馬杰

冀中能源峰峰集團大社礦 河北邯鄲 056000

①瓦斯抽采礦井應保證開拓煤量、準備煤量、回采煤量與抽采達標煤量相對平衡，瓦斯抽采工程與開拓工程同步設計、超前施工，同步投入使用。瓦斯抽采礦井每年須對抽采達標煤量進行評價，并依據礦井瓦斯抽采達標煤量編制礦井年度生產計劃，計劃開采煤量嚴禁超過抽采達標煤量。礦井應保證瓦斯抽采量、瓦斯風排量、殘余可解吸瓦斯量“三量”符合規(guī)定要求。②瓦斯抽采礦井須建立瓦斯抽采管網監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控管網中甲烷濃度、負壓、流量、溫度、一氧化碳等參數(shù)以及設備的開停狀態(tài)，具備自動統(tǒng)計抽采純量和累計抽采量功能。瓦斯抽采參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)應與礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網（或接入安全監(jiān)控系統(tǒng)），并能實時傳輸抽采管網的監(jiān)控參數(shù)。瓦斯抽采礦井須裝備鉆孔測斜儀和瓦斯抽采綜合參數(shù)測定儀。③地面永久及井下移動抽采泵站、井巷揭煤工作面、預抽煤層瓦斯評價單元，須安裝瓦斯抽采自動和人工計量裝置，實現(xiàn)連續(xù)自動計量。瓦斯抽采量及預抽效果評價須依據抽采自動計量數(shù)據，自動計量與人工計量數(shù)據每周至少進行1次比對，誤差＞5%時以低值數(shù)據為準計入評價。④瓦斯抽采礦井應試驗考察不同抽采方式、方法條件下的煤層瓦斯抽采效果，根據抽采參數(shù)、抽采時間和抽采效果之間的關系，合理確定煤層瓦斯抽采超前時間。煤礦企業(yè)應明確本單位預抽評價單元最小區(qū)段長度和預抽鉆孔最短抽采時間。⑤抽采瓦斯鉆孔設計須依據經考察的鉆孔抽采半徑設計，鉆孔控制范圍和間距須符合規(guī)定，確保礦井抽采能力、抽采時間、抽采率最大化。鉆孔設計包含柱狀圖、鉆孔布置平面圖、剖面圖、斷面圖（所有圖紙須按比例繪制）、每個鉆孔的參數(shù)（孔徑、開孔位置、方位角、傾角、孔深、終孔位置）、鉆孔預計見煤、巖長度，須在鉆孔施工措施中明確規(guī)定封孔工藝和參數(shù)。⑥瓦斯抽采鉆孔施工應符合設計參數(shù)要求，鉆孔施工過程應做好記錄，松軟煤層鉆進應全程下護孔套管，每個鉆孔施工完畢后須進行驗收，用鉆孔實際參數(shù)與設計參數(shù)分析對比，發(fā)現(xiàn)鉆孔控制范圍或間距不符合設計應及時補打鉆孔，嚴禁出現(xiàn)抽采“空白帶”。

2 瓦斯抽采精細化管理要求

礦井確定開拓和開采布局時，應當充分考慮瓦斯抽采達標需要的工程和時間，確保瓦斯抽采系統(tǒng)工程超前、能力充足、設施完備、計量準確。

（1）煤層群開采的礦井，應當部署抽采采動卸壓瓦斯的配套工程。

（2）開采保護層時，必須布置對被保護層進行瓦斯抽采的配套工程，確保抽采達標。

（3）在煤層底（頂）板布置專用抽采瓦斯巷道，采用穿層鉆孔抽采瓦斯時，其專用抽采瓦斯巷道應當滿足下列要求：①巷道的位置、數(shù)量應當滿足可實現(xiàn)抽采達標的抽采方法的要求；②巷道施工應當滿足抽采達標所需的抽采時間要求；③敷設抽采管路、布置鉆場及鉆孔的抽采巷道采用礦井全風壓通風時，巷道風速不得低于0.5m/s。

