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摘要:在我過的煤礦事故中,有很大一部分都是瓦斯事故,主要表現(xiàn)形式有:瓦斯爆炸,瓦斯突出和瓦斯窒息等。因此必須把瓦斯治理作為煤礦安全的第一要?jiǎng)?wù)來抓,本文主要針對瓦斯抽放技術(shù)和如何提高瓦斯抽放效率進(jìn)行了簡單闡述。
關(guān)鍵詞:瓦斯抽放 效率 技術(shù)
煤炭能源一直在我國一次能源消費(fèi)中占有很大比重,煤炭行業(yè)也是關(guān)系我國經(jīng)濟(jì)命脈的基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè),所以煤炭企業(yè)安全問題尤為重要。在所有煤礦災(zāi)害事故中,尤以瓦斯事故為重,其中主要以煤與瓦斯突出以及由瓦斯超限而造成的瓦斯爆炸為最主要的表現(xiàn)形式。瓦斯災(zāi)害已成為制約高效集約化開采技術(shù)發(fā)展和安全生產(chǎn)的最重要因素,常規(guī)或單一的瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)已不能滿足煤礦高效安全生產(chǎn)的需要,強(qiáng)化瓦斯抽采才和提高瓦斯抽放效率是防止瓦斯災(zāi)害事故最有效的根本途徑。
一、瓦斯抽放技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀
我國工業(yè)抽放瓦斯始于1938年的撫順龍鳳礦,但系統(tǒng)地連續(xù)抽放瓦斯是1952年在龍風(fēng)礦建抽放瓦斯泵站開始的。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,無論瓦斯抽放方法,還是抽放瓦斯裝備等均具有較先進(jìn)的水平。特別是近十年來,隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展,礦井?dāng)?shù)量及煤炭產(chǎn)量迅速增加,礦井向深部延伸過程中,一些低瓦斯礦井變?yōu)楦咄咚沟V井和突出礦井,因此需要抽放瓦斯的礦井越來越多,由此帶動了中國煤礦瓦斯抽放技術(shù)的迅速發(fā)展,目前瓦斯抽放技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中得到了普遍的推廣應(yīng)用。
我國的瓦斯抽放技術(shù)經(jīng)過了以下幾個(gè)階段:
1.高透氣性煤層瓦斯抽放階段。50年代初期,在撫順高透氣性特厚煤層中首次采用井下鉆孔預(yù)拄煤層瓦斯,獲得了成功,解決了撫順礦區(qū)向深部發(fā)展的安全關(guān)鍵問題,而且抽出的瓦斯還被作為民用燃料得到了應(yīng)用。
2.鄰近層卸壓瓦斯抽放階段。5O年代中期,在開采煤層群的礦井中,采用穿層鉆孔抽放上鄰近層瓦斯的試驗(yàn)在陽泉礦區(qū)首先獲得成功,解決了煤層群開采中首采工作面瓦斯涌出量大的問題。此后在陽泉又試驗(yàn)成功頂板收集瓦斯巷(高抽巷)抽放上鄰近層瓦斯,抽放率達(dá)60~70%。60年代以后,鄰近層卸壓瓦斯抽放技術(shù)在我國得到了廣泛的推廣應(yīng)用。
3.低透氣性煤層強(qiáng)化抽瓦斯階段。由于在我國~ 些透氣性較差的高瓦斯煤層及突出危險(xiǎn)煤層采用通常的布孔方式預(yù)抽瓦斯的效果不理想、難以解除煤層開采時(shí)的瓦斯威脅,為此,從60年代開始,試驗(yàn)研究了多種強(qiáng)化抽放開采煤層瓦斯的方法,如煤層注水,水力壓裂,水力割縫,松動爆破,大直徑(擴(kuò)孔)鉆孔,網(wǎng)格式密集布孔,預(yù)裂控制爆破,交叉布孔等。在這些方法中,多數(shù)方法在試驗(yàn)區(qū)取得了提高瓦斯抽放量的效果,但仍處于試驗(yàn)階段,沒有大范圍推廣應(yīng)用。
