煤矿瓦斯地质精细勘查技术解析

李朝峰 赵云龙 石原原

摘要：瓦斯是一种可以开采利用的资源类型，同时瓦斯也是煤矿安全的重要影响因素。具体煤矿开采中，可借助瓦斯抽采钻孔的方式，对瓦斯进行抽采，避免瓦斯爆炸、瓦斯突出的产生。为保障瓦斯的抽采均衡，确保瓦斯防治效果，文章对瓦斯地质精细勘查技术展开分析，研究精细勘查技术的意义，再对具体精细勘查技术的分析展开研究，旨意保障瓦斯抽采效果，保障煤矿安全生产。

关键词：煤矿;瓦斯地质;精细勘查技术

引言

煤矿瓦斯是由游离于煤储层的煤层气构成，是一种重要的资源类型，且具有较高应用价值，属于一种洁净的能源类型。但是，实际煤矿生产中，煤矿瓦斯可能会造成煤矿安全事故的产生，不利于煤矿安全生产。为探明煤矿瓦斯的基本情况，主要运用瓦斯地质钻探工艺，对其进行开采和抽放，达到安全的目的。

1煤矿瓦斯地质精细勘查技术的意义

瓦斯是一种游离或依附于煤层空隙中的气体，在煤层开采过程中，瓦斯原有的赋存状态发生变化，使得瓦斯发生变动。如果煤层开采中，未能采取适宜的瓦斯治理技术对瓦斯进行治理，则会导致瓦斯突出等风险，严重影响煤矿开采安全，甚至造成重大安全隐患的发生。针对这种情况，需要采取适宜的瓦斯抽采技术，实现对煤层瓦斯的控制与利用。而为实现瓦斯的抽采，则需结合详细的资料信息，保障煤层瓦斯抽采均衡的情况。具体瓦斯地质精细勘查，需查明煤层厚度变化和影响<100m的隐性褶曲的基本情况，从而实现瓦斯连续监测。与常规的地质勘查存在一定的区别。其中，煤矿瓦斯地质主要侧重点为煤层瓦斯，包括对瓦斯的赋存情况，其目的是实现对煤层瓦斯的控制，而具体勘查任务则集中在煤层瓦斯，避免煤层开采过程中，出现瓦斯灾害。实际的煤层开采过程中，积极施行瓦斯地质精细勘查技术，对煤矿开采安全具有十分积极的作用。

2瓦斯地质钻探工艺

2.1钻机安装

钻机安装是瓦斯地质钻探中关键。首先，需要结合具体钻进深度和钻孔大小，完成对钻机的选择，确保钻机基本功能。钻机选择完成后，则展开钻机安装。具体安装过程中，需要保障钻杆、钻头垂直于地面。并使动力头、夹持器和钻孔位处于同一条直线。避免出现钻进效果受到影响。为避免钻机出现失稳的情况，需要预先对顶板展开处理，并做好钻机固定。对于动力机组，需要将其置于高出水面位置，并运用水平尺，做好找平工作。操作台安置于可以对钻场所有情况观察的区域。

2.2开钻及钻进

钻机布置完成后，则展开瓦斯地质钻探。钻进过程中，需要重视对给进压力克服钻具与岩层摩擦阻力、水力因素反作用力和钻具重力，从而保障钻头能够顺利完成对岩层的切削，达到钻进的目的。①开孔过程中，注意压力避免压力过大，转速过快情况造成钻头损坏的情况。还需要严格对水量进行控制，选择小水量的方式，提升开孔效果。②钻进。井下钻进时，可能会出现多次停钻的情况，这类情况需要不断的展开对钻头的提离孔底，残余碎屑和岩石会对钻进造成影响。因此，需要做好对钻头和孔底磨合工作，避免出现钻头损坏的情况。

3影响矿井瓦斯地质的主要因素

3.1煤本身具有的性质

煤对瓦斯具有一定的吸附能力，这是有煤的孔隙和品质决定的，不同煤种的瓦斯含量不同。煤在形成初期，结构较为疏松，孔隙较大，存在较多的游离瓦斯。但是这个阶段的煤质主要以褐煤为主，受到煤物化的影响没有形成大量瓦斯。后期煤受到地质的影响，汇集在一起，缝隙缩小，形成坚固的煤炭，吸引瓦斯附属的功能下降，煤质受自然条件影响不断变化，内部就会衔生出许多细小的缝隙，最后形成无烟煤，对瓦斯具有较强的吸附能力。但是不是煤对瓦斯吸附能力强，含有瓦斯量就越大。

