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摘要:新時期,在礦井瓦斯治理過程中,要切實結合先進的技術工藝,通過提高打鉆與瓦斯抽采精細化管理水平,實現打鉆與瓦斯抽采管理“精細化、規范化、最大化、信息化”,實現瓦斯“治得住、治得快、治得省”的理念,實現礦井瓦斯治理水平質的提升。
關鍵詞:打鉆與瓦斯抽采;精細化管理;途徑
為了進一步研究打鉆與瓦斯抽采工作,本文結合精細化管理方法,積極探索了打鉆與瓦斯抽采精細化管理在煤礦中的應用。希望通過進一步實踐探索,能夠為相關工作人員提供有效的借鑒與參考。
1合理選擇鉆具
在不同的煤礦區域中,煤層的結構以及地質條件都存在一定的差異,在選擇鉆具環節中,礦井一定要根據具體情況進行鉆具型號的選擇,確保鉆孔施工的質量。例如在鉆具中有ZDY-4000S鉆機和CMS1-4000/55型履帶鉆機,這兩種鉆機有著較大區別,ZDY-4000S鉆機自身的運行功率相對較大,這樣就使得在鉆井工作中效率相對較高,一般來說鉆孔的角度在0-90°范圍內可以自行調整,并且具有自動卸桿等優勢,被礦井經常應用在上下斜穿層鉆孔中,而CMS1-4000/55型履帶鉆機的鉆孔角度在0-360°之內都可以調節,通常使用在打垂直鉆孔工作中。另外還有三棱鉆桿,這種鉆桿一般應用在塌孔的修復上以及軟煤層中,在打鉆工作中見到煤后可以不用換鉆桿,大大節省了打鉆的時間,提高打鉆的效率。由此可以看出,在不同的煤礦區域中要合理選擇鉆具,這樣才能使鉆孔施工更順利的開展。
2優化防噴裝置
目前礦井使用的防噴孔裝置較為簡易,不能對噴孔所導致的瓦斯超限現象進行有效預防,嚴重影響鉆孔施工的正常開展。通過對防噴裝置進行優化,可以有效預防打鉆噴孔造成瓦斯超限的現象。首先鉆頭要稍微大于設計鉆孔直徑,鉆進2m,從鉆孔中拔出后在鉆孔中放入固孔裝置,然后快速對其進行封孔,將固孔裝置和鉆孔之間的縫隙進行完全的封閉。使用法蘭盤對防噴裝置進行固定,將鉆桿從防噴裝置中穿過??卓诙嗤ㄑb置安裝與抽采旁通法蘭盤要連接緊密,并上緊螺絲固定,所有的連接口要按措施要求規范安裝,后部與法蘭盤連接處必須加裝皮帶墊圈,墊圈內口直徑略大于鉆桿直徑??缮炜s高強度連接裝置與孔口多通裝置及“三通”排渣裝置的連接均要成直線,并捆扎牢固,嚴防脫節,防止噴孔時左右擺動。防止“三通”及連接裝置堵塞,“三通”排渣裝置下口最低點距底板不小于0.5m,并捆扎牢固,左右兩個排渣口必須均勻對稱,防止歪斜,用手推拉不得晃動。高強度軟質儲煤快速排渣裝置必須吊掛平直,并有一定的坡度,下口接地,以利于煤巖粉快速向兩邊分流,左右兩端的長度必須在5m及以上,且兩端都必須安裝排采瓦斯裝置,各連接口必須連接緊密,防止噴孔受力后脫節。煤氣分離裝置距鉆機位置不小于5m,各連接口要安裝緊密,杜絕漏氣,當煤粉較多時,要及時清理。
3合理安設和改進放水器
瓦斯抽采的過程中抽采管路經常會出現積水和堵塞的問題,嚴重影響瓦斯抽采效果,通過合理安設和改進放水器,實現自動放水。工作原理:打開放水器閘閥,放水管與抽采管路連通,浮球在管路負壓作用下閉合,放水管與抽采管路負壓平衡,抽采管路內的水在自重作用下逐漸流入放水管。隨著放水管內積水增多,直到放水管內水的壓強大于抽采負壓值時,浮球在水的自重作用下漂浮上升,開始放水。放水速度取決于積水高度h和出水口直徑大小。當抽采負壓增高時,浮球再次閉合,處于初始狀態。在管路負壓穩定、連續積水的情況下,可實現連續不間斷放水??梢杂行Ы鉀Q抽采系統積水、堵塞的問題,從而提高瓦斯的抽采效率。
4優化鉆孔連接方式
