浅谈煤矿瓦斯的抽采技术应用.doc
浅谈煤矿瓦斯的抽采技术应用 摘要本文将对目前我国煤矿瓦斯的抽采技术进行研究,以期为我国煤矿开采事业的发展提供一些参考。 关键词煤矿;瓦斯;抽采技术;应用;研究 近年来,随着我国煤矿开采技术的不断发展以及开采深度和强度的不断增加,地质条件也变得越来越复杂,瓦斯灾害对煤矿工人的生命安全的威胁也越来越严重,并逐渐成为制约我国煤矿生产的主要影响因素。 一、我国煤矿瓦斯抽采概述 煤矿瓦斯是矿井中有害气体的统称,它对矿井工人的生命安全具有很大的威胁,严重制约着煤矿的生产发展。但瓦斯也是一种非常经济的能源气体,它是一种比较清洁、方便和高效的现代能源。瓦斯的主要成分是甲烷,它是一种温室气体,温室效应要比二氧化碳强的多,因此大力抽采煤矿瓦斯,不但可以充分地利用地下的自然资源,而且还可以有效地改善煤矿矿井的安全生产条件、提高经济效益,同时还保护了生态环境。 由于我国的煤矿所处地质条件非常复杂,百分之九十五以上是井工开采,并且国有的重点煤矿百分之七十以上属于高瓦斯矿井,煤层的透气性非常的低,严重制约着我国煤炭开采行业的生产。我国的矿井瓦斯抽采开始于上世纪三十年代末,五十年代初才开始进行工业应用。随着我国煤炭工业的快速发展,矿井的数量及煤炭的产量也在不断地增加,在矿井向深延伸中,一些瓦斯含量较低的矿井变成了高瓦斯矿井或者突出矿井,因此,迫切需要抽采矿井中,以保证安全生产。目前我国瓦斯抽采技术在各类煤矿生产过程中得到了广泛的应用,2006年全国 重点煤矿的抽采矿井业已达到了264对,其年瓦斯抽采量为26.14亿立方米,2009年煤矿的抽采矿井数超过了300对,且年瓦斯抽采量已经达到了64.5亿立方米,目前这一数据仍在上升。由此可见,煤矿生产中的瓦斯抽采非常重要,尤其是抽采技术更是关键所在。 二、目前我国煤矿瓦斯抽采技术的应用 (一)现有瓦斯抽采技术 1、本煤层瓦斯抽采技术。本煤层瓦斯抽采技术,主要是指穿层钻孔、交义布孔、平行钻孔、水力钻孔、穿层网格式钻孔、水力压裂以及水力割缝等方法。 2、采空区瓦斯抽采技术。采空区瓦斯,虽然是来源于开采层丢煤瓦斯、邻近层和围岩向采空区涌出的瓦斯,但由于各种瓦斯源积聚在一起,从采窀区涌向开采空间,形成了二次瓦斯源,因此应采取独立的瓦斯抽采措施。目前有巷道抽采、密闭抽采、埋管抽采、地面钻孔抽采等采空区瓦斯抽采方法。 3、邻近层瓦斯抽采技术。邻近层瓦斯抽采方法源于层外开采卸压,随着煤层的开采,边采边抽邻近层的大部分卸压瓦斯。按其与开采层的位置关系,可分为上邻近层抽采方法和下邻近层抽采方法两大类。这两类采用的抽采方法类似,包括钻孔抽采、巷道抽采及巷道一钻孔混合抽采等方法。 4、围岩瓦斯抽采技术。围岩瓦斯涌出的方式有两类一是受开采层采动影响,开采层顶底板围岩中卸压瓦斯涌出;二是围岩裂隙中瓦斯喷出。第一类可采用邻近层瓦斯抽采方法,涌人采空区的则有采空区抽采系统抽采,对于第二类可采用钻孔抽采、封闭巷道插管抽采等方法。 三、我国煤矿瓦斯抽采新技术 据统计数据显示,目前我国煤炭资源的总量为5.57万亿吨,其中埋深在l 000 米以下的为2.95万亿吨,占煤炭资源总量的50%左右;随着我国社会经济的飞速发展,对煤炭资源的需求量也在不断的增加,煤炭行业的开采深度不断加大,随之而来的高地应力、高瓦斯以及高地温等灾害越来越严重,其中瓦斯灾害为重中之重。鉴于此,为了有效地解决瓦斯抽采中的技术难题,一些学者和技术人员通过不懈的努力,终于研发出了新的煤矿瓦斯抽采技术。 1、多重开采下向卸压增透瓦斯抽采技术。研究发现多重卸压开采后,下向卸压范围为走向卸压角99.3至100.1度,倾向卸压角为102至l10度,下向卸压距离达15至100米,采用预先布置巷道和穿层钻孔抽采卸压瓦斯,瓦斯压力可以大幅度降低,煤层透气性系数也可以增加五百多倍,抽采率可达50%以上。