瓦斯抽采多通连接器的研究与应用
随着矿井开采深度的增加，瓦斯涌出量也不断增加，煤与瓦斯突出动力现象开始显现，防突矿井瓦斯治理对瓦斯抽采技术要求不断提高，最大限度地抽出瓦斯，提高抽放浓度，达到抽放效果，按照标准化管理，需要从多个环节采取可靠的措施。为解决这一难题，越来越多的矿井采用瓦斯抽采技术，以便提高回采及掘进过程中的安全性和效率。结合自身实际，在瓦斯抽采封孔、连接的安装过程中，一些难题也逐渐暴露，封孔难度大、效果差、费用高、封孔及连接材料多等。在开采大煤煤层时，采取了底抽巷预抽煤层瓦斯、顶板高位钻孔瓦斯抽放等措施治理，由于封孔、连接技术的不成熟，经常发生钻孔封孔、连接处不严密，导致漏气等现象，给瓦斯抽放工作带来了安全威胁，降低了抽放效率。
因此，提高瓦斯抽采钻孔封孔效果，钻孔管路连接、孔外的各连接环节不漏气，是当前面临的最大困难。
一、现状说明
由于瓦斯抽采钻孔的钻进过程中，改变了煤体的应力状态，在钻孔周围形成一定范围的扰动裂隙场，加之煤体的原生裂隙，钻孔周围的裂隙较为发育。按照“查一个、封一个、抽一个”的管理原则，新屯矿采用“两堵一注”封孔技术和瓦斯抽采多通连接器进行封孔、连接抽放，提高了瓦斯抽放钻孔封孔、连接质量，采掘工作面的瓦斯得到有效治理。
二、研究主要方法、工作原理
由于新屯矿属于煤与瓦斯突出矿井，瓦斯抽放效果好坏直接制约着生产，与原有钻场连接装置相比，使用瓦斯抽采多通连接装置使可靠性增加，利用聚氯乙烯材料制作多通主要部件，通过2 寸软管与钻孔进行连接，然后与直径50 毫米塑料阀门连接，再通过短节与自制观测装置连接。避免了连接不好造成漏气的情况，连接装置材料轻便，方便运输安装，降低工人劳动强度。各环节实现插入式快速连接，操作简单快捷。由于增加了其整体性，成本相对低廉，连接方式也更加可靠，减少了各环节漏气现象的发生，提高了抽放效果。瓦斯抽采多通连接装置也非常关键，采用快速连接方式，将多通、阀门、观测装置连接成整体，然后通过软管与钻孔进行连接，达到了钻场快速连接抽放的目的，可靠的连接方式也杜绝了连接环节的漏气现象，提高了抽放效果。通过研制新的瓦斯抽采多通连接装置，能够顺利抽出煤层瓦斯及大煤卸压瓦斯、采空区瓦斯。
图：瓦斯抽采多通装置
瓦斯抽采多通装置，主要由（1）主管道Ⅰ、（2）分管道接头、（3）椭圆箱体、（4）放水阀、（5）观测孔和（6）主管道Ⅱ组成，其特征在于所述的椭圆箱体上部设置主管道Ⅰ，下部设置主管道Ⅱ、主管道Ⅰ两侧设置分管道接头，分管道接头一侧设置观测孔，分管道接头通过软管连接钻孔设备，主管道Ⅰ通过法兰连接抽放管路至地面瓦斯抽采泵，主管道Ⅱ下部设置放水阀。
三 、14260 底抽巷穿层预抽钻孔效果检验工作
通过对14260 底抽巷穿层预抽钻孔的钻孔施工参数、封孔方法、钻孔连接方式进行严格管理，各项质量达到要求的情况下，2014 年5 月对14260 底抽巷抽放钻场内预抽煤层瓦斯抽放孔的抽采效果进行了检验，钻孔单孔浓度最高达到80%，实测煤层残余瓦斯含量最大值5.75 吨每立方米，保证了矿井安全生产。
14260 抽放巷十号钻场使用“两堵一注”封孔工艺、多通连接装置观测抽采浓度（%）：
表：14260 抽放巷十号钻场1-8 号单孔浓度对比（%）
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新屯矿原封孔采用PVC 管、聚氨酯等封孔材料，钻孔内裂隙未能得到有效控制，导致钻孔封闭不严，钻孔漏气现象屡次发生，抽采效果差，单孔抽采浓度最高50%左右。现14260 底抽巷采用“两堵一注”方法，经过改进钻孔通过多通连接装置，实现了单孔瓦斯浓度测定，可对钻场内每个钻孔的瓦斯浓度进行测定，自制PVC 管多通连接器连接每个钻孔管上设置的开关阀门可对钻场或单孔的抽采效果进行调整，有效提高了瓦斯抽采，优化了钻场作业环境。孔内裂隙得到有效控制，杜绝了钻孔漏气、抽采浓度低等现象，单孔抽采浓度最高达到80%，有效提高了瓦斯抽采量。
四、推广应用前景
我国煤矿企业规模大、数量多，是世界主要产煤国，随着开采深度的增加，许多 矿井转型为煤与瓦斯突出矿井，这在一定程度上瓦斯抽采系统是重中之重。采用“两堵一注”封孔装置与多通连接器进行抽放，杜绝了瓦斯抽放钻孔封孔、连接漏气、浓度低等情况。减少了由于封孔效果不能有效地控制瓦斯而给生产和安全带来风险，提高了抽放质量，加强封孔、连接质量，保证封孔效果，确保瓦斯抽采效果达标。因此，瓦斯抽采封孔、连接装置在煤矿应用势在必行。
