馬杰

冀中能源峰峰集團(tuán)大社礦 河北邯鄲 056000

①瓦斯抽采礦井應(yīng)保證開拓煤量、準(zhǔn)備煤量、回采煤量與抽采達(dá)標(biāo)煤量相對平衡，瓦斯抽采工程與開拓工程同步設(shè)計(jì)、超前施工，同步投入使用。瓦斯抽采礦井每年須對抽采達(dá)標(biāo)煤量進(jìn)行評價(jià)，并依據(jù)礦井瓦斯抽采達(dá)標(biāo)煤量編制礦井年度生產(chǎn)計(jì)劃，計(jì)劃開采煤量嚴(yán)禁超過抽采達(dá)標(biāo)煤量。礦井應(yīng)保證瓦斯抽采量、瓦斯風(fēng)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(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控管網(wǎng)中甲烷濃度、負(fù)壓、流量、溫度、一氧化碳等參數(shù)以及設(shè)備的開停狀態(tài)，具備自動統(tǒng)計(jì)抽采純量和累計(jì)抽采量功能。瓦斯抽采參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)與礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)（或接入安全監(jiān)控系統(tǒng)），并能實(shí)時(shí)傳輸抽采管網(wǎng)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(yù)抽煤層瓦斯評價(jià)單元，須安裝瓦斯抽采自動和人工計(jì)量裝置，實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動計(jì)量。瓦斯抽采量及預(yù)抽效果評價(jià)須依據(jù)抽采自動計(jì)量數(shù)據(jù)，自動計(jì)量與人工計(jì)量數(shù)據(jù)每周至少進(jìn)行1次比對，誤差＞5%時(shí)以低值數(shù)據(jù)為準(zhǔn)計(jì)入評價(jià)。④瓦斯抽采礦井應(yīng)試驗(yàn)考察不同抽采方式、方法條件下的煤層瓦斯抽采效果，根據(jù)抽采參數(shù)、抽采時(shí)間和抽采效果之間的關(guān)系，合理確定煤層瓦斯抽采超前時(shí)間。煤礦企業(yè)應(yīng)明確本單位預(yù)抽評價(jià)單元最小區(qū)段長度和預(yù)抽鉆孔最短抽采時(shí)間。⑤抽采瓦斯鉆孔設(shè)計(jì)須依據(jù)經(jīng)考察的鉆孔抽采半徑設(shè)計(jì)，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(shí)間、抽采率最大化。鉆孔設(shè)計(jì)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(gè)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(yù)計(jì)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(yīng)符合設(shè)計(jì)參數(shù)要求，鉆孔施工過程應(yīng)做好記錄，松軟煤層鉆進(jìn)應(yīng)全程下護(hù)孔套管，每個(gè)鉆孔施工完畢后須進(jìn)行驗(yàn)收，用鉆孔實(shí)際參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)分析對比，發(fā)現(xiàn)鉆孔控制范圍或間距不符合設(shè)計(jì)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)打鉆孔，嚴(yán)禁出現(xiàn)抽采“空白帶”。

2 瓦斯抽采精細(xì)化管理要求

礦井確定開拓和開采布局時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮瓦斯抽采達(dá)標(biāo)需要的工程和時(shí)間，確保瓦斯抽采系統(tǒng)工程超前、能力充足、設(shè)施完備、計(jì)量準(zhǔn)確。

（1）煤層群開采的礦井，應(yīng)當(dāng)部署抽采采動卸壓瓦斯的配套工程。

（2）開采保護(hù)層時(shí)，必須布置對被保護(hù)層進(jìn)行瓦斯抽采的配套工程，確保抽采達(dá)標(biāo)。

（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(shí)，其專用抽采瓦斯巷道應(yīng)當(dāng)滿足下列要求：①巷道的位置、數(shù)量應(yīng)當(dāng)滿足可實(shí)現(xiàn)抽采達(dá)標(biāo)的抽采方法的要求；②巷道施工應(yīng)當(dāng)滿足抽采達(dá)標(biāo)所需的抽采時(shí)間要求；③敷設(shè)抽采管路、布置鉆場及鉆孔的抽采巷道采用礦井全風(fēng)壓通風(fēng)時(shí)，巷道風(fēng)速不得低于0.5m/s。

