会在回采过程中选择边采边抽瓦斯的技术进行开采;本煤层采前预抽是当前我国大部分开采单一煤层的突出矿区或者高瓦斯矿区会采取的瓦斯抽放技术,比如潞安矿区、山西晋城矿区、鹤壁矿区以及河南焦作矿区等等。也有一些矿区,例如淮南C131矿区,在开采远距离煤层群的矿区时也会选择本煤层采前预抽的方式进行瓦斯抽放工作。
2 我国煤矿瓦斯抽放技术存在的问题
据相关数据研究统计:当前澳大利亚、美国、俄罗斯等国际上国家煤矿的瓦斯抽放率平均超过50%,而我国煤矿瓦斯平均抽放率仅为23%,经过综合分析,现列出影响我国煤矿瓦斯抽放率较低的几个因素:
2.1 不够重视
一些煤矿企业领导一直将眼前利益放在首位,忽视了长久效益,并没有在整个矿区生产中牢固树立“安全生产”的意识,也不够重视瓦斯抽放的重要性,认识不高,对瓦斯抽放装备投入较低,抽放技术水平不高,甚至一些地方的瓦斯抽放技术仍旧处于上世纪八十年代水平。当前我国大部分煤矿瓦斯抽放主要依靠专项资金进行维持,而事实上这些资金也主要被用作维持矿区安全生产,投入到瓦斯抽放专项中的就更少了。有限的资金投入导致瓦斯抽放钻孔量过小,根本不能通过加大钻孔密度以构建网格式布孔,也就难以适应我国这样的低透气性煤层的抽放条件,无法增大煤层的透气性。这就需要我们尽快转变传统守旧观念,尽快建设抽放瓦斯系统并做好维护更新与改造,重视瓦斯抽放。
2.2 瓦斯抽放缺乏全面性
当前我国瓦斯综合利用工程只针对瓦斯抽放矿井,而事实上我国每年大概有90%以上来自于回风流中的浓度不足1%的瓦斯被排除在外,直接排放在空气中浪费掉。
2.3 单纯抽放瓦斯,有效利用率过低
当前我国大部分煤矿抽放瓦斯的重点仅在于抽放而并非综合利用瓦斯,致使瓦斯利用形式单一,利用率较低,主要用于民用,也仅有个别煤矿会用来做汽车燃料或者用以发电等项目,瓦斯的总体利用率偏低。
2.4 抽放不稳定,难以有效利用
当前我国煤矿在瓦斯抽放过程中,对瓦斯抽放量的稳定性考虑不足,对瓦斯浓度质量能否达到利用标准也不清楚,瓦斯的整体抽放形式较为單一、抽放水平不高,会混入大量空气,影响了后续对瓦斯的综合利用效果。
3 我国煤矿瓦斯抽放技术的未来展望
未来我国煤矿瓦斯抽放技术应该着重于研究提升瓦斯的综合利用技术;研究打大直径孔、深孔的技术;研究高性能钻具和强力钻机;不断提升并完善瓦斯抽放泵的性能;研究地面钻孔开发煤层气的技术;以多孔介质流体力学和岩石力学为理论基础研究提升低透气性突出煤层、开采煤层瓦斯抽放率的方法,力求在研究瓦斯抽放装备、设备和瓦斯抽放技术中能够有所突破;在确保安全生产的基础上重点研究高产高效采煤工作面的综合抽放瓦斯的方法。
4 结语
综上所述,主要探究了目前我国煤矿瓦斯抽放技术以及抽放技术中存在的问题并对未来我国煤矿瓦斯抽放技术的研究方向进行了展望。在煤矿瓦斯抽放中,不仅要重视瓦斯抽放技术,还需要综合多种因素,比如矿区地理位置、地质层等因地制宜选择更加合适的抽放方式,提升对瓦斯抽放的认知意识,不断建立健全相关机制,完善相关管理制度,加大资金投入,推动瓦斯抽放的综合利用进程,确保煤矿安全生产。
参考文献:
[1]田野.浅谈煤矿瓦斯抽放技术[J].科技信息,2012,(32):699700.
