抽采新技术在瓦斯防治中的应用

2020-04-29 16:44王丽明
中国化工贸易·中旬刊 2020年1期
关键词:瓦斯技术应用

王丽明

摘 要:在日常新闻中经常能看到一些矿山因为瓦斯问题发生了爆炸,造成了人员伤亡和财产的损失,可见瓦斯在采矿生产中,是一个很大的隐患,一旦瓦斯超出了浓度的指标,它具有极大的破坏力,所以在生產中,控制瓦斯的浓度是企业必须重视的问题。自从开采以来,有许多技术都应用于控制瓦斯的浓度,但是多多少少还是存在一些隐患,而抽采新技术是近些年来研发的一项新型技术,它在瓦斯防治中的应用,使得瓦斯防治得到了保障。

关键词:抽采新技术;瓦斯;技术应用

1 瓦斯防治存在的问题

首先,在开采生产之前对地下瓦斯气体数量计算不够严谨,一般在开采生产之前,都要有专门的人员去测量气体的浓度,主要保证开采生产的安全,但是由于技术方面的原因,测量瓦斯浓度常常不精确,甚至有很大的偏差,这样的话会埋下很深的安全隐患,因为瓦斯属于危险气体,工人在井下作业时很有可能因为瓦斯超标而产生危险,后果是不可估量的。一些地方还经常用以前的数据来估测现在瓦斯的浓度,这样的估量是没有意义的,因为以前的数据很有可能和现在产生很大的偏差,不仅数据没有意义,还容易导致现在瓦斯浓度超标却没有及时处理。所以说,采矿生产业在瓦斯浓度测量方面有很大的欠缺,采矿生产业要从根本入手解决技术题,借鉴一些先进的技术或者在技术方面多下一些成本,引进技术人才,研发出经济适用的测量方式,只有这样,才能从根本上保证瓦斯气体的浓度,保证采矿的安全。

其次,瓦斯的防治程度不高,对于大型采矿企业来说还好,因为大型采矿企业资金雄厚,技术先进,在瓦斯防治方面还是比较严谨,但是在中国有许许多多的小采矿企业,这些小企业资金没有大企业那么充足,所以技术自然没有很先进,他们在瓦斯的防治程度上大大不如资金雄厚的大企业,只是采取了一些简单的防治措施,并不能完全杜绝瓦斯带来的安全隐患。

最后,采矿生产工人的安全意识不高,采矿工人在下井作业时,常常安全措施防治不到位,因为他们在之前没有受过专门的防治训练,也没有听讲过安全教育课,所以对于瓦斯防治方面,意识还很薄弱,当面临瓦斯浓度超标时,也没有做到正确的安全措施,常常有工人会因为瓦斯浓度超标而窒息死亡。

2 抽采新技术在瓦斯防治中的应用

2.1 采矿多区共同抽采新技术

多区共同抽采新技术是一项应用比较广泛的抽采技术,它一般主要应用于大的采矿企业,大的采矿企业资金雄厚,技术先进,常常应用于此技术来进行瓦斯的防治,效果也是有明显的改善。瓦斯多区共同抽采一般包括规划抽采区、准备抽采区和生产抽采区,多个区域共同抽采,将瓦斯浓度控制在安全的标准之内,联合地面、地下精确的测量瓦斯的浓度,这一抽采技术实现了地面抽采和井下抽采有效联动,良好的解决了瓦斯抽采时间和开采续接等问题,保证了工作效率。

多区共同抽采新技术是指在地面和地下共同抽采,这种方法对于瓦斯的防治有着明显的效果,正确实现了先抽后采的步骤,用这种方法不仅正确的测量了瓦斯的浓度而且保证了井下工人作业的安全,不需要繁琐的步骤提高了瓦斯防治的效率,也提升了井下作业的安全,正确测量瓦斯浓度的数据也保留下来,形成历史数据,可以当做借鉴资料。

2.2 钻割一体化增透卸压抽采技术

在瓦斯防治方面一直都是各个采矿企业面临的重大难题,之所以说是难题就是因为在瓦斯防治中,抽采瓦斯是一项非常复杂的技术难题,在传统的抽采中,不仅浪费时间浪费人力而且抽采的效也不是很精确,但是采用了钻割一体化增透卸压抽采技术大大提高了抽采的效率和精确度。这种技术主要是用钻机钻入井下,用锋利或者水压将钻头清理干净,然后采用高压设备或者水压实行切割,这种方法简单,并且扩大了抽采的面积,钻割一体化增透卸压抽采技术能够提高瓦斯防治工作效率,利用这种方法可以大面积的抽采瓦斯,改变了传统抽采瓦斯的缺点,传统的方法浪费时间浪费人力物力,而这种方法不仅操作简单,而且能够使把四的浓度达标,在瓦斯防治中,产生了重要的作用。