4.綜合抽瓦斯階段。為了解決高產(chǎn)高效工作面瓦斯涌出源多、瓦斯涌出量大的問題,必須結(jié)合礦井的地質(zhì)條件,實(shí)旖綜合抽放瓦斯。所謂綜合抽放瓦斯就是:把開采煤層瓦斯采前預(yù)抽、卸壓鄰近層瓦斯采后抽及采空區(qū)瓦斯采后抽等多種方法在一個(gè)采區(qū)內(nèi)綜合使用,使瓦斯抽放量及抽放率達(dá)到最高。
二、影響瓦斯抽放效率的技術(shù)問題和主要因素有以下幾點(diǎn)
1.抽放方法比較單一。我國礦井的瓦斯來源除主要來自鄰近層、開采層外,還來自采空區(qū)和圍巖。開采煤層群時(shí),鄰近層涌入開采層工作面的瓦斯常常占到工作面瓦斯涌出的60%以上,對安全生產(chǎn)威脅很大,所以對抽放鄰近層瓦斯十分重視,鄰近層抽放方法得到廣泛應(yīng)用。另外,有的礦井常常忽視對開采層、采空區(qū)及圍巖瓦斯的抽放。目前我國仍有較多的礦井采用單一抽放方法,很難適應(yīng)礦井瓦斯的涌出規(guī)律,這是影響礦井瓦斯抽放率提高明的重要原因之一。
2.抽放參數(shù)不適宜。在諸多的抽放參數(shù)中,鉆孔工程量對礦井瓦斯抽放率影響較大,而目前尚未引起人們足夠的重視。我國大多數(shù)礦井對抽放鉆孔工程量控制較嚴(yán),以此減少生產(chǎn)費(fèi)用。由于抽放鉆孔不足影響了抽放范圍,也影響到鉆孔的合理布置。另有不少礦井打鉆設(shè)備陳舊、效率低、速度慢,滿足不了打密集孔、長孔、堅(jiān)硬巖石孔的要求,導(dǎo)致鉆孔工程量不足而達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。其它諸如鉆孔長度、孔徑、抽放半徑、抽放負(fù)壓等參數(shù)的選擇都會對抽放率產(chǎn)生一定的影響。
3.抽放時(shí)間不充分。在我國一些礦井中,因抽放巷道布置不當(dāng),受采動影響大,巷道維護(hù)困難而縮短了鉆場、鉆孔和抽放管路系統(tǒng)的服務(wù)時(shí)間,有的礦井掘、抽、采的關(guān)系失調(diào),不等到應(yīng)有的抽放時(shí)間就回采,使鉆孔失去了最佳抽放和有效抽放時(shí)問,導(dǎo)致抽放率不高。
4.抽放范圍的影響。我國多數(shù)礦井把抽放瓦斯的范圍局限于抽鄰近層和開采層;抽回采面;抽主采層和有突出危險(xiǎn)的煤層。忽視了對采空區(qū)、掘進(jìn)面、含有瓦斯的圍巖及主采層突出層以外的煤層抽放。
5.煤層透氣性的影響。國內(nèi)一些抽放率不高的礦井,其煤層透氣性都比較差,提高這類礦井的瓦斯抽放率,要采取加大煤層透氣性的措施,如不割縫、水力壓裂、深孔爆破等,對于不同的瓦斯地層,各種方法的效果也不盡相同。
三、如何改進(jìn)瓦斯抽放技術(shù)提高瓦斯抽放效率
1.合理選擇抽放方法。合理選擇抽放方法是提高抽放效果的關(guān)鍵,選擇抽放方法應(yīng)深入分析煤層賦存條件、瓦斯來源及涌出規(guī)律、開采布置及開采程度、瓦斯利用前景等。按照瓦斯來源可以分為本煤層抽放瓦斯和鄰近層抽放瓦斯。本煤層抽放瓦斯的適用條件是當(dāng)井下開采工作所遇到的瓦斯來自開采層本身時(shí),只有抽放開采層本身的瓦斯才能解決瓦斯問題材,這種方法用于透氣性效果良好的煤層會收到很好的效果,一般認(rèn)為透氣性不好的煤層效果較差。鄰近煤層抽放瓦斯適用于地壓活動明顯,開采層上下相鄰煤層內(nèi)的瓦斯涌入開采層的采煤工作面而威脅生產(chǎn)時(shí),采取這種方法,可消除瓦斯威脅,大多數(shù)礦井都采用這種方法。一般來說,選擇抽放方法和形式的時(shí)候,要考慮瓦斯來源、煤質(zhì)狀況、采掘因素、時(shí)間配合和抽放工藝等因素。
