樊海亮

華晉焦煤有限責(zé)任公司沙曲一礦

淺析煤礦瓦斯防治形勢及鉆探技術(shù)的應(yīng)用

樊海亮

華晉焦煤有限責(zé)任公司沙曲一礦

通過多年來廣大科技工作者和煤礦工作者的不斷努力，我國現(xiàn)有煤礦瓦斯防治技術(shù)的研究正逐步走向成熟，取得了一系列卓有成效的成果，為我國煤礦安全生產(chǎn)工作做出了巨大的貢獻(xiàn)。因此，要繼續(xù)加大技術(shù)和裝備研發(fā)力度，不斷完善科技創(chuàng)新體系，拓展新成果的椎廣應(yīng)用范圍，提高科學(xué)管理水平，堅(jiān)持以人為本，牢固樹立“安全是第一生產(chǎn)力”的觀念，全面提升煤礦安全技術(shù)與管理水平，是促進(jìn)煤炭工業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的重要保障。鑒于此，本文主要分析煤礦瓦斯防治形勢及鉆探技術(shù)的應(yīng)用。

煤礦瓦斯；防治；鉆探技術(shù)

1 、概述

瓦斯災(zāi)害事故一直是我國威脅礦井安全的主要災(zāi)害之一。經(jīng)過近年來的技術(shù)攻關(guān)，體制、管理革新，煤礦安全形勢逐漸趨于好轉(zhuǎn)，2014年全國煤礦發(fā)生事故509起、死亡931人，百萬噸死亡率為0.257，其中，煤礦瓦斯事故47起、死亡266人。盡管如此，我國煤礦的百萬噸死亡率仍然居高不下，與西方發(fā)達(dá)國家相比還有很大差距。隨著礦井開采深度的增加，瓦斯與煤巖動(dòng)力等災(zāi)害的防治難度不斷增大。

2 、煤礦瓦斯防治措施

2.1 加強(qiáng)煤礦瓦斯綜合治理、加大煤礦安全投入

針對我國地質(zhì)條件復(fù)雜、防治難度較大的實(shí)際情況，必須加大煤礦安全各方面投入。理論上不斷創(chuàng)新地質(zhì)作用機(jī)理、瓦斯動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生機(jī)理，以及煤塵爆炸、突出機(jī)理研究；技術(shù)上不斷突破傳統(tǒng)礦井通風(fēng)模式、綜合利用多種瓦斯抽采方式、全面實(shí)現(xiàn)瓦斯災(zāi)害監(jiān)測監(jiān)控；裝備上不斷研發(fā)適用于小型礦井的快速采掘裝備、推行井上下瓦斯綜合抽采工藝等；制度上落實(shí)瓦斯防治工作“十條禁令”和“四位一體”的綜合防突措施，最后針對瓦斯災(zāi)害重點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)治理，逐步推進(jìn)煤礦瓦斯防治的自動(dòng)化、信息化和智能化發(fā)展。

2.2 定期進(jìn)行安全教育培訓(xùn)、提高人員素質(zhì)、改善組織管理

安全管理即是將人的主觀能動(dòng)性發(fā)揮到最大，努力調(diào)動(dòng)機(jī)械設(shè)備、技術(shù)工藝的效用，改善自然因素與作業(yè)環(huán)境，努力克服各種危險(xiǎn)因素，預(yù)防安全事故的發(fā)生。因此，在整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，人是保障安全生產(chǎn)的關(guān)鍵要素。針對煤礦專業(yè)技術(shù)人才匱乏，從業(yè)人員素質(zhì)偏低這一現(xiàn)象，應(yīng)嚴(yán)格遵守《煤礦安全培訓(xùn)規(guī)定》，加大煤礦安全教育培訓(xùn)力度，貫徹“按需施教，學(xué)用結(jié)合，保證質(zhì)量”的原則，不斷完善培訓(xùn)制度，建立健全安全培訓(xùn)考核機(jī)制。

2.3 提高煤礦整頓改革力度、完善國家政策法規(guī)、提升整體監(jiān)管水平

針對非法、違法現(xiàn)象，必須在全國煤礦實(shí)行嚴(yán)格整改?！笆濉逼陂g已停止核準(zhǔn)新建30萬t/a以下的高瓦斯礦井、45萬t/a以下的突出礦井，并決定于2015年底關(guān)閉2000處以上小煤礦。今后要進(jìn)一步落實(shí)“提高門檻、嚴(yán)格準(zhǔn)入，打擊非法、淘汰落后，明確責(zé)任、嚴(yán)格監(jiān)管”的安全制度，加大煤礦事故在法律、行政以及經(jīng)濟(jì)方面的處罰力度，提高政府整體安全監(jiān)督水平。

