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超长钻孔瓦斯抽采工艺探究

浏览319次时间：2017年6月28日 14:30

【摘要】近年来，我国频频爆出煤矿瓦斯突出以及爆炸事故，不仅让相关企业蒙受巨大的经济损失，同时还造成了严重的人员伤亡。而为了有效治理瓦斯，实施瓦斯抽采就成为国际上通用的做法。基于此，相关煤炭企业需要进一步加强对瓦斯抽采，尤其是超长钻孔瓦斯抽采工艺的研究实践应用，在提高瓦斯抽采效果的基础上，保证煤矿开采的安全、高效。

【关键词】超长钻孔；瓦斯抽采；工艺；要点

引言

瓦斯灾害作为煤矿开采过程中的主要威胁因素，国内外对于瓦斯治理也进行了大量的研究实验，但是依然没有一项切实可行的技术可以替代瓦斯抽采工艺成为预防瓦斯灾害的主要手段[1]。因此，为了最大限度的防范瓦斯爆炸等事故，维护煤炭企业的根本利益，我们就应该继续加强对超长钻孔瓦斯抽采工艺的研究摸索，以实现煤与瓦斯突出煤层的安全开采。

一、超长钻孔瓦斯抽采方式的类型

瓦斯是威胁煤矿安全开采的重要因素，因此，在瓦斯抽采过程中，要求尽可能的多抽瓦斯，扩大抽采范围，而普通钻机却很难满足这一需求。因此，我国很多煤炭企业纷纷引进千米钻机，来提高瓦斯抽采效果。其中，使用千米钻机在煤矿井下进行超长钻孔瓦斯抽采的方式主要有以下两种：

1、顺层超长钻孔抽采法

顺层超长钻孔，就是指超长钻孔在煤层中钻进，具有成本低、钻孔施工迅速、钻孔利用率高以及抽采效果好等优势。这种方式比较适用于那些预抽巷道掘进煤层以及开采煤层的赋存瓦斯，并为巷道掘进提供有力保障。

2、穿层超长钻孔抽采法

穿层超长钻孔抽采主要运用于高瓦斯、突出矿井，特别适用于存在严重瓦斯突出的矿井中，它可以有效防治瓦斯突出，降低瓦斯涌出量。但是在实际运用中，相较于顺层超长钻孔抽采法，这种方法也存在一定缺陷，那就是钻孔施工速度较慢、成本较高、钻孔利用率较低以及抽采效率差等。正是因为这一点，使得穿层超长钻孔抽采方式的应用推广受到了很大阻碍，同时也增加了矿井的经济负担。基于此，相关企业常常在一些煤层透气性较好的矿井中使用穿层超长钻孔抽采法，且多用于采空区的瓦斯抽采。

二、超长钻孔瓦斯抽采工艺实践应用中的注意要点

超长钻孔瓦斯抽采工艺的核心以及关键点就是超长钻孔。然而由于矿井下的情况十分复杂，再加上可能发生的钻孔事故，都给钻孔施工带来了很大难度，同时大大降低了钻孔效率。而如果不能及时处理钻孔事故，很可能引起一系列严重后果，给企业带来巨大生命以及财产损失。对此，在钻孔施工中，需要对以下几点引起重视：

1、制定和执行科学的安全防护措施

纵观近年来频频爆出的矿难事故可以发现，很多事故造成的特大人员伤亡实际上是可以避免的，对此，我们需要在严格遵循国家就钻孔施工制定的相关规定之外，还应该根据井下复杂的条件，综合考虑防水、防尘、通风、瓦斯以及机电等多方因素，制定科学严谨的事故预防方案：第一，所有工作人员在下井前都要进行必要的安全教育培训，对相关设备的操作方法、井下作业注意事项等有一个充分熟悉和掌握；第二，每一位井下作业人员都应佩戴便携式瓦斯自动报警仪，并设有专职瓦斯检查员，对井下钻孔施工处的瓦斯等气体进行实时关注、检查，同时建立独立的通风系统，避免因通风不良而出现瓦斯积聚等问题；第三，做好施工作业面及周围巷道支护，以免在实际施工中出现片帮冒顶等安全事故；第四，施工地周围需要设置专用电话，随时与井上保持联系。在钻孔施工过程中，还应该确定好安全撤退通道，且通道始终保持畅通，以此来确保事故发生时，所有工作人员都能通过该通道撤离到安全地带；等等[2]。

2、超长钻孔瓦斯抽采中常见事故及对策

超长钻孔瓦斯抽采虽然可以在很大程度上防范煤矿瓦斯突出以及瓦斯爆炸等问题，但是在实际施工中，也很容易发生以下问题，比如喷孔、塌孔、顶钻、卡钻、堵孔等。特别是在那些软煤层中，这些问题更加普遍。因此，结合以往工作经验，我们可以采取以下措施，来对这些问题进行有效预防：第一，调整钻进工艺参数。首先，对钻压进行有效把控。在钻进过程中，如果出现钻具损坏、换层或者孔内堵塞等问题，就很容易造成给进压力突然加大现象。对此，我们可以通过停止钻进、进行排渣或者撤钻等措施进行处理。其次，控制好钻进速度。在钻进时需要保持适当速度，尤其是在通过软煤分层时，更应该降低钻压、加大转速、减缓钻进速度，以起到充分排渣、减少沉渣的目的[3]。第二，积极使用特殊装置。在钻孔施工中，利用气水分离器可以实现钻场瓦斯浓度控制以及煤屑的分离，以保证煤、渣分选效果。而使用诸如公锥、母锥及各种型号的打捞套管等工具则可以有效防范卡钻或者掉钻事故。