2.擴(kuò)大抽放范圍。①要合理增加鉆孔數(shù)目來擴(kuò)大抽放面積:②要增加抽放煤層及抽放區(qū)域。
莎士比亞喜劇小丑拉瓦契《終成眷屬》寫于1604年,是莎士比亞得名的“問題劇”或“灰色喜劇”的三部作品之一。該劇選編自意大利作家薄伽丘的《十日談》里第三天的第九個(gè)故事。它描述的是一個(gè)知名醫(yī)生的遺孤,海麗娜,愛上羅西昂伯爵勃特拉姆,最后俘獲了意中人的心,如愿以償?shù)睾退Y(jié)成眷屬的故事。劇中國王病重?zé)o藥可醫(yī),海麗娜用父親留下的秘方,奇跡的治好了國王的病,由國王指婚給勃特拉姆。但因其出生低下,勃特拉姆勉強(qiáng)和她結(jié)婚,在新婚當(dāng)夜逃往弗羅棱。之后她迅速趕往弗羅棱,假扮成老寡婦的女兒狄安娜,用了床上換人的計(jì)謀拿到勃特拉姆世代相傳的指環(huán),并懷上了他的孩子。當(dāng)所有事情都澄清的時(shí)候,勃特拉姆心甘情愿回到她的身邊,成就美好的姻緣。
和莎翁其他的喜劇不同,這部劇沒有常見的歡樂氣氛和樂觀情緒,常常提及的是人與人之間的爾虞我詐,見機(jī)行事和背信棄義。此劇中的小丑拉瓦契也被廣泛的認(rèn)為是個(gè)“愛耍潑的流氓和不開心的”苦人兒。與莎士比亞其他喜劇中的小丑相比,拉瓦契表現(xiàn)出來的粗俗猥褻下流是很難見到的。他率性而行,常以性和貞潔大發(fā)議論,對待周圍的人的態(tài)度也非其他小丑那樣的謙卑恭敬。從一出場拉瓦契就表現(xiàn)出俗不可耐,盡干壞事,巴不得伯爵夫人把他早點(diǎn)趕出家門。他是第一個(gè)提出小丑的身份不該是世代相傳,希望有自己的孩子,有自己的朋友,從而受到上帝的眷顧。此點(diǎn)極少在其他小丑嘴中聽到,或許就因?yàn)樗拇炙缀椭甭?,讓他在莎劇眾多的小丑也格外醒目?/p>
《終成眷屬》中莎翁用了214行描述拉瓦契。與《皆大歡喜》中的試金石和《第十二夜》中的費(fèi)斯特相比,拉瓦契不夠沉著老練兩面三刀,也不夠活潑乖巧,第一次出場就被伯爵夫人罵得狗血淋頭。
他第一次出場在第一幕第三場,伯爵夫人稱他為“狗才”,讓他滾出去,因其“很會去干那些勾當(dāng)?shù)摹保乙膊皇菦]有“干壞事的本領(lǐng)”。(第一幕,第三場)可見拉瓦契在家中并不受主人歡迎,也不會刻意去討好別人,大家說起他都是“種種壞話”。(第一幕,第三場)怪不得伯爵夫人一見到他就要生氣。拉瓦契的身份在此劇中并不僅僅是調(diào)笑供人愚弄的角色。當(dāng)海麗娜離開羅西昂到宮廷為國王治病,伯爵夫人差遣拉瓦契作為信使給海麗娜送信,并向勃特拉姆問好??梢娎咂醪⒎巧眢w殘疾,智力低下,豢養(yǎng)在官邸中只會供人愚弄的小丑。在第四幕第五場,當(dāng)伯爵夫人向拉佛(劇中的一位重臣)說起拉瓦契時(shí),提及他是個(gè)“肆口胡言”,“沒有分寸”的人,“愛拿誰開玩笑,就拿誰開玩笑”。(第四幕,第五場)在伯爵夫人的眼中拉瓦契一直有點(diǎn)沒大沒小,不知道自己卑賤的地位,也不知改刻意討好他人。
伯爵夫人派拉瓦契到宮廷中給海麗娜送信時(shí),拉瓦契和羅西昂伯爵的侍從帕洛第一次“交鋒”。帕洛在劇中被描述為一個(gè)兩面三刀,膽小怕事,卻生性喜歡吹噓的家伙。他假裝自己非常勇敢,但打仗的時(shí)候偷偷逃跑。他慫恿勃特拉姆拋棄海麗娜,勾引寡婦的女兒純潔的處女狄安娜,卻在背后煽風(fēng)點(diǎn)火,讓狄安娜提防好色的勃特拉姆。