[2]尹朴权.浅谈煤矿采煤瓦斯抽放技术[J].科技创新与应用,2012,(03):30.
[3]徐超,刘辉辉,邹伟.浅谈我国煤矿瓦斯抽放技术[J].山东煤炭科技,2010,(02):196+198.
[4]徐超,辛海会,刘辉辉.我国煤矿瓦斯抽放技术现状及展望[J].煤矿现代化,2010,(01):34.
[5]姚宁平,孙荣军,叶根飞.我国煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工装备与技术[J].煤炭科学技术,2008,(03):1216.
关键词:瓦斯抽放技术;煤炭行业;抽放量;探究
我国瓦斯抽放经过了四个阶段:高透气性煤层瓦斯抽放阶段、邻近层卸压瓦斯抽放阶段、低透气性煤层强化抽瓦斯阶段以及综合抽瓦斯阶段。随着煤炭工业的不断发展,矿井向深部延伸过中,其中一些低瓦斯矿井逐步转变为突出矿井和高瓦斯矿井,致使需要抽放瓦斯的矿井逐渐增多,瓦斯抽放技术也就得到了迅速发展。
1 我国煤矿瓦斯抽放技术解析
结合抽放对象,将目前我国煤矿瓦斯抽放技术分为采空区瓦斯抽放、邻近层瓦斯抽放和本煤层瓦斯抽放。下文进行简单阐述:
1.1 采空区瓦斯抽放技术
采空区瓦斯抽放技术主要适用于当前我国一些采空区瓦斯涌出量较大工作面的矿区中,采用此种方式以防上隅角瓦斯超出限制且同时尽量减少工作面风排瓦斯量。
1.2 邻近层瓦斯抽放技术
邻近层瓦斯抽放技术主要分为邻近层巷道抽放和邻近层钻孔抽放技术。邻近层巷道抽放方法效果较好,工作面瓦斯抽放率较高,通常情况下能达到70%以上,甚至有时候会达到90%以上的瓦斯抽放率,工作效率十分显著。山西阳泉矿区是邻近层巷道抽放技术的先驱,当前此抽放技术已经在阳泉矿区的15号煤层工作面进行了广泛地推广,抽放效果很不错;邻近层钻孔抽放技术的工作面瓦斯抽放率普遍大于50%,目前此瓦斯抽放方法于中梁山矿区、松藻矿区、天府矿区以及阳泉矿区等应用较为广泛。在矿区开采煤层群时,当回采工作面瓦斯的涌出量主要以邻近层为主且通风方法无法保证瓦斯不超限制,则在此种情况下,我们优先采取邻近层瓦斯抽放技术,其中超过70%的工作面我们采取邻近层钻孔抽放技术。
1.3 本煤层瓦斯抽放技术
本煤层瓦斯抽放主要分为三种类型:本煤层边掘边抽、本煤层边采边抽和本煤层采前预抽。本煤层边掘边抽指的是在煤巷掘进时,大部分的煤与瓦斯突出矿井和高瓦斯矿井为了防止瓦斯超出限制或者瓦斯与煤突出会采取边掘边抽的措施;本煤层边采边抽指的是当前我国一些煤矿突出矿井或者高瓦斯矿井为了提升瓦斯的抽放量或者为了解决本煤层出现的过低的瓦斯抽放率、预抽时间太短的问题,往往会在回采过程中选择边采边抽瓦斯的技术进行开采;本煤层采前预抽是当前我国大部分开采单一煤层的突出矿区或者高瓦斯矿区会采取的瓦斯抽放技术,比如潞安矿区、山西晋城矿区、鹤壁矿区以及河南焦作矿区等等。也有一些矿区,例如淮南C131矿区,在开采远距离煤层群的矿区时也会选择本煤层采前预抽的方式进行瓦斯抽放工作。
2 我国煤矿瓦斯抽放技术存在的问题
据相关数据研究统计:当前澳大利亚、美国、俄罗斯等国际上国家煤矿的瓦斯抽放率平均超过50%,而我国煤矿瓦斯平均抽放率仅为23%,经过综合分析,现列出影响我国煤矿瓦斯抽放率较低的几个因素:
