地面瓦斯抽采钻孔变形破坏影响因素及防治措施分析.docx

地面瓦斯抽采钻孔变形破坏影响因素及防治措施分析
地面瓦斯抽采钻孔变形破坏影响因素及防治措施分析
摘要：
地面瓦斯是煤矿生产中常见的有害气体之一，其对煤矿生产和人们健康带来严重危害。为了减少瓦斯事故，煤矿通常采用了瓦斯抽采技术。然而，地面瓦斯抽采会导致盘岩带的松动挤压、地表下沉裂缝等问题，使得钻孔及覆岩受到影响，产生变形破坏。本文将对这些影响因素进行分析，并提出一些相关的防治措施。
介绍：
瓦斯抽采已经成为煤矿产业中不可或缺的工程措施，它不仅可以减少煤矿瓦斯事故，也可以提高煤矿生产效率，减少矿井生产中的不良影响。然而，瓦斯抽采也会导致地表和地下的变形破坏。特别是在采矿过程中，地下水位下降，盘岩层松散，导致钻孔变形甚至破坏。本文将从钻孔变形破坏影响因素及防治措施方面进行分析。
1.钻孔变形破坏的影响因素
1.1.底板煤层的性质
底板煤层的物性质和机械性质是煤层开拓和瓦斯抽采前的重要因素。当煤层中含水率较高时，钻孔壁面会出现水珠，导致壁面黏稠，粘土含量过高。这将导致钻孔增加摩擦力，增加钻孔的难度，同时增加断层开裂带形成的几率，从而增加其变形破坏概率。
1.2.钻孔的位置
钻孔距离煤层边缘的距离也是影响钻孔变形破坏的因素之一。钻孔距离较大，会使钻孔墙体受力均衡，稳定性较高；而相反，若钻孔距煤层边缘较近，钻孔开挖会减速，从而导致钻孔壁面摩擦力增大，从而导致钻孔变形或者破坏。
1.3.抽采量和抽采时机
瓦斯抽采的参数，包括抽采量和抽采时机，也是影响钻孔变形破坏的因素之一。钻孔开挖过程中，抽采量大小与抽采时机的选择都会对钻孔稳定性造成明显的影响。较大的抽采量和通常不合适的抽采时机，会导致地下水位下降的较快，在底板煤层上方盘岩层和煤顶的压力明显减小，因此会导致底板煤层的变形和破坏。
1.4.岩层断裂
区域地应力的变化和底板煤层的不规则形状会导致地下应力不均匀，出现断层和裂隙，而该断裂和裂隙也是导致钻孔变形和破坏的主要因素之一。
2.钻孔变形破坏的防治措施
2.1.合理选区和控制抽采强度
本文前已经提到，底板煤层的基本物质性质和机械性质都会影响钻孔的稳定性，因此在煤层开拓和瓦斯抽采前，应该对煤层中的结构、含水率、含硫率等进行分析考察。抽采过程中，应该严格控制抽采的速度和抽采的强度，特别是在两种煤层结构不同的地段进行开采时，应该第一时间进行煤层边缘和钻孔椭圆形的测量和确定，避免开挖钻孔的难度过大。与之配套，应进一步对加强地下自动监测系统的建设，对瓦斯工作面和煤矿通风系统进行加强控制。
2.2.优化钻具和抽采方案
钻具和抽采方案的选择，不能仅管采取定制化，不检测效果，还应该针对不同地质和各种采煤条件，提出多种方案，逐步选择更优方案，对支持岩层和钻孔进行检测，在实际生产中不断完善方案。
2.3.加强预防监控
开展钻孔变形破坏风险分析，对煤层开采进行仿真分析，采用非线性力学的分析方法，可以更准确的估计破坏模式。此外，还要注重加强地下水位监测，实时监测底板煤层、煤顶和盘岩层旋转变形、翻转变形和渐进着地变形等关键指标，加强地下水的生态管理，对可能引发瓦斯事故的煤矿区域进行特别监测，做好事故应急措施。
结论：
地面瓦斯抽采导致钻孔变形破坏，对煤矿产业和人民健康带来了不利影响。本文对该问题影响因素和防治措施进行了分析。钻孔变形破坏的影响因素不限于底板煤层的性质、钻孔的位置、抽采量和抽采时机和岩层断裂等因素，对煤层开拓和瓦斯抽采前应进行细致分析、考察，而在煤矿开采过程中，应该严格控制抽采的速度和强度，对每一个要开采的煤层，都需要针对不同地质和各种采煤条件提出优化措施，加强预防监控。