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瓦斯抽采精细化管理在煤矿的应用

分类：矿业论文发表 时间：2019-09-25 09:37 关注：(1)

　　新时期，在矿井瓦斯治理过程中，要切实结合先进的技术工艺，通过提高打钻与瓦斯抽采精细化管理水平，实现打钻与瓦斯抽采管理“精细化、规范化、最大化、信息化”，实现瓦斯“治得住、治得快、治得省”的理念，实现矿井瓦斯治理水平质的提升。

瓦斯抽采精细化管理在煤矿的应用

　　关键词：打钻与瓦斯抽采;精细化管理;途径

　　为了进一步研究打钻与瓦斯抽采工作，本文结合精细化管理方法，积极探索了打钻与瓦斯抽采精细化管理在煤矿中的应用。希望通过进一步实践探索，能够为相关工作人员提供有效的借鉴与参考。

　　1合理选择钻具

　　在不同的煤矿区域中，煤层的结构以及地质条件都存在一定的差异，在选择钻具环节中，矿井一定要根据具体情况进行钻具型号的选择，确保钻孔施工的质量。例如在钻具中有ZDY-4000S钻机和CMS1-4000/55型履带钻机，这两种钻机有着较大区别，ZDY-4000S钻机自身的运行功率相对较大，这样就使得在钻井工作中效率相对较高，一般来说钻孔的角度在0-90°范围内可以自行调整，并且具有自动卸杆等优势，被矿井经常应用在上下斜穿层钻孔中，而CMS1-4000/55型履带钻机的钻孔角度在0-360°之内都可以调节，通常使用在打垂直钻孔工作中。另外还有三棱钻杆，这种钻杆一般应用在塌孔的修复上以及软煤层中，在打钻工作中见到煤后可以不用换钻杆，大大节省了打钻的时间，提高打钻的效率。由此可以看出，在不同的煤矿区域中要合理选择钻具，这样才能使钻孔施工更顺利的开展。

　　2优化防喷装置

　　目前矿井使用的防喷孔装置较为简易，不能对喷孔所导致的瓦斯超限现象进行有效预防，严重影响钻孔施工的正常开展。通过对防喷装置进行优化，可以有效预防打钻喷孔造成瓦斯超限的现象。首先钻头要稍微大于设计钻孔直径，钻进2m，从钻孔中拔出后在钻孔中放入固孔装置，然后快速对其进行封孔，将固孔装置和钻孔之间的缝隙进行完全的封闭。使用法兰盘对防喷装置进行固定，将钻杆从防喷装置中穿过。孔口多通装置安装与抽采旁通法兰盘要连接紧密，并上紧螺丝固定所有的连接口要按措施要求规范安装，后部与法兰盘连接处必须加装皮带垫圈，垫圈内口直径略大于钻杆直径。可伸缩高强度连接装置与孔口多通装置及“三通”排渣装置的连接均要成直线，并捆扎牢固，严防脱节，防止喷孔时左右摆动。防止“三通”及连接装置堵塞，“三通”排渣装置下口最低点距底板不小于0.5m，并捆扎牢固，左右两个排渣口必须均匀对称，防止歪斜，用手推拉不得晃动。高强度软质储煤快速排渣装置必须吊挂平直，并有一定的坡度，下口接地，以利于煤岩粉快速向两边分流，左右两端的长度必须在5m及以上，且两端都必须安装排采瓦斯装置，各连接口必须连接紧密，防止喷孔受力后脱节。煤气分离装置距钻机位置不小于5m，各连接口要安装紧密，杜绝漏气，当煤粉较多时，要及时清理。

　　3合理安设和改进放水器

　　瓦斯抽采的过程中抽采管路经常会出现积水和堵塞的问题，严重影响瓦斯抽采效果，通过合理安设和改进放水器，实现自动放水。工作原理：打开放水器闸阀，放水管与抽采管路连通，浮球在管路负压作用下闭合，放水管与抽采管路负压平衡，抽采管路内的水在自重作用下逐渐流入放水管。随着放水管内积水增多，直到放水管内水的压强大于抽采负压值时，浮球在水的自重作用下漂浮上升，开始放水。放水速度取决于积水高度h和出水口直径大小。当抽采负压增高时，浮球再次闭合，处于初始状态。在管路负压稳定、连续积水的情况下，可实现连续不间断放水。可以有效解决抽采系统积水、堵塞的问题，从而提高瓦斯的抽采效率。