2.3 三区联动抽采

三区联动抽采,顾名思义就是利用三个区域进行抽采瓦斯,这三个区域分别是地面预抽区,地面与井下抽采区、井下抽采区,三区联动抽采考虑到了时间和空间上的结合,经过三个区域进行抽采,达到先抽后采的目标,先抽取瓦斯测量其浓度,看其是否安全再进行开采,比传统的抽采方式更加牢。地面预抽是瓦斯防治中最重要的一个步骤,是高浓度瓦斯转变成低浓度瓦斯一个重要的转变,在开采中,抽采瓦斯都需要高浓度瓦斯转变为低浓度瓦斯,这样才能确保采矿的安全,地面预抽保证了采矿生产的安全,消除了瓦斯带来的安全隐患,地面预抽的最大的特点就是不受时间和空间的限制,比较自由化。地面与井下抽采是指为了采矿的安全,单单进行地面的抽采是远远不够的,应该将地面与井下联合起来降低瓦斯的浓度,这样做是对地面地下的安全保障,打破界限,实现联通,全方位防止瓦斯。

2.4 沿空留巷煤与瓦斯共采技术

这项技术是指在开采中以T字型向前进的时候,要单独留出一条空巷来进行瓦斯的抽采,这条空巷用于流通空气,转换气体,将高浓度瓦斯排出,新鲜空气流进来。在工人进行井下作业的时候,工作通道用于工人开采,另一条通道能够有效降低瓦斯的浓度,地表下面本来就空气缺失,加上大量的劳动,容易产生缺氧,这样在旁边开出一条空巷,加快了空气的流通,也降低了瓦斯的浓度,是一个一举两得的好办法。沿空留巷是一项新型技术,利用物理方法将瓦斯的浓度降低,比较安全可靠。这样做的目的是在开采的时候能将瓦斯排出井下并且实现瓦斯抽采,确保了在井下作业时瓦斯浓度不会超标,保证了工人在井下作业时的安全。

2.5 井下抽瓦斯提浓增量技术

抽取高浓度瓦斯的办法是封孔技术,是利用钻枪将地面钻出需要测量的孔,机器通过这个孔能够测量地表以下瓦斯的浓度,并且利用设备将其抽取上来,瓦斯是一种清洁能源可以抽取上来作为一种天然燃料,高浓度的瓦斯在井下是非常危险的,只有瓦斯的浓度达标,工人才可以在井下作业,所以降低瓦斯浓度是一项非常重要的工程,利用这个方法可以有效的降低瓦斯浓度,达到安全合理的指标让工人在井下安全作业。预抽煤层瓦斯封孔深度应超过采掘空间围岩的卸压区,在封孔的位置两端分别注入化学成分的浆液,堵住两头中间高压注入封孔材料,使得钻孔封实能够对钻孔起到较好的封堵效果。这种新型方法应用在瓦斯防治中,得到了广泛的应用,因为操作简单,效果良好,得到了大范围的推广。

2.6 水力导喷增流提透技术

这一瓦斯抽采技术主要的设备有固定套管、连接法兰、导喷三通、煤、水、瓦斯分离器、瓦斯抽采连接管等基础设备。这一技术需要先用合金钻头钻出长度约2m,孔洞直径大约15cm的钻孔,同时将固定套管用水泥固定在岩石层,然后用连接法兰将导喷三通与固定套管相连接,然后将钻杆深入钻孔,之后将钻杆外部进行密封。完成上述工序后,要将钻头钻入地质层,然后将导喷三通与煤、水、瓦斯分离器进行连接,确认安装完毕后,开启钻机,只需要钻机保持工作,钻头不需要前进。这样能将煤、水、瓦斯三者进行良好的分离,将瓦斯通过抽采套管排出井外,这样能有效避免瓦斯出现泄漏,降低了井下通道内瓦斯浓度,有效避免了出现瓦斯爆炸等情况。

瓦斯的防治刻不容缓,瓦斯是一种高危险气体在井下浓度越高危险性越大,传统的方法没有得到根本的防治,采用抽采新技术,大大提高了开采的安全性,企业应该将抽采新技术作为一项重要的内容去发展去研究,这种瓦斯防治技术根据各种新技术组合延伸而来,利用精确度高的设备,来降低瓦斯的浓度,是采矿业一个大的进步,保证了工人的安全和企业的效益。

参考文献:

[1]张吉林,岳俊.基于层次分析法的煤矿瓦斯防治系统评价研究[J].能源技术与管理,2017(01).

[2]李志伟.抽采利用技术在煤矿瓦斯防治中的有效应用[J].山东煤炭科技,2017(2):88-90.

[3]吕海钢.抽采利用技术在煤矿瓦斯防治中的有效应用分析[J].石化技术,2019(12).

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