2.4 瓦斯抽采與利用技術(shù)

(1)加強(qiáng)研究煤礦井下軟煤增透及強(qiáng)化抽采技術(shù)。針對井下軟煤增透效果不理想，缺乏有效的增透效果監(jiān)測評價(jià)手段等問題，研發(fā)井下氣、液等強(qiáng)化增透技術(shù)，以及增透效果立體監(jiān)測技術(shù)，大幅度提高井下軟煤煤層氣抽采效果。(2)深入研究煤礦煤層定向鉆進(jìn)技術(shù)及裝備。加大“十一五”、“十二五”期間研制的松軟突出煤層鉆進(jìn)成孔裝備的推廣力度。繼續(xù)開展松軟煤層定向鉆進(jìn)技術(shù)及裝備研究、大孔徑高位長距離定向鉆機(jī)研究和煤礦井下近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)及裝備等，提高抽采鉆孔的成孔率，以適應(yīng)瓦斯抽采技術(shù)的發(fā)展需要。

3 、鉆探技術(shù)的應(yīng)用

3.1 地面鉆井采集瓦斯

垂直水平壓裂、垂直、定向、采空區(qū)垂直鉆孔等鉆孔方式，中間垂直鉆扣方式是我國主要采取的鉆孔方式。為充分發(fā)揮采集地面瓦斯，需將定向鉆孔采集技術(shù)進(jìn)行大力推廣。此技術(shù)主要通過在地面上垂直向下的方式鉆探鉆穿煤層，并且順著地下煤層的走向在煤層上中下三個(gè)方位分別進(jìn)行打井，而后在地下垂直井的方向轉(zhuǎn)彎，繼續(xù)沿著煤層方向橫向鉆井。

3.2 井下鉆孔采集瓦斯

(1)順層密集式。這項(xiàng)技術(shù)基本上用于區(qū)域性采集瓦斯，這種采集方式為確保煤礦項(xiàng)目工程的安全采集，可以十分有效的將綜放面或綜采面上煤層瓦斯的含量進(jìn)行降低，不僅如此還以有效解決員工工作上的防突問題。而且這種方式簡單，以及投入的成本很低。但在是用此項(xiàng)技術(shù)時(shí)如果在不堅(jiān)固的地方打孔時(shí)成孔的幾率很低，造成采集效果不好，若在透氣性系數(shù)較小的時(shí)候，也同樣不利于順利抽取煤層氣，所以必須保證煤層的堅(jiān)硬程度以及透氣性質(zhì)合格的地方使用該技術(shù)。

(2)穿層網(wǎng)絡(luò)式。這項(xiàng)技術(shù)特地在于對順層打孔時(shí)可以很好的壓制住噴孔以及坍塌孔等等突發(fā)問題出現(xiàn)，此外這項(xiàng)技術(shù)能對透氣不足的煤層進(jìn)行煤層氣的吸取，這項(xiàng)技術(shù)值得考慮的是在各個(gè)煤層的地板上打沿港，可在煤層氣采取的時(shí)候進(jìn)行，又無形的增加了煤層氣抽取的成本價(jià)格。

(3)頂板走向式。這項(xiàng)技術(shù)是利用定向的平橫鉆孔代替頂板上的瓦斯巷道，沿著煤層頂板巖層走，可以有效的抽取相鄰煤層中的瓦斯，使以上瓦超限等問題得到不錯(cuò)的解決，與其他技術(shù)相比之下，此項(xiàng)技術(shù)在經(jīng)濟(jì)以及技術(shù)上有著突出的優(yōu)越性。

總之，在我國一次性能源消費(fèi)中煤炭一直占主導(dǎo)地位，瓦斯作為煤炭開采過程中的伴生產(chǎn)物，一直是威脅礦井安全生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一，并且隨著煤層開采條件的變化和開采工藝的變革，瓦斯災(zāi)害的防治難度不斷增大。隨著礦井開采深度的增加，瓦斯與煤巖動(dòng)力等災(zāi)害的防治難度不斷增大。因此，加強(qiáng)煤礦瓦斯防治技術(shù)的研究、有效遏制深部礦井瓦斯事故的發(fā)生是我國煤礦瓦斯防治的迫切任務(wù)。

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