瓦斯抽采系統(tǒng)建設應當遵循工程超前、能力充足、設施完備、計量準確要求；瓦斯抽采管理應當做到機構健全、制度完善、措施重效、監(jiān)督到位。同步推進瓦斯抽采能力、時間、抽采率最大化，鉆孔施工、驗證上圖、效果評價等達標評判重點環(huán)節(jié)規(guī)范化，抽采管路連接、計量儀器儀表安裝等現(xiàn)場管理精細化，鉆孔施工視頻監(jiān)控、隨鉆測量、抽采參數(shù)自動計量等信息化，確保瓦斯抽采量、瓦斯風排量、殘余可解吸瓦斯量符合規(guī)定要求，嚴禁計劃開采煤量超過瓦斯治理達標煤量。

3 瓦斯科學化、精細化抽采的研究

3.1 要有遵從瓦斯解吸自然規(guī)律的科學化抽采參數(shù)設計

包括鉆孔設計、鉆孔封孔、孔口負壓、風量匹配等。煤層瓦斯的解吸遵從自然的科學規(guī)律，從開始到逐步衰減有一個內在的規(guī)律，人為的技術干預多為物理性的，對瓦斯抽采量的增加會起到很大的促進作用，但物理措施后較高的負壓和流量反而會引起解吸通道的堵塞和周邊空氣的混入，造成抽采濃度的下降，會很快抵消掉先前采取的物理措施效果。因此，在抽采參數(shù)上要充分考慮該因素，要采用合理的負壓、風量匹配[1]。

3.2 要有瓦斯抽采精細化方案、技術要求

瓦斯抽采礦井應當根據井上（下）條件、煤層賦存、地質構造、開拓開采部署、瓦斯來源和涌出特點等情況具體制定地面預抽采、井上下聯(lián)合抽采、井下區(qū)域遞進式抽采、邊采掘邊抽采、采空區(qū)抽采等抽采達標工藝方案。

關于抽采達標工藝方案的選擇其中重點要說的是卸壓瓦斯抽采的工藝方案應當根據鄰近煤層瓦斯含量、層間距離與巖性、工作面瓦斯涌出來源分析等進行，采用多種方式實施綜合抽采。

瓦斯抽采礦井應試驗考察不同抽采方式、方法條件下的煤層瓦斯抽采規(guī)律，根據抽采參數(shù)、抽采時間和抽采效果之間的關系，確定合理抽采方式下的抽采超前時間，并結合抽采工程周期，安排抽采、掘進、回采三者之間的關系。

瓦斯抽采礦井應開展煤層瓦斯壓力、煤層瓦斯含量、鉆孔瓦斯抽采半徑、煤層透氣性系數(shù)、鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)、預抽煤層瓦斯噸煤鉆孔量、預抽評價單元最小區(qū)段長度、預抽鉆孔最短抽采時間等基礎參數(shù)的測定工作以及采用水力壓裂、水力沖孔、水力割縫、深孔爆破等增透技術時的效果考察工作。

區(qū)域及采掘工作面進行瓦斯抽采前，必須根據煤層原始含量、可抽采時間、抽采系統(tǒng)能力、衰減系數(shù)、煤層透氣性、抽采半徑、地質等參數(shù)情況，合理進行施工設計。

4 對于瓦斯抽放技術的展望

應該從各方面出發(fā)，研究高效高產采煤工作面抽放瓦斯率的方法，對采空區(qū)瓦斯抽放技術進行針對性研究，優(yōu)化完善瓦斯抽放泵的性能；研究強力鉆機和高性能的鉆具，力爭能夠打出深孔、大直徑孔。此外，也應該重視對抽放方法的選擇，因地制宜選擇合適的抽放方法，并且要加強對瓦斯抽放重要性的認識，完善瓦斯抽放相關機制體系，增大相應設備的投入，保證瓦斯的安全抽放，保證開采安全。

5 結語

目前，先進的監(jiān)測監(jiān)控、自動化控制、智能裝備的發(fā)展也已經為煤礦瓦斯精細化抽采系統(tǒng)建設奠定了可靠的設備基礎，煤礦瓦斯精細化抽采建設對我國煤礦安全生產意義重大。