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摘要：为了提高区域瓦斯治理效果，文章简单地介绍了在瓦斯治理时采用钻割抽一体化技术的方法，并以实际项目为研究对象，分析钻割抽一体化技术的具体应用方式。在区域瓦斯治理中采用钻割抽一体化技术，能实现瓦斯治理效果最大化，保障井下作业的安全性。

关键词：区域；瓦斯治理；钻割抽一体化

一、钻割抽一体化技术在区域瓦斯治理中的价值

（一）提升井下作业安全性

煤矿开采过程中，矿井下的瓦斯浓度很高，在开采作业不断推进时，作业面、采空区等部位的瓦斯浓度很高，高浓度瓦斯在与氧气接触后，一旦发生明火，很容易引起爆炸。尤其是井下作业空间狭小，氧气与瓦斯发生反应时大量能量难以释放，所引发的爆炸危害性很大，严重威胁作业人员的生命安全。采用钻割抽一体化技术，可以最大限度降低井下瓦斯的浓度，在作业过程中始终将瓦斯浓度控制在标准阈值以下，提升井下作业全过程的安全性。

（二）较强的生态环保效果

煤矿开采周期较长，可能给周边环境造成污染，可能引起地面沉降和道路坍塌的问题，还会对地下水造成污染。特别是在运输和交给你过煤炭时，大量粉尘进入空气会引发严重污染，并且CO2浓度较高，污染问题严重。钻割抽一体化技术除了能降低区域内瓦斯浓度外，还能有效治理环境中的粉尘和CO2，防止煤矿开采对环境造成的污染，生态环保效果非常显著。

二、钻割抽一体化技术的应用原理

钻割抽一体化技术是在井下瓦斯治理时，采用钻孔、割缝、抽排等方式，控制煤体或环境中瓦斯浓度的技术手段。在钻孔的时候，在超高压水的作用下切缝，可以使煤体的暴露面积扩大，形成一定规格的缝槽。在缝槽的作用下，钻孔周围的应力会被破坏，此时具有一定流动性的煤体受地应力的影响，会缓慢地朝着缝槽的方向流动，形成一定规格和一定数量的裂隙，这些裂隙的形成可以使煤体内部的压力下降，这就会使煤体具备较强的透气性，改变瓦斯原有的迁移和运动状况，严格割缝形成的缝槽或裂隙等流动，为瓦斯的抽排创造良好的条件，提升瓦斯抽采的效率。在采用超高压水切割煤体时，工作人员要根据煤体对水射流作用力的需求，控制好喷嘴大小、宽度，以及水射流的最大割缝深度。

三、项目简介

某煤矿瓦斯治理区域内，煤层瓦斯含量约为11.48m³/t，煤体主要为粉状，煤层的透气度偏低，松软度偏高，传统抽采瓦斯的方法效果不佳。在对煤矿进行回采时，过量瓦斯涌入使区域范围内的安全隐患增长。据项目调查情况显示，传统抽采技术下，瓦斯抽采钻孔的浓度以及干管瓦斯浓度偏低，无法满足区域瓦斯治理的需求。为提升区域瓦斯治理效果，企业决定采用钻割抽一体化技术来处理高浓度瓦斯，利用超高压水射流使瓦斯在水射流的帮助下从钻孔排出，在源头上减少煤层排出的瓦斯，最大化提升区域瓦斯治理效果。

四、钻割抽一体化技术在区域瓦斯治理中的应用

（一）钻机选择和钻孔作业

首先，区域瓦斯治理项目中，多数煤层的硬度<0.8，钻孔时孔壁容易变形，严重时会导致塌孔，导致钻杆抱死，严重影响瓦斯治理效果和效率。该项目的由于煤体比较疏松，钻孔的难度很高，可能达不到预抽的要求，塌孔和缩孔等问题容易制约瓦斯治理的效果，为钻杆钻进产生阶段阻力，导致钻杆转速下降。在瓦斯治理中，企业在采用钻割抽一体化技术时，要选择合理的钻机，在考虑塌孔、钻渣等因素的情况下，尽量保证钻杆的转速。企业可以适当对钻机进行优化，采用可正反转和高强度的宽叶片旋转杆，支持形成排渣通道，提升排渣效果，在及时排渣的基础上提升钻进效果。在选择钻机时，企业要尽量将钻机与钻孔的适应性，尽量避免水可能对孔壁造成的剖还，提升排渣效率。