當(dāng)帕洛問起伯爵夫人的安康,拉瓦契說:“把她的皺紋給你,把她的錢給我,我愿她像你所說的一樣。”(第二幕,第四場)拉瓦契譴責(zé)帕洛搬弄是非,告誡他“舌頭往往是敗事的禍根”。(第二幕,第四場)帕洛稱拉瓦契是“混蛋”,拉瓦契將話鋒一轉(zhuǎn),直接指出帕洛是“氣死混蛋的混蛋”。(第二幕,第四場)在此拉瓦契聰明地承認(rèn)自己是混蛋,但帕洛也難逃這個(gè)稱謂。平日機(jī)靈的帕洛此時(shí)無言以對,只能自嘲,“你這傻子就會耍嘴皮,你那一套我早就摸透了”。拉瓦契含譏帶諷地嘲弄道“你是從自己身上把我摸透的嗎,先生,還是別人教的?你應(yīng)該好好摸摸,從你身上多摸出幾個(gè)傻瓜來,可以叫世界上帝人多取樂,多笑笑。”(第二幕,第四場)從帕洛和拉瓦契的對話中我們可以看出拉瓦契聰慧過人,在這簡短的對話當(dāng)中,拉瓦契善用用帕洛擲出的矛直戳帕洛的盾,指出帕洛的弱點(diǎn),用機(jī)智的言辭淋漓盡致地譏笑帕洛。這樣的回答讓人拍手稱快,拍案叫絕。
當(dāng)帕洛的計(jì)謀被識破,拉瓦契并未向其表示同情。再一次見面時(shí),他們的位置對調(diào),帕洛討好地稱拉瓦契為“好拉瓦契先生”,“有勞你,大哥”,帕洛則是“泥坑里撈上來的魚”,“不帶麝香的貓”,“寒酸倒霉的蠢東西壞家伙”。(第五幕,第二場)這些尖酸的話語在試金石和費(fèi)斯特中很少見到,也凸顯了拉瓦契的正義感和明辨是非的特質(zhì)。
此劇中,拉瓦契喜歡顧影自憐,他一出場就乞求伯爵夫人答應(yīng)他和伊絲貝爾結(jié)婚。他寧愿娶了妻子,帶著妻子孩子到外面去做個(gè)乞丐,而不愿在官邸當(dāng)個(gè)供人愚弄的“苦人兒”。當(dāng)伯爵夫人問他結(jié)婚的緣由時(shí),他回答他過去是個(gè)“壞人”,希望通過結(jié)婚“痛改前非”。(第一幕,第三場)“做用人的不一定世世代代做用人”,如果一輩子沒有一個(gè)“親生的骨肉”,(第一幕,第三場)他永遠(yuǎn)得不到上帝的祝福。在莎劇的眾多小丑里,他是第一個(gè)提及脫離自己小丑身份的。他一直宣稱他不想做一輩子的用人。這很明顯可以猜測出為何拉瓦契在外故意作惡,想讓自己的惡行傳到伯爵夫人耳中,好把自己趕出家門。
當(dāng)拉瓦契遇到拉佛時(shí),他說道“把男人的妻子騙走,替他越俎代庖”,“我把我常耍的這小棍給他妻子,這就也為她干活了”。(第四幕,第五場)“小棍”在此指代的是男性的生殖器。拉瓦契又將自己的話題引向性方面。很明顯,他知道自己的猥褻,但他為自己污穢的言辭嘲諷。
除了自我嘲諷,拉瓦契稱自己為先知,“用諷諭的方式,宣揚(yáng)人生的真理”。(第一幕,第三場)他用玩世不恭的態(tài)度宣揚(yáng)對愛情和婚姻的見解。
拉瓦契一直被認(rèn)為是個(gè)粗俗的小丑,他對性和表現(xiàn)出高昂的熱情。似乎性或是他唯一關(guān)注的話題。他請求伯爵夫人答應(yīng)他和伊絲貝爾結(jié)婚,提及結(jié)婚是“賤體”有這樣的需要,受到“肉體的驅(qū)使”,不能不聽從“魔鬼的指揮”。他稱自己是個(gè)“舉目無親的人”,希望娶了老婆以后,可以靠著她“結(jié)識幾個(gè)朋友?!保ǖ谝荒唬谌龍觯┻@樣話聽著有點(diǎn)老鴇的味道,但卻透著辛酸。暗示拉瓦契沒有朋友,沒有家人的孤苦無依的生活。后邊他又提及這樣的朋友“安慰了我的老婆,也就是看重我;看重我,也就是愛我;愛我,也就是我的好朋友”。(第一幕,第三場)對于這樣的邏輯,讓人哭笑不得。(第一幕,第三場)除了自我嘲弄,他譏諷那些戴綠帽子的人,“婚姻全都是命里注定,烏龜是天性生成”。(第一幕,第三場)他指出婚姻是天定,沒有人能改變,戴綠帽子卻是性格使然,也是沒法改變的。
