煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术

闻庆响

摘要：众所周知，我们中国地大物博，资源丰富，煤矿资源自然也不例外。如何能高效开采，保证质量的同时又保证数量，這值得我们所有人思考。良好的抽采技术就显得更为重要，因为不同的煤层的特性需要选择不同的技术做支撑。我国在2006年就提出过“先抽后采”的方针政策，也就说明在当时我国就已经发现抽采技术对于安全开采的重要性。现在就我国煤矿开采来说，大部分人的工作都是在地下施工进行的，很少是在地面上施工。所以如果一旦瓦斯泄露，造成的人员损失将是巨大的。如何更有效的提升我们的抽采技术，更安全的开采是我们现在所必须认真研究的问题。

关键词：抽采技术；施工效果；瓦斯；钻孔

一、目前现状

随着我国用煤量的急剧增多，开采技术也就显得越来越重要。近年来我国也在不断的发展和提高抽采技术，但是由于它的特殊性：各煤层的结构、特性等不同，需要选择不同的抽采技术来应对。为煤层量身定制的抽采方式，会让更有针对性，让工作人员更容易开采，工作人员的安全性也更有助于提高。我国的煤矿产业分布很广泛，但煤层的储存条件一般都太过复杂，还有很多的煤矿是低透气性的煤层，就导致了很多的瓦斯事故的发生，这也是一个煤矿泄露的重要问题。这种煤层往往都存在坚固能力差、钻孔难成型，并且容易出现塌孔和喷孔等问题，所以对于抽采的技术要求也就更高、更难。

二、常见抽采技术

我们煤矿常见的是穿层钻孔、高位瓦斯、顺层等3种，对于我国如此复杂多变的环境，如果能够合理的为每一个煤层，特殊的情况制定合理的开采方案，就可以让我们前方开采煤矿的工作更具有安全感。我们目前的抽采技术虽然还算成熟，但这也只是对于一般煤层，对于稍微复杂或者厚度增大的煤层来说，抽采技术是越高越强越好。技术的提高，不但可以对于我们的安全更有保障，也更有利于开采的顺利进行。瓦斯抽的越干净，更不会出现泄漏现象，工作人员也不会因过多的担忧而影响工作，更有干劲，采煤自然会更卖力。

（一）穿层钻孔

这种抽采技术，一般都是用于巷道内向邻近煤层的钻孔抽瓦斯用的。它可以有效的在抽采时，预防喷孔和塌孔现象的发生。采用这种技术的一般都是在透气性能比较好或者松软的煤层内，所以在运用的过程中要求的也会更加严格，这也就导致开采的成本增高，需要做很多的准备工作。比如：钻孔的布置、准确的计算时间、保证准确的预制时间、最重要的就是煤层底部的打岩巷。每一个巷道内每45米就要设一个打钻场，每一个打钻场的要求也非常严格：需要对瓦斯含量、浓度、间距等等来确定钻孔的数量。确定好数量之后，还需要注意每一个钻孔都要呈放射的形状排列。一般情况下，是每一个钻场打孔的数量都不会低于10个的。正常情况下的钻孔深度是一百米至一百五十米之间，直径一百毫米内。

（二）高位瓦斯抽采钻孔施工技术

高位瓦斯抽采的技术其实就是通过泄压的方式达到抽采瓦斯的目标，通过在煤层的上方打好井筒的方式来实现。这样之后再去开采的时候，井筒周围就会因为压力和风车的影响下，产生大量的裂隙出现，瓦斯向上面运移，从而达到排除瓦斯的作用，高位瓦斯抽采钻孔施工技术其实就是巷道内向煤层顶板岩层技术。在开采的时候，煤层内部的各点都会应力，之后采煤区内部就会出现大量的裂隙。在这种情况下抽离瓦斯效果会更好，因为有裂隙，聚集在上方的所有的瓦斯都可以一起被抽出，这样的方法一般都是用于还存有部分采空区的矿区或者是上方邻近层，效果显著。钻孔范围正常情况下是在瓦斯含量最为密集、最深的裂隙的中下方等，这些地方的瓦斯含量一般都是非常多的，在这些地方打孔可以更有效的抽离瓦斯。在选择孔径的时候，也需要多重考虑，比如地层的条件、瓦斯含量、成本效益等等，一般情况下建议大家可以选择使用直径的水平长钻孔。这种钻孔型号一般是4种：113mm、133mm、153mm、193mm。选好型号就可以布置形式，设计钻孔的深度、孔距、位置、孔形等等。看似简单，其实非常复杂。做这些的时候，尽量可以依据一些数据，比如顶板岩石的状态，回风巷的走势，等等与这些相结合，这样不但可以抽的更干净也更安全。

（三）顺层长钻孔

顺层长钻孔很简单的一个名字，按字面理解就是顺着煤层的长长的钻孔抽采技术。这种技术可以即能提高抽采效率，又能降低瓦斯能量。但是需要注意一点的是，它的钻机、钻具、排渣方式的选择都是非常的重要的。首先，钻机一定要满足钻孔的长度，而且要求是可以控制到整个回采的采煤区域。钻杆就简单很多，能够随钻孔的加长和推动力即可。但钻头方面就需要注意了，要选择组合的钻头，这种钻头可以减少喷孔频率和次数。除了这些之外，排渣也非常的重要。即能有效的排除孔内的钻屑，又要保证孔壁完整，利于瓦斯的排放。需要注意，地质、设备、进钻速这些不变时，供风排渣的能力也会受到影响。

三、如何选择钻层

一般情况下煤层在开采之后会型成一些固定的形状，比如：“竖三带”、“o型圈”、“横三区”等等。在选钻孔位置的时候，我们要根据地层条件来具体确定瓦斯的位置，可以通过对：裂隙、煤岩覆存条件、瓦斯含量等的分析，加上环境，综合来观察不瓦斯的情况。若地层条件比较安全，可以选择提高一下抽采要求及技术，钻一些比较深的孔。但若地层复杂、地质松动就要调整整体孔的参数，再根据实际情况需要再做选择。一般情况下孔直径也是有一定依据来确定的，可以通过比如：瓦斯量、抽放周期、成本等问题进行分析。我们在选择的时候，要选择最为经济而且有效的孔直径。

四、结束语

对于煤矿井下瓦斯抽采技术的发展和研究，是我们一直很关注的问题，我们不仅要对井下瓦斯抽采技术进行提升，对于钻孔的施工设备和成孔工艺上更要再上一层楼。虽然近年来发展很迅速，但是我们还要更迅速。因为我国的地质条件复杂多变，今天是这样，明天可能就会移动。而根据我国的实际需求量来看，我们更需要加大力度，更快的发展科学，让我们可以在更安全的基础上采煤开矿。目前常规的开采技术已经相对于之前更成熟，毕竟已经经历了几十年的时间。但是如何开采，如何安全开采依然是我们需要研究的方向。

（作者单位：淮北矿业股份公司朱仙庄煤矿）

参考文献

[1]姚宁平，《煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术》，煤矿安全，2008.10，30-33.

[2]白明锴，《煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术》，河南科技，2014.07，32.

[3]董亚楠，《浅谈煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术》，科技风，2015.09，154.