鉆孔連接必須做到橫平豎直,嚴密不漏氣,孔口采用“-|”連接,實現“氣水分離”模式,做到抽采效果最大化。采用三通,自鉆孔處垂直分兩個方向進行用2透明抽采軟管進行連接,上部與抽采管路短接接通,并入抽采系統,相應增設單孔考察測嘴、導流管等考察和計量裝置,短接處安設閥門;往下用三通或彎通接入一集水管路,集水管路采用2透明抽采軟管,能實時方便觀測管內積水情況,集水管路每100m(約20個鉆孔)為一組,接一自動放水器,統一集中放水。通過該管路連接模式,實現抽采鉆孔氣、水分離,抽采瓦斯往上走,并入抽采系統,鉆孔內水往下走,進入集水管路,通過放水器統一進行放水,最大限度減少水對抽采效果的影響。
5強化抽采管理
每個鉆孔進行標號持牌管理,字跡清晰明了,鉆孔牌要說明鉆孔孔號、鉆孔施工參數、施工負責人、封孔負責人。分單元懸掛抽采效果考察管理牌板,計量裝置管理牌板,根據計量考察周期如實填寫考察情況。每天安排專人填寫抽采日報,抽采日報內容應含抽采單元考察情況、分抽采地點抽采情況、礦井抽采系統抽采情況,各抽采數據分自動計量和孔板兩種數據,以自動計量為準,統計抽采瓦斯總量。加強放水、管路巡檢、維修工作。每天至少巡檢、放水一次,遇有漏氣、積水堵塞管路等情況,及時進行處理和維修。
6優化抽采計量管理
為有效監測和抽采瓦斯,有必要合理優化瓦斯抽采計量裝置。第一步是合理布置抽采計量裝置。自動計量傳感器裝置安裝在抽采泵站,抽采管路等處,可以實時監測濃度變化和溫度等參數。同時,安裝抽采自動計量裝置的地點必須安裝孔板流量計,自動計量裝置的進氣側必須安設除渣、放水裝置。建立完整的瓦斯抽采計量分析、維護、調整的相關制度,定期測量各項相關參數。加強自動計量裝置的現場管理。建立抽采自動計量裝置日巡檢制度,每班必須安設專人對井下的抽采自動計量裝置進行不少于一次的巡檢。建立抽采自動計量調校臺帳。流量傳感器每5天調校1次,其他傳感器每10天調校1次,確保自動計量誤差不超過5%。
7采用打鉆視頻監控系統
通過打鉆視頻監控系統,可以監控鉆孔施工過程,處理緊急情況。打鉆視頻監控系統具有許多優點,首先打鉆視頻監控系統可以有效節約人力資源,這是因為在鉆孔施工結束后,通過該系統進行驗收,只要安排技術人員驗證鉆孔的深度和角度,就不需要專門的驗收人員到現場進行鉆孔驗收;其次,打鉆視頻監控系統可以提高鉆孔施工質量,打鉆視頻監控系統可以實時記錄鉆孔施工全過程。
8建立監督考核機制
在打鉆和瓦斯抽采工作中經常會出現施工人員虛報打鉆進尺的情況,一旦發生這種情況,就會導致瓦斯治理出現盲點,并且會出現“空白帶”現象,造成安全隱患。所以必須建立完善的監督考核機制,在瓦斯抽采與打鉆工作中,進行業務管理和指導、檢查、考核和獎罰。以此保障瓦斯抽采與打鉆精細化管理制度、技術標準和操作規范得到很好地執行,從而保障瓦斯治理工作有效開展。定期對鉆孔施工所有環節進行監督,保證所有施工環節都按照施工設計、措施進行;再次,應監督鉆孔深度、方位、傾角,以確保鉆孔各項參數符合相關措施要求和標準。尤其要加強鉆孔連接管理,保證不能出現漏氣的情況。完善的監督考核制度可以對施工人員起到監督的作用,讓施工人員在規范的條件下進行打鉆和瓦斯抽采工作,礦井要加強監督考核機制的重視程度,通過建立監督考核機制提高施工人員的責任心,在嚴格的監督下,可以有效保證打鉆和瓦斯抽采工作順利開展,切實提高礦井瓦斯治理的效果。
9結束語
總之,對于礦井來說,在各項工作開展過程中,要時刻以安全為主,通過打鉆與瓦斯抽采精細化管理工作的開展,提高鉆孔施工質量、封孔質量、抽采管路聯接質量,抽采效果,減少瓦斯治理成本,實現抽采最大化和抽采精細化管理,提高礦井瓦斯治理的效果,促進礦井生產安全。
參考文獻
[1]《煤礦安全規程》(2016年修訂版)[M].北京:中國法制出版社,2016.
[2]《防治煤與瓦斯突出規定》,國家煤礦安全監察局編,2009.
作者:王虎 單位:淮南礦業集團平安煤礦瓦斯治理國家工程研究中心有限責任公司