废弃矿井煤层气抽采技术探究与应用

O 于志军 赵彦(中节能宁夏新能源股份有限公司 宁夏银川 750000)

废弃矿井煤层气抽采技术探究与应用

O 于志军 赵彦
(中节能宁夏新能源股份有限公司 宁夏银川 750000)

废弃矿井煤层气的有效治理是需要通过不断的研究才能够发现其中存在的不安全隐患。可是，当我们在大量的实践面前不得不承认依靠一些先进的科学技术来达到控制发生煤层气灾害的发生。我国每年都会有关于煤层气泄而发生不安全的事故，研究和分析这些不安全的事故发生都是由于我们在具体的施工过程中大意造成的，为此，要加强对我国煤矿煤层气治理的力度，已经迫在眉睫。本文在论述煤矿井下煤层气抽采钻孔布孔方式、施工技术的基础上，对未来的新技术发展趋势作了展望。

煤矿井下；煤层气抽采；钻孔；施工技术

对于我国煤层气资源来讲是相当的丰富，可是面对着很复杂的地质环境，如何进行科学化的开采已经成为当前高度重视的大问题。我们在通过一些条件较为复杂、煤层特征复杂的环境下，根据往常的经验来进行实地勘探，并且给予开采，这种办法不能够持续进行，往往在进行的过程中会发生一些操作的偏差，从而导致出现一些不安全的事故，这些危险的降临随时都可以毁灭我们正常的生活空间，这是相当严重的问题。可是，对于这些严重的问题，我们要采取的方法则是相当的困难，因为一些具体的办法不能够及时有效的挽救损失，对于整个安全生产来讲就是隐藏的定时炸弹。

如何才能够有效的防止不安全事故发生，主要在于通过一些具体的办法来进行科学有效的化解，这样一来对于废弃矿井煤层气的抽样研究打下了坚实的基础。我们通过具体的抽样采取样本技术来作为实验的标准，这对于今后一段时期研究怎样进行煤矿安全生产起到积极的推动作用。例如，2006年6月，国务院办公厅《关于加快煤层气(煤矿煤层气)抽采利用的若干意见》中，这个标准的规定，已经向我们强调要加强煤层气的科学化管理不容忽视，必须给予高度的重视，并且要采取积极的应对措施，这才是解决好废弃矿井煤层气抽采技术的研究问题。我们在面对一次次经验教训后，不得不从抓好这一方面的措施来强化技术，提高控制技术的力量已经不容忽视，这将关系到整个煤矿的正常生产。

一、高位煤层气抽采钻孔施工技术

近年来，越来越多的煤矿开采技术已经逐渐被人们重视和利用，可是在这样的环境下，依然会出现一些不利于我国煤层气抽采技术发展的安全空间，这主要原因还在于没有合理的将其施工方法给予科学化利用，从而造成在研究的过程中，没有一定的方向，这是一个方面，另一个方面还在于没有提高钻探工艺水平和设备能力，这样会很快将其研究和分析的结果给予埋没。通过这样的深入研究，我们可以逐步将一些不利于矿区采煤层气的卸压抽采给予纠正。

1.钻孔层位的选择

我们通过大量的实验研究后，可以将这种开采的力度给予适当的调整，从而形成科学化的标准模式。这对于具体的钻孔层位研究也将起到积极的推动作用。在采取一定的方法过程中，不能够一蹴而就，也不能胡子眉毛一把抓，这样造成的后果是相当的严重的。并且还需要不断地研究钻孔层位的选择方法，这对于指导我们科学化的钻孔是十分重要的。当我们还不能够科学化的理解什么是钻孔层位时，就得依靠在进行的实际操作中理解怎样进行钻孔层位的正确选择。