拉瓦契共提到兩次伊絲貝爾。第一次是他請求伯爵夫人同意他的婚姻,第二次是他從宮廷里回來的時(shí)候。除了伊絲貝爾這個(gè)名字,拉瓦契沒有對她進(jìn)行任何的評價(jià)或描述。從他的話中我們很難猜測伊絲貝爾這位女子長什么樣子,是做什么的,到底吸引他的是什么特質(zhì)。而他與伊絲貝爾結(jié)婚的理由除身體需要外,就是想生個(gè)孩子,通過妻子多認(rèn)識幾個(gè)朋友。對他來說和伊絲貝爾結(jié)婚這件事和愛情和喜歡沒有任何關(guān)系。但當(dāng)他從宮廷回來時(shí),他突然宣稱對伊絲貝爾沒什么興趣,“對于伊絲貝爾這顆心就冷了起來”。(第三幕,第二場)和伊絲貝爾分開的原因和結(jié)婚的原因一樣,讓人摸不著頭腦,“鄉(xiāng)下的咸魚沒有京城里的咸魚好,咱們鄉(xiāng)下的姑娘也比不上京城里的姑娘俏”。(第三幕,第二場)從宮廷回來后拉瓦契對鄉(xiāng)村女孩“沒有胃口”,表現(xiàn)特別冷漠。
他的突然轉(zhuǎn)變,貌似無理取鬧,實(shí)際上暗示了勃特拉姆與海麗娜的婚姻。
勃特拉姆逼不得已娶了出生貧賤的鄉(xiāng)下姑娘海麗娜,一直對其出身低微頗為不滿,新婚之夜在帕洛的慫恿下逃到弗羅棱。可以說勃特拉姆最后接受海麗娜妻子的身份,無非看在肉體的驅(qū)使和海麗娜懷上孩子的份上。拉瓦契的愛情折射了宮廷愛情和貴族之間愛情的虛無和婚姻中的。對于拉瓦契來說,愛情本源自欲望,欲望在婚姻中達(dá)到極致。他點(diǎn)出婚姻的結(jié)合純粹是的驅(qū)使,和愛情絲毫沒有關(guān)系。
關(guān)鍵詞:瓦斯抽采工藝選擇 瓦斯抽采應(yīng)用技術(shù) 薄煤層 小煤礦
中圖分類號:TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(a)-0100-01
四川省煤礦瓦斯災(zāi)害嚴(yán)重,基礎(chǔ)條件差,分布范圍廣,現(xiàn)有生產(chǎn)和建設(shè)煤礦1400多處,其中高瓦斯礦、煤與瓦斯突出礦井占36%以上。截至2011年底,四川省已有近400多個(gè)礦井建立有地面固定瓦斯抽采系統(tǒng)。由于四川很多小煤礦的煤層的透氣性低,煤層賦存條件差,煤層厚度多數(shù)在2m以下,開采1.3m以下薄煤層的占70%,且厚度小于0.8m的極薄煤層約占40%等客觀原因,造成多數(shù)礦井的瓦斯抽采效果不理想,且方法多樣無法正確選擇。針對四川多對典型小煤礦進(jìn)行了瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)考察及抽采工藝研究,現(xiàn)場進(jìn)行了瓦斯抽采工藝的優(yōu)化和調(diào)試,綜合研究了小煤礦低透氣性煤層瓦斯抽采工藝的選擇,通過技術(shù)突破,工藝改正,提高了礦井瓦斯抽采與利用率,對四川小煤礦瓦斯抽采工藝的選擇和瓦斯抽采系統(tǒng)的建設(shè)具有重要參考意義,同時(shí)也為研究四川煤礦的瓦斯抽采技術(shù)提供了基礎(chǔ)。
1 瓦斯抽采工藝選擇
瓦斯抽采方法概況起來分為三類:開采層瓦斯抽采、鄰近層瓦斯抽采和采空區(qū)瓦斯抽采。結(jié)合四川煤礦的煤層賦存條件、開采情況等實(shí)際,重點(diǎn)介紹以下三大類型的抽采方法。
1.1 穿層鉆孔抽采法
穿層鉆孔抽采法是指利用煤層底板或頂板巷道、石門或者專用底板抽采瓦斯巷道布置鉆場,向煤層或破壞裂隙帶實(shí)施穿層鉆孔。這種抽采法適用于開采有突出危險(xiǎn)的單一中厚煤層的突出礦井或開采煤層群的礦井,或者煤層瓦斯含量高,采掘過程中瓦斯涌出量大的高瓦斯礦井。主要介紹常用的4種不同技術(shù)。
1.1.1 穿層鉆孔抽采卸壓瓦斯
對于開采保護(hù)層的突出礦井,必須設(shè)置專用抽采瓦斯巷道,抽采被保護(hù)層的卸壓瓦斯,且專用抽瓦斯巷道不能因開采保護(hù)層而破壞。在被保護(hù)層底板抽采瓦斯巷道中,通常每隔15m~30m設(shè)置一個(gè)鉆場,鉆場規(guī)格一般為3m×2m,抽瓦斯巷道與被抽煤層的垂直距離不得小于10m,鉆孔終孔點(diǎn)以穿透煤層且超過煤層頂板0.5m為準(zhǔn),終孔點(diǎn)間距一般取15m。
