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我国煤矿瓦斯抽放存在的问题及对策探讨

作者:王兆丰 刘军  
评论: 更新日期:2010年11月17日

    2、我国煤矿瓦斯抽放存在的问题

    目前,我国煤矿总体瓦斯抽放效果不佳,具体表现为瓦斯抽放率低。导致我国煤矿瓦斯抽放率低的原因有2个方面:一方面是客观原因,我国95%以上的高瓦斯和突出矿井所开采的煤层属于低透气性煤层,煤层透气性系数只有0.004~0.04 m2/(MPa2·d),瓦斯抽放(特别是预抽)难度非常大;另一方面是主观原因,主要表现为抽放时间短、钻孔工程量不足、封孔质量差、抽放系统不匹配和管理不到位。下面针对主观原因分析我国煤矿瓦斯抽放存在的问题。

    2.1 抽放时间短

    瓦斯抽放率随抽放时间延长而增大。对透气性系数低于0.04 m2/(MPa2·d)的低透气性煤层,要达到较高的瓦斯抽放率,预抽时间不能少于6~8个月。我国的高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井都程度不同地存在采掘失调,回采工作面预抽瓦斯的时间普遍不足,据焦作、鹤壁、平顶山、淮南、淮北、抚顺、铁法等矿区的统计,突出煤层回采工作面预抽瓦斯时间最长为8个月,最短仅为1个月,平均预抽时间只有3.3个月。

    2.2 钻孔工程量不足

    抽放钻孔具有输排瓦斯和提高煤层透气性的双重作用。钻孔工程量不足是导致瓦斯抽放率偏低的主要原因之一。我国约有80%以上的高瓦斯和突出危险工作面采用本煤层预抽,单个工作面抽放钻孔长度一般为15 000~35 000m,钻孔总长度看起来不少,但吨煤钻孔长度少得可怜。据焦作、鹤壁、平顶山、晋城、潞安、淮南、淮北、铁法等矿区的不完全统计,回采工作面吨煤预抽钻孔长度最多为0.04m,最少只有0.006 5m,平均仅为0.018 m。实施邻近层瓦斯抽放的矿区也存在同样的问题,部分矿区的邻近层抽放钻孔瓦斯流速高达30~50 m/s,远远超过瓦斯抽放的经济流速,抽放钻孔数量严重不足。

    2.3 封孔质量差

    孔底抽放负压具有引流瓦斯和强制瓦斯解吸的功效、封孔质量的好坏直接关系到瓦斯抽放效果的好坏。目前,我国约有2/3的瓦斯抽放矿井仍然采用黄泥或水泥砂浆封孔,甚至少数开采近水平或缓倾斜煤的矿井也采用水泥砂浆封孔,封孔长度短而且密封质量很差。我国约有65%的回采工作面预抽瓦斯浓度低于30%,充分反映了抽放钻孔封孔质量差的现状。

    2.4 抽放系统不匹配

    近年来,我国政府利用国债资金对部分煤矿的抽放系统进行了更新改造,抽放系统不匹配的状况有了一定的改观,但这种现象仍然非常普遍;部分矿井瓦斯抽放泵能力不足,极限抽放流量小,真空度低,不足以克服抽放管道沿程阻力;部分矿井瓦斯抽放泵能力虽然较大。但选用的抽放支管甚至主干管管径太小,抽放泵产生的负压绝大部分消耗在抽放管道的沿程阻力上。其结果是,这些矿井的本煤层瓦斯预抽钻孔孔口负夺<490 Pa,有的甚至靠正压自排瓦斯。

    2.5 管理不到位

    瓦斯抽放管理不到位是造成我国煤矿瓦斯抽放效果差的重要原因。抽放管理不到位具体表现为:部分矿井没有专门的瓦斯抽放队伍;钻孔施工质量缺乏监管,不按设计施工抽放钻孔,虚报钻孔长度;抽放系统不按规定安设计量装备、监测设施和放水器;不进行投放系统的定期维护和检漏等等。

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