瓦斯抽采系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)當(dāng)遵循工程超前、能力充足、設(shè)施完備、計(jì)量準(zhǔn)確要求；瓦斯抽采管理應(yīng)當(dāng)做到機(jī)構(gòu)健全、制度完善、措施重效、監(jiān)督到位。同步推進(jìn)瓦斯抽采能力、時(shí)間、抽采率最大化，鉆孔施工、驗(yàn)證上圖、效果評價(jià)等達(dá)標(biāo)評判重點(diǎn)環(huán)節(jié)規(guī)范化，抽采管路連接、計(jì)量儀器儀表安裝等現(xiàn)場管理精細(xì)化，鉆孔施工視頻監(jiān)控、隨鉆測量、抽采參數(shù)自動計(jì)量等信息化，確保瓦斯抽采量、瓦斯風(fēng)排量、殘余可解吸瓦斯量符合規(guī)定要求，嚴(yán)禁計(jì)劃開采煤量超過瓦斯治理達(dá)標(biāo)煤量。

3 瓦斯科學(xué)化、精細(xì)化抽采的研究

3.1 要有遵從瓦斯解吸自然規(guī)律的科學(xué)化抽采參數(shù)設(shè)計(jì)

包括鉆孔設(shè)計(jì)、鉆孔封孔、孔口負(fù)壓、風(fēng)量匹配等。煤層瓦斯的解吸遵從自然的科學(xué)規(guī)律，從開始到逐步衰減有一個(gè)內(nèi)在的規(guī)律，人為的技術(shù)干預(yù)多為物理性的，對瓦斯抽采量的增加會起到很大的促進(jìn)作用，但物理措施后較高的負(fù)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(fù)壓、風(fēng)量匹配[1]。

3.2 要有瓦斯抽采精細(xì)化方案、技術(shù)要求

瓦斯抽采礦井應(yīng)當(dāng)根據(jù)井上（下）條件、煤層賦存、地質(zhì)構(gòu)造、開拓開采部署、瓦斯來源和涌出特點(diǎn)等情況具體制定地面預(yù)抽采、井上下聯(lián)合抽采、井下區(qū)域遞進(jìn)式抽采、邊采掘邊抽采、采空區(qū)抽采等抽采達(dá)標(biāo)工藝方案。

關(guān)于抽采達(dá)標(biāo)工藝方案的選擇其中重點(diǎn)要說的是卸壓瓦斯抽采的工藝方案應(yīng)當(dāng)根據(jù)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(jìn)行，采用多種方式實(shí)施綜合抽采。

瓦斯抽采礦井應(yīng)試驗(yàn)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(jù)抽采參數(shù)、抽采時(shí)間和抽采效果之間的關(guān)系，確定合理抽采方式下的抽采超前時(shí)間，并結(jié)合抽采工程周期，安排抽采、掘進(jìn)、回采三者之間的關(guān)系。

瓦斯抽采礦井應(yīng)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(yù)抽煤層瓦斯噸煤鉆孔量、預(yù)抽評價(jià)單元最小區(qū)段長度、預(yù)抽鉆孔最短抽采時(shí)間等基礎(chǔ)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(shù)時(shí)的效果考察工作。

區(qū)域及采掘工作面進(jìn)行瓦斯抽采前，必須根據(jù)煤層原始含量、可抽采時(shí)間、抽采系統(tǒng)能力、衰減系數(shù)、煤層透氣性、抽采半徑、地質(zhì)等參數(shù)情況，合理進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。

4 對于瓦斯抽放技術(shù)的展望

應(yīng)該從各方面出發(fā)，研究高效高產(chǎn)采煤工作面抽放瓦斯率的方法，對采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)進(jìn)行針對性研究，優(yōu)化完善瓦斯抽放泵的性能；研究強(qiáng)力鉆機(jī)和高性能的鉆具，力爭能夠打出深孔、大直徑孔。此外，也應(yīng)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(qiáng)對瓦斯抽放重要性的認(rèn)識，完善瓦斯抽放相關(guān)機(jī)制體系，增大相應(yīng)設(shè)備的投入，保證瓦斯的安全抽放，保證開采安全。

5 結(jié)語

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