超長鉆孔瓦斯抽采工藝探究

【摘要】近年來，我國頻頻爆出煤礦瓦斯突出以及爆炸事故，
不僅讓相關企業蒙受巨大的經濟損失，同時還造成了嚴重的人員
傷亡。而為了有效治理瓦斯，實施瓦斯抽采就成為國際上通用的
做法。基于此，相關煤炭企業需要進一步加強對瓦斯抽采，尤其
是超長鉆孔瓦斯抽采工藝的研究實踐應用，在提高瓦斯抽采效果
的基礎上，保證煤礦開采的安全、高效。
【關鍵詞】超長鉆孔；瓦斯抽采；工藝；要點
引言
瓦斯災害作為煤礦開采過程中的主要威脅因素，國內外對于
瓦斯治理也進行了大量的研究實驗，但是依然沒有一項切實可行
的技術可以替代瓦斯抽采工藝成為預防瓦斯災害的主要手段
[1] 。因
此，為了最大限度的防范瓦斯爆炸等事故，維護煤炭企業的根本
利益，我們就應該繼續加強對超長鉆孔瓦斯抽采工藝的研究摸索，
以實現煤與瓦斯突出煤層的安全開采。
一、超長鉆孔瓦斯抽采方式的類型
瓦斯是威脅煤礦安全開采的重要因素，因此，在瓦斯抽采過
程中，要求盡可能的多抽瓦斯，擴大抽采范圍，而普通鉆機卻很
難滿足這一需求。因此，我國很多煤炭企業紛紛引進千米鉆機，
來提高瓦斯抽采效果。其中，使用千米鉆機在煤礦井下進行超長
鉆孔瓦斯抽采的方式主要有以下兩種：
1、順層超長鉆孔抽采法
順層超長鉆孔，就是指超長鉆孔在煤層中鉆進，具有成本低、
鉆孔施工迅速、鉆孔利用率高以及抽采效果好等優勢。這種方式
比較適用于那些預抽巷道掘進煤層以及開采煤層的賦存瓦斯，并
為巷道掘進提供有力保障。
2、穿層超長鉆孔抽采法
穿層超長鉆孔抽采主要運用于高瓦斯、突出礦井，特別適用
于存在嚴重瓦斯突出的礦井中，它可以有效防治瓦斯突出，降低
瓦斯涌出量。但是在實際運用中，相較于順層超長鉆孔抽采法，
這種方法也存在一定缺陷，那就是鉆孔施工速度較慢、成本較高、
鉆孔利用率較低以及抽采效率差等。正是因為這一點，使得穿層
超長鉆孔抽采方式的應用推廣受到了很大阻礙，同時也增加了礦
井的經濟負擔。基于此，相關企業常常在一些煤層透氣性較好的
礦井中使用穿層超長鉆孔抽采法，且多用于采空區的瓦斯抽采。
二、超長鉆孔瓦斯抽采工藝實踐應用中的注意要點
超長鉆孔瓦斯抽采工藝的核心以及關鍵點就是超長鉆孔。然
而由于礦井下的情況十分復雜，再加上可能發生的鉆孔事故，都
給鉆孔施工帶來了很大難度，同時大大降低了鉆孔效率。而如果
不能及時處理鉆孔事故，很可能引起一系列嚴重后果，給企業帶
來巨大生命以及財產損失。對此，在鉆孔施工中，需要對以下幾
點引起重視：
1、制定和執行科學的安全防護措施
縱觀近年來頻頻爆出的礦難事故可以發現，很多事故造成的
特大人員傷亡實際上是可以避免的，對此，我們需要在嚴格遵循
國家就鉆孔施工制定的相關規定之外，還應該根據井下復雜的條
件，綜合考慮防水、防塵、通風、瓦斯以及機電等多方因素，制
定科學嚴謹的事故預防方案：第一，所有工作人員在下井前都要
進行必要的安全教育培訓，對相關設備的操作方法、井下作業注
意事項等有一個充分熟悉和掌握；第二，每一位井下作業人員都
應佩戴便攜式瓦斯自動報警儀，并設有專職瓦斯檢查員，對井下
鉆孔施工處的瓦斯等氣體進行實時關注、檢查，同時建立獨立的
通風系統，避免因通風不良而出現瓦斯積聚等問題；第三，做好
施工作業面及周圍巷道支護，以免在實際施工中出現片幫冒頂等
安全事故；第四，施工地周圍需要設置專用電話，隨時與井上保
持聯系。在鉆孔施工過程中，還應該確定好安全撤退通道，且通
道始終保持暢通，以此來確保事故發生時，所有工作人員都能通
過該通道撤離到安全地帶；等等
[2] 。
2、超長鉆孔瓦斯抽采中常見事故及對策
超長鉆孔瓦斯抽采雖然可以在很大程度上防范煤礦瓦斯突出
以及瓦斯爆炸等問題，但是在實際施工中，也很容易發生以下問
題，比如噴孔、塌孔、頂鉆、卡鉆、堵孔等。特別是在那些軟煤
層中，這些問題更加普遍。因此，結合以往工作經驗，我們可以
采取以下措施，來對這些問題進行有效預防：第一，調整鉆進工
藝參數。首先，對鉆壓進行有效把控。在鉆進過程中，如果出現
鉆具損壞、換層或者孔內堵塞等問題，就很容易造成給進壓力突
然加大現象。對此，我們可以通過停止鉆進、進行排渣或者撤鉆
等措施進行處理。其次，控制好鉆進速度。在鉆進時需要保持適
當速度，尤其是在通過軟煤分層時，更應該降低鉆壓、加大轉速、
減緩鉆進速度，以起到充分排渣、減少沉渣的目的
[3] 。第二，積極
使用特殊裝置。在鉆孔施工中，利用氣水分離器可以實現鉆場瓦
斯濃度控制以及煤屑的分離，以保證煤、渣分選效果。而使用諸
如公錐、母錐及各種型號的打撈套管等工具則可以有效防范卡鉆
或者掉鉆事故。
三、結語
總之，瓦斯作為影響煤礦安全開采的重要因素，采取超長鉆
孔瓦斯抽采工藝可以在一定程度上應對和解決瓦斯突出以及瓦斯
爆炸等事故。因此，相關煤炭企業應該加強對這方面的研究探索，
制定和執行科學的安全防護措施，采取有效措施來處理瓦斯抽采
中遇到的各種問題，進而為我國社會經濟的可持續發展提供有力
保障。
參考文獻：
[1]李廣濤.煤層瓦斯抽采鉆孔帶壓封孔技術研究[C]//第七
次煤炭科學技術大會文集（下冊）.2011：45-46.
[2]王二鵬.超長鉆孔瓦斯抽采工藝研究[D].遼寧工程技術大
學，2011.
[3]趙發軍，劉泉.鉆孔流量推算煤層殘余瓦斯壓力的方法[J].
煤炭技術，2017（2）：127-129.