2.钻孔参数的确定

从抽放效果和生产效率来讲，一般提倡大直径长钻孔。但是钻孔的深度和直径的确定，要综合考虑地层条件、抽放要求以及施工技术与设备能力。

地层条件是确定钻孔参数的主要依据，抽放要求和设备能力可根据地层条件进行调整和选择。在地层具备打深孔的条件下，可相应提高抽采要求和选择适当的钻进技术施工深孔，使钻孔覆盖整个工作面。如果地层条件复杂，钻进成孔性差，根本不具备长钻孔施工条件，要根据实际情况调整设计参数，确定更合适的钻孔深度。钻孔直径的大小直接影响到煤层气抽采的效果，一般直径越大，煤层气渗透面积越大，抽放效果越好，但是实际中，应综合考虑煤层气含量、抽放周期和施工成本问题。目前水平长钻孔的设计孔径主要有Ф113mm、Ф133mm、Ф153mm、Ф193mm。在实际生产中，可首先因地制宜的通过采用不同孔径钻孔进行抽采效果对比和分析，选择最经济有效的钻孔直径。

3.钻孔的布置形式

钻孔的参数确定后，根据工作面布置条件和抽采要求进行合理的钻孔布置是保证钻孔取得良好抽放效果的前提条件之一。以走向长1000m、宽200m的工作面为例，如果顶板岩石完整、成孔性好，钻孔设计深度为800 ～1000m，可在回采终止线前10m左右的位置，从回风巷道向顶板设置上顺抽放巷，然后在工作面的中间位置向回采面方向布置一组高位走向长钻孔。另外受矿井通风压差的影响，靠近回风侧钻孔抽放效果明显好于进风侧钻孔，因此钻孔布置时应尽量在靠近回风侧将钻孔加密或增大钻孔直径。在这种情况下，一般沿回风巷道一定距离设置钻窝，每个钻窝内的钻孔向回采面方向呈小扇形分布，并应覆盖靠近回风侧1/2的工作面或更多，保证钻孔具有煤层气抽放量大和抽放周期长的特点。钻孔的间距一般≥1m，在同一平面内有一定夹角，以利于孔口密封和防止串孔。如果顶板岩石稳定性差，如含有膨胀或松软泥岩成分，钻孔布置时应尽量避开该层。

二、本煤层气抽采钻孔施工技术

当人们还处于不能够正确的理解煤层气抽采钻孔技术时，对于还不能够掌握的方法要进行科学化的研究，以便于对在具体的生产过程中能够带给我们一些有价值的思维。往往由于没有及时的研究透彻方法，而盲目的进行实际勘探，从而严重的影响到煤矿生产过程的安全性，这是相当严重的问题，我们不光要研究透彻利用什么样的方法进行具体的钻孔施工，还需要采取一些行之可靠的方法来处理在进行煤层气抽采钻孔施工的安全。这是最根本的研究措施。对于如何及时的调节好出现的偏差，一定要按照具体的施工目的来进行科学化的操作，这才是解决问题的根本。

在大量的实验面前，我们不得不承认只有利用好煤层气的沿煤层大小来确定怎样采集，才是我们研究和分析的重要内容。为了搞好对实际的研究影响作用价值，我们一定要结合实际，抓住解决问题的主要矛盾，这才是最根本的，同时还应该紧紧抓好对具体开采的方法，这对于防止出现不安全事故也是一种防患于未然的重要举措。通常为了采取科学的办法来化解这一矛盾的出现，我们必须紧紧围绕怎样让其逐步建立一些科学化的管理制度，这是最根本的问题。大部分的情况都应该在于遵守本煤层气抽采钻孔施工技术的利用，可是将这种具体的技术给予灵活的利用，才是最主要的问题，当下，利用该技术的方面还存在着一些难以控制的办法，这就得将原来的一些方法给予抛弃，要结合实际跟好研究的步伐进行实地勘探，这才能解决问题的根本所在。