3.2煤层赋存要求

处于煤层中间的瓦斯，受到底层的压力，就会在煤层中不断活动，其活动幅度的大小和煤层、围岩的浸透程度密切相关。其浸透程度越大的围岩，瓦斯散发的越快，反之瓦斯就会被存储在煤层中。瓦斯能在水中溶解，瓦斯会随着底下水的流动而散发。另外，瓦斯的含量也受到水分子的影响，它能使煤的表面对瓦斯的吸着功能有所下降。因此，含水量较多的煤层，其瓦斯含量相对就少。

3.3地质构造因素的影响

同一个矿区中瓦斯含量不同的主要原因是因为地质构造的区别。通常来说，开放性断层的地质瓦斯含量较少;压性断层瓦斯含量较多。地质构造是影响瓦斯存储的最重要因素之一。对于封闭型地质构造可以把瓦斯进行封闭，开放性地质构造可以合理的排放瓦斯。瓦斯的喷出一般发生在地质构造被破坏地带、溶背斜、储瓦斯区等区域，这是瓦斯喷出的最佳渠道，对于矿井的安全生产起着关键性的作用。

4煤矿瓦斯地质精细勘查要求

4.1煤矿瓦斯地质精细勘查的相关要求

为实现瓦斯地质精细勘查，需要结合相关施工要求，保障煤矿瓦斯地质精细勘查效果，具体的几点要求如下。①由疏到密，控制顶底板。借助瓦斯抽采钻孔，实現对煤层的探查，其主要目的是发现煤层异常，针对这种情况，需要遵循由疏到密的施工需求。结合获取的资料信息，实施有效的地质分析。另外，对于抽采钻孔，需要实施有效的优化布置，保障抽采均衡。②资料记录，异常标注。在具体的瓦斯地质精细勘查中，需要具有相关工作经验的人员实施，并做好各项资料的整理与记录工作，在结合信息技术的基础上，实施有效数据处理工作，并展开有效的异常标注工作，包括具体动力现象发生位置，结合其他信息，确定具体异常位置。

4.2掘进巷道前方隐伏构造探测

为明确煤层隐伏的煤厚变化情况，可结合顶板连续控制方式，可在顶底板施工钻孔，按照一定的仰角俯角向顶底板进行钻探，进而确认顶底板位置。在具体钻孔设置时，需要注意钻孔长度，避免钻孔过长的情况，导致钻孔弯曲情况。随着巷道掘进的进行，间隔一段距离设置钻孔，从而达到顶底板的控制。择取这种方式，能够适应XX矿的需求，有效控制钻孔的基本参数。如果掘进施工过程中，出现隐伏断层，即便仅存在1m落差，顶底板控制的方式也可实现对瓦斯的探明，再采取具有针对性的措施，可以达到快速处理瓦斯危害的目的，实现防突。

4.3起拔钻探工艺

起拔钻探工需要详细的分析。对于上述环境中出现卡钻或是停钻的情况，则需要展开对起拔钻的设计。具体设计中需要对起拔钻的排渣机理、参数变化等展开分析，重视对起拔压力的分析，避免给进压力过大的情况，从而保障起拔钻的效果。如果出现坍塌时，则选择联合式坍塌的排渣方式，停止钻进，腾出空间，停止注水，关闭泥浆泵。缓缓活动钻具，实现钻孔通畅。

结束语

本文研究分析，煤矿瓦斯地质精细勘查技术，先对该项技术意义进行阐述，详细分析其具体工作内容及相关施工要求，最后结合XX矿的实际情况，研究分析瓦斯精细勘查技术的基本情况。结果证实，该项技术能够查明煤层内的隐伏结构，包括小断层、褶曲等，借助有效的瓦斯抽放措施，可实现对瓦斯的治理，降低安全隐患。

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