浅析煤矿瓦斯防治形势及钻探技术的应用

樊海亮

华晋焦煤有限责任公司沙曲一矿

浅析煤矿瓦斯防治形势及钻探技术的应用

樊海亮

华晋焦煤有限责任公司沙曲一矿

通过多年来广大科技工作者和煤矿工作者的不断努力，我国现有煤矿瓦斯防治技术的研究正逐步走向成熟，取得了一系列卓有成效的成果，为我国煤矿安全生产工作做出了巨大的贡献。因此，要继续加大技术和装备研发力度，不断完善科技创新体系，拓展新成果的椎广应用范围，提高科学管理水平，坚持以人为本，牢固树立“安全是第一生产力”的观念，全面提升煤矿安全技术与管理水平，是促进煤炭工业健康可持续发展的重要保障。鉴于此，本文主要分析煤矿瓦斯防治形势及钻探技术的应用。

煤矿瓦斯；防治；钻探技术

1 、概述

瓦斯灾害事故一直是我国威胁矿井安全的主要灾害之一。经过近年来的技术攻关，体制、管理革新，煤矿安全形势逐渐趋于好转，2014年全国煤矿发生事故509起、死亡931人，百万吨死亡率为0.257，其中，煤矿瓦斯事故47起、死亡266人。尽管如此，我国煤矿的百万吨死亡率仍然居高不下，与西方发达国家相比还有很大差距。随着矿井开采深度的增加，瓦斯与煤岩动力等灾害的防治难度不断增大。

2 、煤矿瓦斯防治措施

2.1 加强煤矿瓦斯综合治理、加大煤矿安全投入

针对我国地质条件复杂、防治难度较大的实际情况，必须加大煤矿安全各方面投入。理论上不断创新地质作用机理、瓦斯动力灾害发生机理，以及煤尘爆炸、突出机理研究；技术上不断突破传统矿井通风模式、综合利用多种瓦斯抽采方式、全面实现瓦斯灾害监测监控；装备上不断研发适用于小型矿井的快速采掘装备、推行井上下瓦斯综合抽采工艺等；制度上落实瓦斯防治工作“十条禁令”和“四位一体”的综合防突措施，最后针对瓦斯灾害重点地区进行重点治理，逐步推进煤矿瓦斯防治的自动化、信息化和智能化发展。

2.2 定期进行安全教育培训、提高人员素质、改善组织管理

安全管理即是将人的主观能动性发挥到最大，努力调动机械设备、技术工艺的效用，改善自然因素与作业环境，努力克服各种危险因素，预防安全事故的发生。因此，在整个生产系统中，人是保障安全生产的关键要素。针对煤矿专业技术人才匮乏，从业人员素质偏低这一现象，应严格遵守《煤矿安全培训规定》，加大煤矿安全教育培训力度，贯彻“按需施教，学用结合，保证质量”的原则，不断完善培训制度，建立健全安全培训考核机制。

2.3 提高煤矿整顿改革力度、完善国家政策法规、提升整体监管水平

针对非法、违法现象，必须在全国煤矿实行严格整改。“十二五”期间已停止核准新建30万t/a以下的高瓦斯矿井、45万t/a以下的突出矿井，并决定于2015年底关闭2000处以上小煤矿。今后要进一步落实“提高门槛、严格准入，打击非法、淘汰落后，明确责任、严格监管”的安全制度，加大煤矿事故在法律、行政以及经济方面的处罚力度，提高政府整体安全监督水平。

2.4 瓦斯抽采与利用技术

(1)加强研究煤矿井下软煤增透及强化抽采技术。针对井下软煤增透效果不理想，缺乏有效的增透效果监测评价手段等问题，研发井下气、液等强化增透技术，以及增透效果立体监测技术，大幅度提高井下软煤煤层气抽采效果。(2)深入研究煤矿煤层定向钻进技术及装备。加大“十一五”、“十二五”期间研制的松软突出煤层钻进成孔装备的推广力度。继续开展松软煤层定向钻进技术及装备研究、大孔径高位长距离定向钻机研究和煤矿井下近钻头地质导向钻进技术及装备等，提高抽采钻孔的成孔率，以适应瓦斯抽采技术的发展需要。

3 、钻探技术的应用

3.1 地面钻井采集瓦斯

垂直水平压裂、垂直、定向、采空区垂直钻孔等钻孔方式，中间垂直钻扣方式是我国主要采取的钻孔方式。为充分发挥采集地面瓦斯，需将定向钻孔采集技术进行大力推广。此技术主要通过在地面上垂直向下的方式钻探钻穿煤层，并且顺着地下煤层的走向在煤层上中下三个方位分别进行打井，而后在地下垂直井的方向转弯，继续沿着煤层方向横向钻井。

3.2 井下钻孔采集瓦斯

(1)顺层密集式。这项技术基本上用于区域性采集瓦斯，这种采集方式为确保煤矿项目工程的安全采集，可以十分有效的将综放面或综采面上煤层瓦斯的含量进行降低，不仅如此还以有效解决员工工作上的防突问题。而且这种方式简单，以及投入的成本很低。但在是用此项技术时如果在不坚固的地方打孔时成孔的几率很低，造成采集效果不好，若在透气性系数较小的时候，也同样不利于顺利抽取煤层气，所以必须保证煤层的坚硬程度以及透气性质合格的地方使用该技术。

(2)穿层网络式。这项技术特地在于对顺层打孔时可以很好的压制住喷孔以及坍塌孔等等突发问题出现，此外这项技术能对透气不足的煤层进行煤层气的吸取，这项技术值得考虑的是在各个煤层的地板上打沿港，可在煤层气采取的时候进行，又无形的增加了煤层气抽取的成本价格。

(3)顶板走向式。这项技术是利用定向的平横钻孔代替顶板上的瓦斯巷道，沿着煤层顶板岩层走，可以有效的抽取相邻煤层中的瓦斯，使以上瓦超限等问题得到不错的解决，与其他技术相比之下，此项技术在经济以及技术上有着突出的优越性。

总之，在我国一次性能源消费中煤炭一直占主导地位，瓦斯作为煤炭开采过程中的伴生产物，一直是威胁矿井安全生产的主要灾害之一，并且随着煤层开采条件的变化和开采工艺的变革，瓦斯灾害的防治难度不断增大。随着矿井开采深度的增加，瓦斯与煤岩动力等灾害的防治难度不断增大。因此，加强煤矿瓦斯防治技术的研究、有效遏制深部矿井瓦斯事故的发生是我国煤矿瓦斯防治的迫切任务。

[1]陈龙.煤矿瓦斯防治形势及钻探技术应用[J].内蒙古煤炭经济，2014，03：105-106+113.

[2]刘建刚.浅述煤矿瓦斯防治形势及钻探技术的应用[J].科技展望，2015，02：117.

[3]秦江涛，庞成.煤矿瓦斯灾害防治技术的研究[A].重庆市煤炭学会.川、渝、滇、黔、桂煤炭学会2012年度学术年会(重庆部分)论文集[C].重庆市煤炭学会：，2012：4.

[5]陈铭，王继仁.煤矿瓦斯灾害防治技术的研究[J].煤炭技术，2009，03：1-3.