1.1.2 高位頂板(底板)穿層鉆孔抽采采空區(qū)裂隙帶瓦斯
高瓦斯礦井,通常以開采層回風(fēng)巷作為專用抽采瓦斯巷道,每隔20m~35m布置一個(gè)鉆場,每個(gè)鉆場施工3個(gè)~5個(gè)頂板穿層鉆孔,鉆孔必須進(jìn)入采空區(qū)裂隙帶內(nèi),裂隙帶的高度一般為采高的20~30倍。
1.1.3 底板穿層網(wǎng)格大面積預(yù)抽瓦斯
對于無保護(hù)層、單一中厚煤層開采的突出礦井,我們通常在煤層底板巷道中每隔15m~30m設(shè)置一個(gè)鉆場,鉆場規(guī)格一般為3(長)m×2(深)m,抽采巷道與被抽煤層的垂直距離不得小于10m,鉆孔終孔點(diǎn)以穿透煤層且超過煤層頂板0.5m為準(zhǔn),終孔點(diǎn)間距一般取10m。
1.1.4 石門揭煤穿層預(yù)抽瓦斯
突出礦井,石門揭煤前,必須在石門周邊5m~12m范圍內(nèi)布置鉆孔,鉆孔深度以穿透煤層且超過煤層頂板或底板0.5m為準(zhǔn),鉆孔終孔間距為5m~8m,鉆孔封孔后采用高負(fù)壓抽采,抽采時(shí)間一般不低于3個(gè)月,且抽采達(dá)標(biāo),方可采取安全防護(hù)措施揭煤。
2.2 順層鉆孔抽采法
順層鉆孔抽采法是指在回采巷道進(jìn)入煤層后,沿煤層布置順層鉆孔抽采瓦斯??梢栽诨夭晒ぷ髅嫦锏谰蜻M(jìn)期間實(shí)施鉆孔,抽采鉆孔一般在垂直于工作面上、下順槽布置,鉆孔位置首選在下順槽,鉆孔傾角略大于煤層傾角,終孔終孔點(diǎn)必須穿越上順槽外側(cè)10m~20m,鉆孔間距一般為3m~5m。
1.3 采空區(qū)抽采法
當(dāng)鄰近層、工作面浮煤丟失等,向采空區(qū)涌出瓦斯,造成回采工作面上隅角瓦斯超限,可采用采空區(qū)抽采法。如果回采工作面上隅角頂板完整,且無瓦斯尾巷時(shí),可以在上隅角每隔30m~50m布置抽采管道。為防止頂板冒落損壞篩孔管,必須在安設(shè)篩孔管處架設(shè)木垛。需要注意的是:如果開采易于自然煤層的礦井,在抽采采空區(qū)瓦斯時(shí),要因地制宜確定抽采負(fù)壓,一般不大于8kPa,并加強(qiáng)瓦斯管道內(nèi)一氧化碳的檢查分析,預(yù)防采空區(qū)煤層自然發(fā)火的產(chǎn)生。
2 結(jié)論
(1)根據(jù)初步試驗(yàn),開采極薄煤層的小煤礦,礦井的絕對瓦斯涌出量在10~14m3/min,采用順煤層鉆孔抽采,效果并不理想,且鉆孔報(bào)廢率高。
(2)針對小煤礦極薄煤層的瓦斯抽采,宜施工頂(底)板鉆孔抽采煤系地層卸壓瓦斯,鉆孔成功率高;同時(shí)輔以采空區(qū)埋管抽采,可以較好地解決回采工作面回風(fēng)隅角處瓦斯超限的問題,實(shí)現(xiàn)全礦井瓦斯抽采率和抽采濃度的雙達(dá)標(biāo)。
(3)通過跟蹤試驗(yàn)礦井瓦斯抽采系統(tǒng)的建設(shè),研究抽采工藝的優(yōu)化選擇,為小煤礦極薄煤層的瓦斯抽采建設(shè)提供了參考。在后續(xù)各礦井瓦斯抽采系統(tǒng)的建設(shè)中,參考本技術(shù),均達(dá)到了良好的抽采效果,提高了礦井的安全水平,并通過瓦斯發(fā)電取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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[3] 于不凡,等.煤礦瓦斯災(zāi)害防治及利用技術(shù)手冊(修訂版)(第1版)[M].煤炭工業(yè)出版社出版,2005,11.
