劉保林

華晉焦煤有限責(zé)任公司沙曲一礦

煤礦瓦斯綜合抽采技術(shù)及應(yīng)用

劉保林

華晉焦煤有限責(zé)任公司沙曲一礦

近年來，我國各個大型的煤礦頻發(fā)特大瓦斯爆炸事故，而目前需要對煤炭生產(chǎn)企業(yè)的能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行深層次的改革，大型和特大型的礦井將進(jìn)一步增加數(shù)量，為了進(jìn)一步提高開采的安全性，瓦斯綜合抽采技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。對于一個礦井、一個煤層而言，應(yīng)結(jié)合煤層地質(zhì)、瓦斯賦存等條件，通過技術(shù)方案論證，擇優(yōu)選定幾種抽采方法進(jìn)行有機(jī)組合對煤層進(jìn)行綜合瓦斯抽采；煤礦瓦斯的綜合抽采是通過對工作面的采前、采中和采后的瓦斯抽采來實(shí)現(xiàn)的，本文探討了有關(guān)煤礦瓦斯綜合抽采技術(shù)及應(yīng)用方面的問題，希望給以后的工作提供具體的參考作用。

煤礦瓦斯；綜合抽采；技術(shù)

1、煤礦瓦斯綜合抽采的內(nèi)涵

煤礦瓦斯抽采方法很多，根據(jù)不同的劃分原則，瓦斯抽采方法有多種分類方法。以煤層開采時間劃分，分為采前抽采、采中抽采和采后抽采。以瓦斯抽采對象劃分，分為本煤層抽采、鄰近層抽采、回采工作面抽采、掘進(jìn)工作面抽采和采空區(qū)抽采。以抽采方式劃分，分為鉆孔抽采（順層鉆孔和穿層鉆孔）、地面鉆井抽采、巷道抽采和埋管抽采等，并不是將上述所有抽采方式集中在一個礦井使用才稱為煤礦綜合瓦斯抽采。對于一個礦井、一個煤層而言，不可能通過單一的瓦斯抽采方法解決礦井瓦斯問題。應(yīng)結(jié)合煤層地質(zhì)、瓦斯賦存等條件，通過技術(shù)方案論證，擇優(yōu)選定幾種抽采方法進(jìn)行有機(jī)組合對煤層進(jìn)行綜合的瓦斯抽采，實(shí)現(xiàn)煤礦瓦斯抽采的最大化。通過煤礦瓦斯的綜合抽采，使得抽采效果滿足工作面采前、采中、采后各時間段的瓦斯抽采考核要求，最終確保工作面的安全采掘，實(shí)現(xiàn)高瓦斯突出礦井的安全高效生產(chǎn)。

2、我國煤礦瓦斯抽采技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀

我國煤礦瓦斯抽采的歷史比較久，從1938年首次在撫順龍鳳礦進(jìn)行采空區(qū)瓦斯抽采到現(xiàn)在，煤礦瓦斯抽采技術(shù)的發(fā)展大致分為4個階段:20世紀(jì)50年代初開始的高透氣性煤層瓦斯抽采階段、鄰近層卸壓瓦斯抽采階段、低透氣性煤層的本煤層順層鉆孔與穿層鉆孔抽采階段和80年代到現(xiàn)在的綜合抽采瓦斯階段。通過半個多世紀(jì)的發(fā)展，煤礦工作者們把我國各地煤層地質(zhì)特點(diǎn)和開采條件相結(jié)合，摸索到很多適用于我國煤礦開采條件的井下傳統(tǒng)瓦斯抽采技術(shù)。抽采技術(shù)的應(yīng)用雖說對提高煤礦瓦斯治理有明顯效果，可是卻存在著一個普遍沒辦法忽視的問題，需要大量的煤巖層鉆孔。而且這些抽采工程一定在具備施工鉆孔的巷道條件后或者提前開掘?qū)ｉT的巖層巷道后才可以實(shí)施，這樣就大大增加了煤礦開采的成本。

