高瓦斯低透气性煤层强化增透抽放瓦斯技术研究

2023-01-10

在煤矿开采的过程中, 预防瓦斯有两种对策:第一种, 加强矿井通风, 将煤矿当中的瓦斯排出。第二种, 在煤矿通风条件不足的地方, 增加瓦斯抽放力度。本文就对这两种方式进行探讨, 提出针对性措施来解决瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出的问题。

一、加强矿井通风

现在, 有一些煤矿企业在平时的挖矿过程中意识不到瓦斯的存在, 没有能够认真对待瓦斯方面的安全问题, 对于瓦斯气体的管理和预防都没有做好。在平时的检查工作中没有进行深层次的安全检验, 只是对表面草草检查。尽管这些煤矿用了很多监控设施, 但是并没有全部用到实处, 这对于平时的采煤工作来说, 是很危险的, 很容易导致事故发生。平时的管理只是对局部通风的管理, 只是简单的做了大风口的通风处理, 在设备方面确实安装了很多进行通风, 不过实际工作中并没有加以监督和坚持使用, 使设备并没有完全发挥出其真正的作用, 还有长时间没有进行维护, 设备出了问题也可能发现不到, 很可能引发事故。平时的管理只是对局部进行通风处理, 大的通道保证了风量, 小的通道就没有进行管理。

(一) 增加对通风系统的管理

对于煤矿的生产问题, 要首先对通风系统进行强化, 对于通风系统存在的安全隐患进行消除。第一, 要高度重视安全问题, 对工作人员的行为进行规范, 提升安全意识, 经常进行空气达标检验, 保证空气可靠、管理正确、实时监控的安全通风系统。作为员工也要提升安全意识, 不能有安全方面的消极情绪。第二, 对工作章程进行严格制定, 并能保证生产人员在生产时有章可循。着重培训员工的安全意识与能力, 使员工能够深刻认识安全生产管理的重要性和维持良好通风的必要性。

(二) 增强对通风安全的管理

这是一个综合了很多专业性知识的工作, 再进行安全管理的过程中, 任意一个小小的漏洞都可能造成非常大的安全隐患, 对生命财产产生很大的威胁。所以, 要营造较好的通风环境, 创建动态考核的机制, 平时按照规范进行生产, 增强管理人员的综合素质, 对人员结构配制进行优化, 激励机制做到奖罚分明, 强化员工的工作组织协调能力。

(三) 建立合理的矿井通风系统

其存在的作用就是输送清新的空气到矿井各作业区域, 并将污浊气体排放出去。在做排风系统的安置时, 首先要保证的就是生产过程的安全, 在这同时还要保证通风量够足, 通风系统也建设成本也应该考虑进来, 以达到经济适用的目标。

二、增加瓦斯抽放力度

进行开采煤层瓦斯抽放, 能够有效降低煤层当中瓦斯含量与回风流当中瓦斯的浓度, 并保证矿井生产安全稳定。

(一) 开采煤层瓦斯的特征

开采煤层的单向流动的形成主要是顶底板岩石不透气, 掘进煤层巷道中之后煤层瓦斯的流动情况。这样的流动方式能够直接影响到相邻巷道的瓦斯浓度。开采煤层的过程中, 回采工作面主要有两种瓦斯涌出, 分为开采层与临近层瓦斯涌出。所以说开采层的瓦斯多少能够直接影响开采层周边地方的瓦斯浓度, 对煤层中的瓦斯进行抽放, 能够有效降低开采层当中瓦斯的涌出量。

(二) 开采煤层瓦斯的抽放方法

对于开采煤层的瓦斯进行抽放, 重点在于抽放开采煤层瓦斯的时间与采掘的关系, 可以分为预抽煤层瓦斯和挖掘同时抽取煤层瓦斯两种。

预抽取煤层瓦斯大多数是在为泄压的煤层当中进行瓦斯抽放, 尽管开掘过程中以及打孔时都会有局部泄压现象, 但是其卸压范围相当小, 并不会有太大影响。而钻孔过程中所带来的卸压只有几倍钻孔大小而已, 可以忽略不计。而煤体本身是多孔材质的, 煤当中有很多各式各样的空隙, 从最小的10nm左右的细孔到眼睛清晰可见的裂缝。而瓦斯就是在煤体的缝隙当中以游离、吸附这两种状态存在, 瓦斯的压力达到一定程度之后, 游离状态的瓦斯就会流动。

(三) 深孔预裂控制爆破技术

深孔预裂控制爆破能够有效强化对瓦斯的抽放, 在回采工作面的出入风口与开掘场区固定的距离内, 留下对应深度的爆破孔与控制孔, 并将这两者交替布置。在煤矿瓦斯抽排孔当中放入爆炸用药, 在爆炸的同时能够使煤体产生很多缝隙, 原缝隙得到扩展的同时使媒体的透气性得到提升, 进而达到增强抽放效果的目的。采用深孔预裂控制爆破能够将钻孔内的炸药在爆炸之后向原先规划好的方向进行集中, 把应力和能量集中起来, 产生更加深入的缝隙, 同时还能减少其他方向上的缝隙数量, 在爆炸之后形成的空腔也不大, 瓦斯通过爆炸形成的很多缝隙得以抽离。

结束语

综上所述, 不断地研究钻孔施工工艺技术, 对施工工艺进行提升和改进, 保证施工钻孔有高质量的成型效果, 进而提升爆破与瓦斯抽放的效果。进行深孔预裂爆破之后, 受到应力、采掘活动的影响, 煤层会出现裂缝闭合现象, 这就需要能研究和探讨新技术, 使煤层能长期保持裂缝状态, 保证煤层长时间保证透气良好, 提升瓦斯的抽效果。

摘要:本文主要对高瓦斯低透气性煤层强化增透抽放瓦斯技术进行研究, 可以采用深孔预裂控制爆破配合长钻孔抽放技术。该技术能有效增大采掘工作面抽放钻孔上煤体的缝隙, 使煤体拥有很高的透气性, 并提升瓦斯总量, 降低煤层当中的瓦斯抽取时间。

关键词:高瓦斯低透气性,煤层,强化增透,抽放瓦斯,技术研究

参考文献

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[2] 蔡峰, 刘泽功, 林柏泉.高瓦斯低透气性煤层深孔预裂爆破强化增透效应数值模拟分析[C]//全国煤炭青年科技奖颁奖大会及研讨会.2009.

[3] 丁洋.低透气性煤层深孔预裂爆破增透抽采瓦斯技术研究[D].西安科技大学, 2013.

[4] 钟敏.高瓦斯低透气性煤层抽采增透技术研究现状与发展方向[J].科技、经济、市场, 2013 (11) :15-18.

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