【關(guān)鍵詞】底板巖巷穿層;鉆孔;瓦斯抽放
鉆孔施工是瓦斯抽放的基礎(chǔ),隨著技術(shù)的發(fā)展,選擇鉆孔施工工藝時(shí)現(xiàn)在至少已經(jīng)有了兩個(gè)選擇,其一是傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝,其二是深孔定向鉆進(jìn)技術(shù)。深孔定向鉆進(jìn)技術(shù)使用孔內(nèi)馬達(dá)鉆進(jìn),高壓水通過鉆桿輸送至孔內(nèi)馬達(dá),孔內(nèi)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子在高壓水的作用下通過U型接頭、前端軸承帶動鉆頭旋轉(zhuǎn),在鉆進(jìn)過程中,只有鉆頭和孔內(nèi)馬達(dá)的驅(qū)動頭旋轉(zhuǎn)。隨鉆測量系統(tǒng)能按照要求隨時(shí)測量孔底參數(shù),并自動計(jì)算軌跡描繪所需的參數(shù)。
1 抽放瓦斯的重要性
保護(hù)層開采時(shí),由于采動影響,在頂板和底板的圍巖內(nèi)產(chǎn)生裂隙,并造成鄰近煤層的卸壓,引起瓦斯的卸壓流動效應(yīng)。這時(shí),鄰近煤層與圍巖中的大量卸壓瓦斯,通過層間的裂隙涌向保護(hù)層的回采工作面,嚴(yán)重威脅安全生產(chǎn)。如保護(hù)層不能很好地開采,則突出煤層得不到保護(hù)。因此,在開采保護(hù)層的同時(shí),必須抽放鄰近煤層的卸壓瓦斯,這是保證有突出危險(xiǎn)煤層的礦井安全高產(chǎn)的必要條件。
經(jīng)驗(yàn)證明,在保護(hù)層與突出層的層間距離為6~8 m,保護(hù)層工作面從開切眼回采至突出層初次卸壓時(shí),會產(chǎn)生大量卸壓瓦斯突然噴出,并在保護(hù)層工作面造成事故。因此,在工作面回采初期,必須對突出層進(jìn)行瓦斯抽放工作。
在遠(yuǎn)距離保護(hù)層開采時(shí),突出層的卸壓瓦斯不涌入保護(hù)層的回采工作面,其原因可能是由于層間距大,突出層卸壓不夠充分。為了彌補(bǔ)卸壓的不足,并能完全消除突出層的突出危險(xiǎn),也需對突出層進(jìn)行抽放。這種抽放就成為擴(kuò)大保護(hù)效果的技術(shù)措施。在此情況下,所抽出的卸壓瓦斯?jié)舛雀?,抽放的流量不大,抽放期很長。保護(hù)層開采時(shí)的瓦斯抽放,可以充分開發(fā)礦井瓦斯(甲烷)資源,并進(jìn)行綜合利用,這是值得推廣的一項(xiàng)重大技術(shù)措施。
2 底板巖巷穿層鉆孔瓦斯抽放的技術(shù)原理
煤層瓦斯抽放鉆孔根據(jù)瓦斯抽放形式主要分為采前預(yù)抽鉆孔、掘前預(yù)抽鉆孔、邊采邊抽鉆孔、邊掘邊抽鉆孔等;根據(jù)鉆孔的布置形式主要分為走向水平長鉆孔、傾向水平長鉆孔、傾向斜鉆孔、工作面防突鉆孔等。一般對于煤層硬度高、瓦斯含量高、結(jié)構(gòu)完整且煤層透氣性好的中厚煤層多采用水平或傾向長鉆孔進(jìn)行采前預(yù)抽,而對于煤層透氣性差,容易發(fā)生突出危險(xiǎn)的煤層,一般在巷道掘進(jìn)期就要布置防突鉆孔進(jìn)行邊掘邊抽,在回采過程中還要布置傾向斜鉆孔進(jìn)行邊采邊抽,以降低工作面瓦斯?jié)舛龋_保安全生產(chǎn)。對于突出煤層一般不進(jìn)行采前預(yù)抽,多在掘進(jìn)或回采工作面施工防突鉆孔,鉆孔施工一般不宜采用水力鉆進(jìn)工藝,而采用空氣鉆進(jìn)或螺旋鉆進(jìn)工藝。