3、煤礦瓦斯綜合抽采技術(shù)介紹

煤礦開采過程中，瓦斯抽采技術(shù)多種多樣，并且劃分原則不同，抽采技術(shù)也存在較大差異。比如，按照煤層開采的時間進(jìn)行劃分，可分為采前抽采技術(shù)、采中抽采技術(shù)以及采后抽采技術(shù)；按照瓦斯抽采對象的不同，又分為本煤層抽采技術(shù)、臨近層抽采技術(shù)、掘進(jìn)工作面抽采技術(shù)等；按照瓦斯抽采方式進(jìn)行劃分，又有鉆孔抽采技術(shù)、地面鉆井抽采技術(shù)以及埋管抽采技術(shù)等。由上述可知，劃分的方式不同，瓦斯抽采的方式也是隨之而變的。但是不同的抽采技術(shù)之間都有著緊密的聯(lián)系，所謂的瓦斯綜合抽采技術(shù)并不是將上述所有的方式全部應(yīng)用在煤礦開采過程中，而是要根據(jù)開采煤礦的特點(diǎn)、地質(zhì)情況以及瓦斯的含量等，從中選擇最優(yōu)的瓦斯抽采方式，使瓦斯抽采的效果能夠真正實(shí)現(xiàn)煤礦的安全生產(chǎn)，提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益。

4、瓦斯綜合抽采技術(shù)的作用

在煤礦開采前進(jìn)行瓦斯抽采，能夠使煤礦開采過程中的瓦斯含量降低，從而降低對煤層的壓力，降低煤礦開采過程中的危險(xiǎn)性，一般在煤礦開采前需將瓦斯含量降低至8m3/t，壓力降低至0.74MPa，在煤礦開采過程中抽采瓦斯可以控制工作面的回風(fēng)流和上隅角瓦斯?jié)舛?，使瓦斯的抽采率得到很好的保障，進(jìn)而保障煤礦開采工作的安全、順利開展。在煤礦采后進(jìn)行瓦斯抽采，一方面可以使煤礦內(nèi)部的通風(fēng)性得到很好的保障，另一方面可以有效降低井內(nèi)瓦斯的外泄量。此外，密閉采空區(qū)抽采內(nèi)部的瓦斯，可以綜合利用抽采出來的瓦斯進(jìn)行各類其他生產(chǎn)活動。在煤礦瓦斯抽采的各個階段，都有其相對應(yīng)的考核指標(biāo)，瓦斯綜合抽采技術(shù)就是在讓煤礦瓦斯各個抽采階段考證指標(biāo)達(dá)標(biāo)的前提下，再進(jìn)行煤礦開采工作，進(jìn)而有力保障煤礦開采工作的安全，順利進(jìn)行。

5、瓦斯綜合抽采的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

降低瓦斯對煤層的壓力和瓦斯的含量，進(jìn)而降低煤礦開采的危險(xiǎn)性，是煤礦瓦斯采前抽采的主要目的。若開采煤層是單一煤層，可以應(yīng)用預(yù)抽煤層瓦斯技術(shù)來實(shí)現(xiàn)煤礦的采前抽采，其中穿層鉆孔結(jié)合順層鉆孔抽采技術(shù)、千米鉆機(jī)順層長鉆孔抽采技術(shù)是預(yù)抽煤層瓦斯技術(shù)的主要技術(shù)，若開采煤層是群煤層，在進(jìn)行煤礦采前瓦斯綜合抽采時可以采用保護(hù)層抽采技術(shù)和卸壓瓦斯抽采技術(shù)來進(jìn)行抽采。在煤礦采中選擇瓦斯抽采技術(shù)時，要充分考慮到工作面的通風(fēng)方式。若工作面采用的是U型的通風(fēng)方式，建議采用頂板走向穿層鉆孔方式和采空區(qū)插管方式來抽采煤礦內(nèi)部的瓦斯。若工作面采用的是Y型的通風(fēng)方式，建議采用沿空留巷穿層鉆孔方式和地面鉆井方式來抽采煤礦內(nèi)部的瓦斯，值得注意的是若煤礦瓦斯含量出現(xiàn)30m3/min以上，此時工作面的通風(fēng)方式無論是U型還是Y型，走向高抽采法都應(yīng)該是首選的抽采方式。

6、結(jié)束語

綜上所述，隨著煤礦開采深度的增加，瓦斯含量和壓力也在不斷增加，這將嚴(yán)重影響到煤礦企業(yè)開采的安全性，為此，我們必須全面綜合抽采礦井內(nèi)部的瓦斯，于此，應(yīng)當(dāng)對礦井的瓦斯進(jìn)行全面抽采，但是單一的瓦斯抽采方式局限性相對較大，無法有效貫穿于煤礦開采的每個階段。因此，為了降低瓦斯的危險(xiǎn)性以及提高開采的安全性，采用較為先進(jìn)的抽采技術(shù)，使得井下煤炭的開采期間的瓦斯威脅得以基本消除，煤炭安全高效的生產(chǎn)得到保證。

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