2.1 不够重视
一些煤矿企业领导一直将眼前利益放在首位,忽视了长久效益,并没有在整个矿区生产中牢固树立“安全生产”的意识,也不够重视瓦斯抽放的重要性,认识不高,对瓦斯抽放装备投入较低,抽放技术水平不高,甚至一些地方的瓦斯抽放技术仍旧处于上世纪八十年代水平。当前我国大部分煤矿瓦斯抽放主要依靠专项资金进行维持,而事实上这些资金也主要被用作维持矿区安全生产,投入到瓦斯抽放专项中的就更少了。有限的资金投入导致瓦斯抽放钻孔量过小,根本不能通过加大钻孔密度以构建网格式布孔,也就难以适应我国这样的低透气性煤层的抽放条件,无法增大煤层的透气性。这就需要我们尽快转变传统守旧观念,尽快建设抽放瓦斯系统并做好维护更新与改造,重视瓦斯抽放。
2.2 瓦斯抽放缺乏全面性
当前我国瓦斯综合利用工程只针对瓦斯抽放矿井,而事实上我国每年大概有90%以上来自于回风流中的浓度不足1%的瓦斯被排除在外,直接排放在空气中浪费掉。
2.3 单纯抽放瓦斯,有效利用率过低
当前我国大部分煤矿抽放瓦斯的重点仅在于抽放而并非综合利用瓦斯,致使瓦斯利用形式单一,利用率较低,主要用于民用,也仅有个别煤矿会用来做汽车燃料或者用以发电等项目,瓦斯的总体利用率偏低。
2.4 抽放不稳定,难以有效利用
当前我国煤矿在瓦斯抽放过程中,对瓦斯抽放量的稳定性考虑不足,对瓦斯浓度质量能否达到利用标准也不清楚,瓦斯的整体抽放形式较为單一、抽放水平不高,会混入大量空气,影响了后续对瓦斯的综合利用效果。
3 我国煤矿瓦斯抽放技术的未来展望
未来我国煤矿瓦斯抽放技术应该着重于研究提升瓦斯的综合利用技术;研究打大直径孔、深孔的技术;研究高性能钻具和强力钻机;不断提升并完善瓦斯抽放泵的性能;研究地面钻孔开发煤层气的技术;以多孔介质流体力学和岩石力学为理论基础研究提升低透气性突出煤层、开采煤层瓦斯抽放率的方法,力求在研究瓦斯抽放装备、设备和瓦斯抽放技术中能够有所突破;在确保安全生产的基础上重点研究高产高效采煤工作面的综合抽放瓦斯的方法。
4 结语
综上所述,主要探究了目前我国煤矿瓦斯抽放技术以及抽放技术中存在的问题并对未来我国煤矿瓦斯抽放技术的研究方向进行了展望。在煤矿瓦斯抽放中,不仅要重视瓦斯抽放技术,还需要综合多种因素,比如矿区地理位置、地质层等因地制宜选择更加合适的抽放方式,提升对瓦斯抽放的认知意识,不断建立健全相关机制,完善相关管理制度,加大资金投入,推动瓦斯抽放的综合利用进程,确保煤矿安全生产。
参考文献:
[1]田野.浅谈煤矿瓦斯抽放技术[J].科技信息,2012,(32):699700.
[2]尹朴权.浅谈煤矿采煤瓦斯抽放技术[J].科技创新与应用,2012,(03):30.
[3]徐超,刘辉辉,邹伟.浅谈我国煤矿瓦斯抽放技术[J].山东煤炭科技,2010,(02):196+198.
[4]徐超,辛海会,刘辉辉.我国煤矿瓦斯抽放技术现状及展望[J].煤矿现代化,2010,(01):34.
[5]姚宁平,孙荣军,叶根飞.我国煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工装备与技术[J].煤炭科学技术,2008,(03):1216.