　　4优化钻孔连接方式

　　钻孔连接必须做到横平竖直，严密不漏气，孔口采用“-|”连接，实现“气水分离”模式，做到抽采效果最大化。采用三通，自钻孔处垂直分两个方向进行用2透明抽采软管进行连接，上部与抽采管路短接接通，并入抽采系统，相应增设单孔考察测嘴、导流管等考察和计量装置，短接处安设阀门;往下用三通或弯通接入一集水管路，集水管路采用2透明抽采软管，能实时方便观测管内积水情况，集水管路每100m(约20个钻孔)为一组，接一自动放水器，统一集中放水。通过该管路连接模式，实现抽采钻孔气、水分离，抽采瓦斯往上走，并入抽采系统，钻孔内水往下走，进入集水管路，通过放水器统一进行放水，最大限度减少水对抽采效果的影响。

　　5强化抽采管理

　　每个钻孔进行标号持牌管理，字迹清晰明了，钻孔牌要说明钻孔孔号、钻孔施工参数、施工负责人、封孔负责人。分单元悬挂抽采效果考察管理牌板，计量装置管理牌板，根据计量考察周期如实填写考察情况。每天安排专人填写抽采日报，抽采日报内容应含抽采单元考察情况、分抽采地点抽采情况、矿井抽采系统抽采情况，各抽采数据分自动计量和孔板两种数据，以自动计量为准，统计抽采瓦斯总量。加强放水、管路巡检、维修工作。每天至少巡检、放水一次，遇有漏气、积水堵塞管路等情况，及时进行处理和维修。

　　6优化抽采计量管理

　　为有效监测和抽采瓦斯，有必要合理优化瓦斯抽采计量装置。第一步是合理布置抽采计量装置。自动计量传感器装置安装在抽采泵站，抽采管路等处，可以实时监测浓度变化和温度等参数。同时，安装抽采自动计量装置的地点必须安装孔板流量计，自动计量装置的进气侧必须安设除渣、放水装置。建立完整的瓦斯抽采计量分析、维护、调整的相关制度，定期测量各项相关参数。加强自动计量装置的现场管理。建立抽采自动计量装置日巡检制度，每班必须安设专人对井下的抽采自动计量装置进行不少于一次的巡检。建立抽采自动计量调校台帐。流量传感器每5天调校1次，其他传感器每10天调校1次，确保自动计量误差不超过5%。

　　7采用打钻视频监控系统

　　通过打钻视频监控系统，可以监控钻孔施工过程，处理紧急情况。打钻视频监控系统具有许多优点，首先打钻视频监控系统可以有效节约人力资源，这是因为在钻孔施工结束后，通过该系统进行验收，只要安排技术人员验证钻孔的深度和角度，就不需要专门的验收人员到现场进行钻孔验收;其次，打钻视频监控系统可以提高钻孔施工质量，打钻视频监控系统可以实时记录钻孔施工全过程。

　　8建立监督考核机制

　　在打钻和瓦斯抽采工作中经常会出现施工人员虚报打钻进尺的情况，一旦发生这种情况，就会导致瓦斯治理出现盲点，并且会出现“空白带”现象，造成安全隐患。所以必须建立完善的监督考核机制，在瓦斯抽采与打钻工作中，进行业务管理和指导、检查、考核和奖罚。以此保障瓦斯抽采与打钻精细化管理制度、技术标准和操作规范得到很好地执行，从而保障瓦斯治理工作有效开展。定期对钻孔施工所有环节进行监督，保证所有施工环节都按照施工设计、措施进行;再次，应监督钻孔深度、方位、倾角，以确保钻孔各项参数符合相关措施要求和标准。尤其要加强钻孔连接管理，保证不能出现漏气的情况。完善的监督考核制度可以对施工人员起到监督的作用，让施工人员在规范的条件下进行打钻和瓦斯抽采工作，矿井要加强监督考核机制的重视程度，通过建立监督考核机制提高施工人员的责任心，在严格的监督下，可以有效保证打钻和瓦斯抽采工作顺利开展，切实提高矿井瓦斯治理的效果。

　　结束语

　　总之，对于矿井来说，在各项工作开展过程中，要时刻以安全为主，通过打钻与瓦斯抽采精细化管理工作的开展，提高钻孔施工质量、封孔质量、抽采管路联接质量，抽采效果，减少瓦斯治理成本，实现抽采最大化和抽采精细化管理，提高矿井瓦斯治理的效果，促进矿井生产安全。

　　参考文献

　　[1]《煤矿安全规程》(2016年修订版)[M].北京：中国法制出版社，2016.

　　[2]《防治煤与瓦斯突出规定》，国家煤矿安全监察局编，2009.

　　作者：王虎 单位：淮南矿业集团平安煤矿瓦斯治理国家工程研究中心有限责任公司

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