我们根据煤炭生产的研究经验可以看到，要做好这些方面的研究，必须从发展的实际出发，依据一些先进的管理经验，将原来的技术给予更新，从而可以满足当前的发展需求。这是我们逐步转变观念的重要点，同时，还需要进一步加强各方面的技术维护能力，一方面可以提高对研究煤炭生产过程安全起到保障，另一方面还会同具体的废弃矿井煤层气抽产生维护的作用。我们在进行该种技术的研究过程中，一定要结合实际，抓好技术研究，才是解决这些突出问题的根本方法。在进行具体的钻探研究分析后，主要结合实际煤炭的长远发展作为进一步研究的重要理论课题，这是不断的在追求一种高效的工作协调机制。由于在实际的废弃矿井煤层气抽过程中，会产生一些技术上的难题，这时，就得需要不断更新技术设备，将根据废弃矿井煤层气的实际储存情况给予科学化的分析，找到解决实际操作的办法，这是最根本的，同时也需要进一步加强对各个施工环节上的检测技术，这样可以有效地减少由于实际操作不规范而导致的损失，这是我们认真分析废弃矿井煤层气抽的实际情况和如何采取一些科学的方法进行实际探索的关键的研究方向。

三、穿层煤层气抽采钻孔施工技术

我们通过大部分实践探索可以明显的发现，原来一些具体的实施办法还在于不能够及时的化解施工不安全事故，因为通过大量的实验可以发现，要注重从钻孔来解决煤矿煤层气的途径。这样做可以迅速的解决穿层煤层气抽采钻孔施工技术问题。这对于整个钻孔方法将起到积极的推动作用。在未来的发展过程中，一定要采取一些科学化的施工办法来有效的降低其危险系数，这才是解决实际问题的根本方法。

我们对于未来该技术的研究过程，主要在于解决一些比较麻烦的问题。当一些钻孔技术还不能够顺利让每一位技术人员科学化熟练掌握时，就得快速的将原来的穿层煤层气抽采钻孔施工技术给予科学化的充分运用。这是我们进一步研究的重要理论性课题，不过要研究透这种技术，是很难的，需要掌握的方法也很多，同时，更不能够出现一些偏颇的粗略的思维，这种思维是一种麻痹药剂，它对于整个实践过程来讲起到一定的指导作用。为了将具体的研究方法利用的更加熟练，我们一定要根据钻孔的大小来确定怎样进行实际操作，这是一种惯性的思维方式，是值得我们进一步研究的重要方面内容。当大部分的地方还不能够理解怎样才能够使用该种技巧来化解矛盾时，就得给予这些地方加强实际的演练工作，从而形成多方面的思维，以至于更好的将穿层煤层气抽采钻孔施工技术传播开来。

四、结束语

技术的不断更新，可以为推动我国矿井煤层气的研究打下坚实的基础。我国在废弃矿井煤层气抽采技术方面的成功经验，是重要的研究成果，它也将为矿井煤层气的进一步采抽提供了重要依据。

[1]石智军．煤矿坑道近水平钻探机具与定向钻进技术[G]//煤科总院50年院庆论文集．北京：煤炭科学研究总院，2007．

[2]煤炭工业部安全司．中国煤矿煤层气抽放技术与管理[M]．北京：煤炭工业出版社，1996．

[3]张铁岗．矿井煤层气综合治理技术[M]．北京：煤炭工业出版社，2001．

[4]袁亮．松软低透煤层群煤层气抽采理论与技术[M]．北京：煤炭工业出版社，2004．

Discussion and Application of Abandoned Mine Coalbed Methane Extraction Technology

Yu Zhijun Zhaoyan
(Ningxia New Energy co., LTD,China Energy Conservation And Environmental Protection Group, NingxiaYinchuan, 750000)

Only by continuous study on , can we f nd the potential safety hazard in abandoned mine coalbed methane for its effective governa nce. But, facing large number of practice, we have to admit that it is necessary to depend on technology to prevent the happen of coalbed methane dis asters. Every year, there are accidents of coalbed methane drainage and the reason of that is the negligence in operation course, to this end, it is extr emely urgent to devote greater effort in China’s coal mine coalbed methane government.This paper, on the basis of taking disccusion on the design of holes arrangement and construction technique of underground coal mine coalbed methane extraction and drilling, puts forward further plan for futur e technology development.

underground coal mine；coalbed methane extraction；drilling；construction technique

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