鉆孔瓦斯流量主要與鉆孔的見煤長度、煤層瓦斯壓力、滲透系數(shù)、鉆孔直徑等因素有關(guān)。決定鉆孔瓦斯流量的關(guān)鍵參數(shù)是瓦斯壓力和煤層滲透系數(shù),特別是瓦斯壓力。但是煤層原始瓦斯壓力是不能改變的,而且我國目前含瓦斯煤層其原始瓦斯壓力一般都在4MPa以下,只有極個(gè)別煤層的瓦斯壓力達(dá)到10MPa以上。因此提高鉆孔抽放瓦斯量的關(guān)鍵在于如何提高煤層滲透系數(shù)和增大鉆孔直徑。交叉布孔擴(kuò)孔方式,一是考慮鉆孔之間由于空間交叉、塑性變形區(qū)增大,增加了鉆孔在塑性變形區(qū)的卸壓圈,增大了鉆孔周圍的滲透性;二是鉆孔之間煤體裂隙連通,各抽放鉆孔間建立了瓦斯流通網(wǎng)絡(luò),避免了因某些鉆孔塌孔、堵孔使鉆孔瓦斯抽放量降低的弊端,從而提高鉆孔的瓦斯抽放量。
3 提高底板巖巷穿層鉆孔瓦斯抽放效果的策略
鉆孔直徑和煤體強(qiáng)度一定條件下,鉆孔圓形孔壁變形的孔周圍裂隙擴(kuò)展隨采深的變化規(guī)律:采深的變化,具體反映在煤體的應(yīng)力變化上,也就是說,隨著采深的增加,煤體所受的垂直應(yīng)力和側(cè)向應(yīng)力都要相應(yīng)增大。
其一要求孔底及孔底部分的孔身不論在煤層的走向上,還是在煤層的傾斜方向上都要位于卸壓區(qū)內(nèi)。因各礦的地質(zhì)條件及開采方法不同,卸壓范圍也有變化,最好按本礦實(shí)測值布孔。如無數(shù)據(jù)時(shí),可以參考下列數(shù)值。在煤層走向剖面上,特別要注意審查靠近切眼的鉆孔。最靠近切眼的抽放孔,穿抽放層的終孔點(diǎn)與切眼的連線同煤層走向線的夾角,以不大于70o為宜。在傾斜剖面上,當(dāng)煤層傾角在30o以下時(shí),抽放孔穿過抽放層的見煤點(diǎn)與開采層的采煤工作面上(或下)開采邊緣(一般是風(fēng)巷或運(yùn)輸巷)的連線同煤層傾斜線的夾角,一般為65o~75o。當(dāng)煤層傾角在30o以上時(shí),此角應(yīng)減小。但該角過小,所抽的瓦斯?jié)舛鹊?,抽放量小;該角過大,因處于未卸壓區(qū),會抽不出瓦斯來。因此,當(dāng)抽放層與開采層的層間距有變化時(shí),為保證孔底位于卸壓區(qū),鉆孔傾角應(yīng)按層間距最小值設(shè)計(jì)。
其二要求孔口及孔口部分的孔身不論在煤層的走向方向上,或者是傾斜方向上,在鉆孔的抽放期內(nèi),都要位于未卸壓的非裂隙區(qū)內(nèi)。為此,在風(fēng)巷側(cè)或運(yùn)輸巷側(cè)布孔時(shí),都要在瓦斯巷的鉆孔側(cè)留一段煤柱。
其三層內(nèi)風(fēng)巷鉆場的優(yōu)點(diǎn)是,鉆孔長度比層內(nèi)機(jī)巷鉆場短,特別當(dāng)煤層傾角大時(shí),這種優(yōu)點(diǎn)更明顯,抽出的瓦斯量較多,瓦斯?jié)舛纫哺?,這是因?yàn)轱L(fēng)巷鉆場可以抽出一部分上階段的卸壓瓦斯。傾角大時(shí)由于冒落巖石的自重充填作用,限制了工作面下半部的卸壓效果,而工作面上半部卸壓較充分,裂隙帶的高度也大,抽放層的透氣系數(shù)增加的也多,可以獲得較多的瓦斯,甲烷的浮力作用對抽放效果也有較好影響。同時(shí)打鉆與管路鋪設(shè)不影響運(yùn)輸,抽放系統(tǒng)有故障時(shí)安全性較好,風(fēng)巷內(nèi)氣溫穩(wěn)定,瓦斯管內(nèi)結(jié)水較少等。缺點(diǎn)是供電供水可能困難,巷道維護(hù)費(fèi)用高,工作量大等。
4 結(jié)論
對于上、下抽放層都存在的礦井,,如果中間的開采層使用全部矸石充填采煤法時(shí),也可以在開采前從下抽放層布置鉆孔。該鉆孔不僅穿過下抽放層,而且穿過開采層及上抽放層,同時(shí)對上、下抽放層進(jìn)行抽放。
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晚上,我和媽媽把小丑完全浸泡到水桶里,讓他充分吸收水分。
第二天,我把小丑拿出來放在他的透明杯子上,把它擺放在我的學(xué)習(xí)桌上,這樣他就可以每天和我一起學(xué)習(xí),我就不會很孤單了。
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