其次，为提升钻割抽一体化在瓦斯治理中的应用效果，在对煤层的瓦斯进行预抽时，可以引入相应的风控工艺，将钻机的钻进和割缝工艺整合起来，增加煤体裸露的面积。钻机在钻进时，要与钻杆同时钻进，利用钻杆提供的水和风等介质，使孔内的煤粉、瓦斯等排除。在完成钻孔工作后，操作人员可以在高压泵的帮助下加压，使水的压力达到一定程度，并逐步将钻机后退，准备开始割缝操作。

（二）远程控制

区域瓦斯治理中，采用钻割抽一体化技术时面临的安全隐患较大，所以要尽量减少作业过程中的劳动力数量，采用视频监控、传感器等技术，全面记录工程数据，随后通过远程控制来通知各类设备设施的运行。该项目中可以采用自动抓取钻杆技术开展控制远程作业，采用地面遥控技术并根据区域瓦斯治理工程量，同时控制多台钻机钻进，在保证作业人员安全性的基础上实时掌握作业期间的状况，降低瓦斯治理过程中的安全隐患。

（三）气渣分离

钻孔时，孔内会有许多水、瓦斯和煤粉出现，这些物质如果直接被排放到巷道，可能会和其中的风流混合，使现场的安全隐患增加。所以在采用钻割抽一体化技术时，企业可以设置专门的管路来抽排涌出的瓦斯，将钻孔时流出的水、气体、钻屑等分离，避免在抽排瓦斯时管道发生堵塞。在具体处理时，操作人员可以在钻机上设置分离机制，通过矿井抽片负压，将钻进和割缝时涌出的瓦斯引入管路，而水、煤粉等受自身重力影响，直接从钻屑出口流出。

企业可以在卸压区的适当位置设置抽水钻孔，严格将井壁和抽穗钻孔的距离，在，在钻孔的帮助下于煤层内设置堵墙，促使煤体内的瓦斯可以集中向巷道涌入，并通过负压的帮助使瓦斯通过特定途径抽排，便于瓦斯的回收利用。在钻墙的设置中，企业要控制好钻孔场地的位置和数量，合理设置抽放管，确保可以顺利将钻进时产生的瓦斯排出，有效地控制巷道两侧的瓦斯浓度，防止瓦斯泄漏的问题。

五、区域瓦斯治理中钻割抽一体化技术的应用效果

该项目煤层的节理发育良好，煤层厚度在1～5m，透气性交叉，在采用钻割抽一体化技术后煤体变形显著。割缝前，应力集中带上的煤体在集中应力的影响下，发生了裂隙闭合的问题，导致煤体透气性进一步下降，导致大量吸附性瓦斯被快速解析。在割缝深入孔底后，瓦斯涌出量达到最大值，随后开始逐渐降低，该项目巷道内的瓦斯浓度在割缝时比割缝前增加了2倍左右，见表1。

在采用钻割抽一体化技术后，区域范围内的瓦斯浓度上升趋势明显，侧面表面钻割抽一体化技术的采用，能在煤体中发挥透增与卸压的效果，使瓦斯的排放范围进一步扩大。

结语：综上所述，钻割抽一体化技术在区域瓦斯治理中发挥着重要作用，应用该技术可以有效降低作业环境中的瓦斯浓度，降低井下作业面临的安全隐患，更好地保护作业人员的生命安全。在采用钻割抽一体化技术时，企业要合理选择机械设备，调整各类参数，充分发挥钻割抽一体化技术的价值，提升区域瓦斯治理的效果。

参考文献

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