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影响瓦斯抽放的因素及如何提高矿井瓦斯抽放率
摘要：瓦斯抽放是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本措施，瓦斯抽放是解决和治理瓦斯的根本所在，本文对影响矿井瓦斯抽放率的几个因素进行逐一分析，研究了影响瓦斯抽放效果的诸多因素，并针对性对提高矿井瓦斯抽放率的主要途径进行了较深刻分析。
关键词：瓦斯抽放率封孔工艺抽放方法
0引言
瓦斯抽放是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本措施，瓦斯抽放是解决和治理瓦斯的根本所在。瓦斯抽放效果的好坏关乎治理瓦斯的成败。相关科技人员经过长期实践认为矿井瓦斯抽放率主要与以下几个因素有关：即煤层瓦斯含量、透气性，抽放钻孔布置，钻孔封孔工艺，抽放系统及工作面通风方式。在相同抽放系统下，瓦斯抽出量大小与煤层瓦斯含量及涌出量，开采地质条件，瓦斯抽放工艺方法，抽放钻孔长度，通风系统，煤产量大小及工作面长度，工作面推进速度，井下煤层开拓及开采间隔时间等因素有关。
1瓦斯抽放系统对矿井瓦斯抽放效果的影响
1.1瓦斯泵的选型瓦斯泵的流量必须满足矿井抽放期间预计最大瓦斯抽出量的要求。同时，从安装和经济角度考虑，并有适当余量为原则，避免“大马拉小车”或“小马拉大车”的现象。
1.2瓦斯管网的合理布置抽放管网决定着抽放阻力的大小。抽放阻力大，系统性能低；抽放阻力小，系统性能高。管网阻力主要由管路长度、直径和管网布置所决定。管路长度负压端会受钻孔施工地点的不断增加而不断延伸，管路负压段，理论上没有长度的限制，但管路的正压端排气管，在确保安全的情况下，应尽量缩短。实际井下抽放系统中，管网越复杂，易积水，多漏气，管理困难，系统性能也低。因此，在满足生产需要的前提下，应简化网路、及时关闭或拆除无用的管路，应合理安装放水器，及时放水，以降低管网阻力。
1.3抽放方法的合理选择根据瓦斯来源和作用原理，分为单一抽放和综合抽放。选择合理的抽放方法，主要根据矿井(采区)瓦斯来源、煤层赋存情况、采掘布置、开采程序以及开采地质条件等。目前，采用单一的抽放方法往往不能有效的抽出瓦斯，必须根据现场实际情况采用顺层孔、穿层孔、交叉孔、顶板高位钻孔、采空区上隅角埋管的综合性抽放方法，以有效治理采掘面瓦斯，提高瓦斯抽放浓度，增加抽放纯量。
1.4抽放钻孔的布置影响钻孔的主要因素有：钻孔的角度、长度、钻孔个数、孔径、间距等。对本煤层预抽瓦斯，根据煤层赋存条件、开采方法及开拓布置的不同，可以布置穿层钻孔、顺层孔(上、平、下向)，采用75～100mm钻孔，煤层透气性差时，可以适当加大孔径。对卸压层瓦斯的钻孔，钻孔的有效部分应处在各个卸压层的充分卸压带，以保证有足够的瓦斯补给源。
1.5钻孔密封工艺钻孔施工完毕，其密封性决定着瓦斯抽放效果，封孔不严，漏气漏水，瓦斯浓度降低；反之，密封严密，瓦斯浓度高。因此，为提高井下瓦斯抽放浓度，必须采用有效的封孔工艺。使封孔后，一方面使钻孔周围的裂隙得到充填，消除开孔时形成的漏气裂隙（即消除初期漏气通道）；另一方面使钻孔得到可靠的支护，保证钻孔的稳定，使钻孔周围不再产生新的漏气裂隙（即避免后期漏气通道的产生和发展）。因此，封孔材料需达到如下要求：①封孔材料应具有渗透性：为了消灭钻孔周围的成孔裂隙，即消灭初期漏气通道，封孔材料应具有进入钻孔周围裂隙的特性，一般普通水泥没有这种特性，超细水泥的使用效果要好于普通水泥。②封孔材料应具有膨胀性：封孔材料的膨胀性对封孔效果十分重要，如果材料没有膨胀性而有收缩性，那么就不能取得应有封孔效果。封孔材料的膨胀可以对钻孔形成主动支护力，不仅可以防止钻孔的收敛变形，而且使钻孔周围形成高应力区，使封孔段周围煤体的透气性降低，减少煤体的漏气，提高瓦斯抽放浓度。③封孔材料的强度和硬度不能过高：封孔材料在煤体里留下一个长度数米的圆柱体，回采工作面采煤机割煤时要切割这些圆柱体，如果封孔材料的强度和硬度过高，采煤机割煤时可能产生切割火花，给回采工作面带来安全隐患。④封孔材料必须有一定的早强性：钻孔是个微型的全煤巷道，钻孔在地应力作用下将发生蠕变，封孔之后，要求封孔材料在较短的时间内凝固，并有一定的强度，及时对钻孔实现主动支护，防止钻孔的变形。
1.6抽放时间不同的抽放方法，钻孔有不同的最佳和有效抽放时间，在这段实践内，抽放的瓦斯量大、浓度高，之后逐渐衰减到无抽放价值而停抽。但在我国一些矿井中，因抽放巷道层位布置不当，受采动影响大，巷道维护困难而缩短了钻场、钻孔和抽放管路系统的服务时间，有的矿井掘、抽、采的关系失调，不等到应有的抽放时间就回采，使钻孔失去了最佳抽放和有效抽放时间，导致抽放率不高。因此，合理的抽放时间是保证矿井瓦斯抽放率的必要因素。
1.7抽放负压与钻孔密度抽放系统压力参数及钻孔密度直接影响钻孔瓦斯抽放效率，经有关专家研究得出规律：钻孔瓦斯抽放率分别与抽放负压和钻孔密度呈线形关系，即抽放率随负压值、钻孔密度的