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瓦斯抽放工艺技术的探析
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摘要：煤矿瓦斯抽放是在矿井出现瓦斯大量涌出，为了防止瓦斯爆炸和瓦斯突出灾害中的重要措施。而瓦斯抽放工艺是指采用专用设施把煤层、岩层及采空区中瓦斯抽出的专业工艺，本文将就煤矿瓦斯治理的瓦斯抽放工艺技术进行相关探讨。
关键词：煤矿安全;工艺探讨;瓦斯抽放
引言
瓦斯抽放对于煤矿开采中防治煤层瓦斯含量减少瓦斯涌出量具有十分重要的作用，在防治采掘过程中瓦斯抽放治理的核心是控制瓦斯含量，从而减少瓦斯事故或者杜绝，在煤矿开采过程中保证开采安全和人员安全。
一、瓦斯抽放原理
瓦斯抽放工艺中的主要应用就是在地面建立瓦斯泵站，经井下抽放瓦斯管道系统与抽放钻孔连接，泵运转时造成负压，将瓦斯抽出，送入瓦斯电厂，或直接供给用户。瓦斯的抽放会出现两种情况，其中之一是抽出的瓦斯量小，在量小的情况下瓦斯抽出可以直接排放到大气当中，在煤矿开采过程中瓦斯的产生主要来源于采空区，其中采空区又叫回采工作面，这是煤矿瓦斯抽放的重点，这是由于采空区瓦斯流量较大并且来源稳定，煤矿采空区抽放方法还是很多也不能统一，但是在不同的要求条件下抽放要求和抽放效果也不同。采空区的治理方法主要是采用抽放这种方式。
二、瓦斯抽放方法
瓦斯抽放的方法需要从多个方面进行综合的分析和方法的选择，其中基本原则就是要适应当下开采煤层的储存状态以及开采煤矿巷道的布置情况，要综合根据当地地质条件以及开采技术进行分析和科学的选择。
2.1 抽放开采煤层本身的瓦斯 在开采厚煤层时瓦斯的主要产点就是开采层本身，常见的掘进方式就是在正式的煤矿掘进前，从底板岩石巷道打钻穿透煤层，插入钢管并密封，然后通过专业机械将瓦斯从插管中抽出，不同的情况下要根据具体的瓦斯储存进行抽放方法的选择。
2.2 抽放邻近煤层中的瓦斯 在多煤层的矿井开采中，顶底板岩层和煤层泄压之后瓦斯的流动性会大幅度的增强，瓦斯将会大量的涌入工作面，对生产的安全性造成威胁，这种瓦斯的抽放方式就需要在回采前进行钻孔到顶板或者底板的临近煤层，回采的过程中瓦斯就会大量流入钻孔。
2.3 抽放采空区的瓦斯 矿井的采空区大量涌出瓦斯的情况下就需要在采空区周围密闭墙上插入抽放管;通过巷道向采空区打钻孔进行瓦斯的抽放，另外，在条件合适的情况下可以选择在地面进行钻孔的方式，这种钻孔方式具有的优势就是可以在采掘工作之前进行，抽放时间不会太过紧张，但是还存在一些缺点，缺点就是钻孔较深，钻孔容易存水，需要及时清理。
2.4 瓦斯抽放工艺的注意事项
2.4.1 瓦斯抽放的判断。在安全生产的角度进行分析考虑，采掘面关于瓦斯抽放的判断具有严格的标准，具体的是当采掘工作面的绝对涌出量大于通风所能承受的瓦斯涌出量的时候必须采取瓦斯抽放措施，即在采掘工作面设计风量比稀释瓦斯的所需风量小的情况下，抽放瓦斯才有必要，避免浪费瓦斯抽放的设备和次数，也避免因为判断不准确造成的瓦斯事故。
2.4.2瓦斯抽放方法选择 ①回采工作面采空区瓦斯抽放方法。抽放钻孔与顶板走向巷道抽放。钻孔布置方法可以从回风巷布孔抽放冒落拱瓦斯，也可以从回风巷高位钻场布孔抽放冒落拱瓦斯。②回采工作面采空区积聚瓦斯抽放方法。常用的有即密封回风巷与尾巷间横贯插管抽放采空区积聚瓦斯方法、密闭尾巷抽放采空区积聚瓦斯方法、埋管抽放采空区积聚瓦斯方法。③老采空区瓦斯抽放方法。对老采空区瓦斯抽放来说十分重要，老采空区的瓦斯聚集更快并且量大，这种情况下常见的抽放方式有三种，其中之一是采用密闭插管大面积老采空区瓦斯抽放方法。这种抽放方式效率较高。二是采用井下钻孔抽放老采空区瓦斯方法。这种方式开采较为常用。三是采用地面钻孔抽放老采空区瓦斯方法。具体的方法选择和抽放量具体控制到多少，应根据实际抽放试验确定。④报废矿井瓦斯抽放方法。报废矿井的瓦斯抽放也十分重要，在瓦斯抽放中除了在开采中矿井的应用之外，全矿井封闭之后也要进行瓦斯抽放，避免造成瓦斯事故，这种全封闭的情况就需要根据原来矿井的基本情况，利用原来的掘进巷道，根据瓦斯的涌出点等进行瓦斯抽放的设备布置，这种方式理论上的可行度很高，但是目前来说在国内还没有应用，在国外的经验上来说报废矿井的瓦斯储量丰富并且在抽放中涌出时间较长，这种情况下要对大量的瓦斯进行充分的利用。
综上来说，在瓦斯抽放中要尽可能采用综合抽放瓦斯方法，以提高抽放瓦斯效果。
三、瓦斯抽放工艺应用
千秋煤矿位于义马煤田中部，该矿21141综放工作面为特厚煤层，瓦斯涌出量大，治理工作面瓦斯难度较大，结合矿井实际需要，对21141综放工作面瓦斯涌出来源开展低位钻场高位钻孔、高位钻场大直径水平长钻孔、上隅角埋管、上隅角插管、局部高位瓦斯抽放尾巷等综合抽放方式。
但由于该矿地应力大、煤层构造复杂造成抽放钻孔施工期间出现顶钻、卡钻，钻孔施工困难，打不到位。于是钻孔定位是钻探施工中非常关键的一步。首先，资料的收集必须全面，对于煤层的地质资料要充分调查和勘探，根据具体数据进行钻孔设计参数，对开孔方位和倾角科学的选择，开孔过程中充分利用煤层的天然走向和倾角。在钻进的进程中要严格，按照规范进行，一旦由于特殊情况造成挪动或者偏差要及时纠正和重新稳定钻机。
在钻进过程中应随时根据孔口排渣及压力仪表判断孔内情况，发现异常及时处理。我们利用先进的磁性定位钻孔倾斜测量仪及时进行了钻孔内多点偏斜检测，并根据钻孔百米倾斜率和我矿的煤层顶板的岩性，对其余几个钻孔的倾角进行了及时调整(倾角上调2～3度左右)，并在随后的钻孔钻进中对钻具安装了钻杆偏斜纠正器，钻孔成孔后能满足设计要求。在深孔钻中对于各种孔内事故应按照实际矿井地质情况采取预防为主的措施。
四、结语
瓦斯抽放在煤矿开采中是一个极为关键的工艺，钻孔抽采和插埋管治理、尾巷瓦斯治理这些都需要我们充分重视，从设备到工艺进行综合改进管理，总结经验吸收先进理论，更好的保障瓦斯抽放的效率和安全，实现煤与瓦斯安全高效共采。
参考文献：
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