鄭玉軍

關(guān)鍵詞：高瓦斯礦井;抽采方式;煤炭開采

1 高瓦斯礦井概述

眾所周知，瓦斯是一種可燃性氣體。它難溶于水，且無色無味。瓦斯主要起源于煤炭形成的開始階段。是古代植物堆積成煤的初期，纖維素和有機(jī)質(zhì)經(jīng)厭氧菌的作用分解而成。在高溫、高壓的環(huán)境中，在成煤的同時(shí)，由于物理和化學(xué)作用，繼續(xù)生成瓦斯。煤層中的瓦斯含量，主要取決于煤的變質(zhì)程度、煤層賦存條件、圍巖性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)等因素。一般情況下，同一煤層的瓦斯含量隨深度而遞增。具備下列情形之一的礦井為高瓦斯礦井：①礦井瓦斯相對涌出量大于10m3/t;②礦井絕對瓦斯涌出量大于40m3/min;③礦井任一掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量大于3m3/min;④礦井任一采煤工作面絕對瓦斯涌出量大于5m3/min。

在煤礦開采中瓦斯?jié)舛仍礁撸V井開采難度越大。高瓦斯礦井對工作人員的安全構(gòu)成了極大的威脅。從企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益來看，高瓦斯礦井的安全作業(yè)也直接影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所以國內(nèi)高瓦斯礦井的開采也備受行業(yè)的關(guān)注。瓦斯抽采技術(shù)也得到了長足的發(fā)展[1]。各大煤炭企業(yè)及院校也在大力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，并且成立相應(yīng)的科學(xué)研究課題來治理礦井瓦斯問題，主要是為了保障礦井工作人員的生命安全。

2 高瓦斯礦井抽采技術(shù)模式

為提高高瓦斯礦井開采的安全性，我國很多企業(yè)已經(jīng)采取了積極有效的治理措施，高瓦斯礦井的抽采也有了一定的基礎(chǔ)。目前，我國常用的高瓦斯礦井抽采技術(shù)包含開采前抽采，開采中的抽采以及開采后的抽采。

2.1 開采前進(jìn)行抽采

瓦斯抽采過程中，常用的是開采前的抽采。利用采前抽采，能夠很有效的降低開采中瓦斯?jié)舛?，提高抽采的效率。同時(shí)考慮其瓦斯的集中性，采用這種方式還能夠保障效果。通常來說采前抽采采用的是地面鉆孔、順層鉆孔和穿層鉆孔三類結(jié)合使用。目前，研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)合這幾種鉆孔的優(yōu)勢能夠更好的進(jìn)行抽采，保證抽采的效果，并且提高其效率[2]。采前抽采能夠極大的提升煤礦工作人員的安全同時(shí)還能夠降低瓦斯含量，避免瓦斯事故。同時(shí)采用采前抽采的方式降低了礦井內(nèi)壓力，從而有效的防止了煤與瓦斯突出等現(xiàn)象。

2.2 開采中進(jìn)行抽采

開采過程中進(jìn)行抽采主要用于礦井中瓦斯的涌出量較大，或者在單個(gè)采掘工作面上瓦斯?jié)舛戎饾u升高的情況下。常用的抽采方式為穿層鉆孔、順層鉆孔和采空區(qū)埋管等抽采方式。開采過程中進(jìn)行抽采，這種高瓦斯礦井的治理模式能夠提高瓦斯抽采率，同時(shí)還能夠比較精確的控制瓦斯的含量和濃度。從而進(jìn)一步保障礦井工作人員的人身安全。

2.3 開采后進(jìn)行抽采

當(dāng)?shù)V井巷道內(nèi)瓦斯的含量及其濃度較低時(shí)，其對礦業(yè)工作人員的安全影響比較小。在這種情況下，一般采用采后抽采的方式。地面鉆孔抽采和穿層鉆孔抽采，主要用于采后抽采。通過這兩種抽采鉆孔方式來保證瓦斯的利用率，避免瓦斯的過度浪費(fèi)。在實(shí)際工作過程中，瓦斯抽采能夠保證礦井通風(fēng)的安全性，同時(shí)還能夠降低瓦斯的不斷積累，提高礦井工作人員的人身安全。此外，提升瓦斯的利用率有效地提高了礦產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[3]。

3 抽采技術(shù)在煤礦瓦斯防治中的有效應(yīng)用

資源整合礦井由于其地質(zhì)條件更為復(fù)雜，不同的礦井需采取不同的瓦斯治理技術(shù)措施，不同的工作面也需采取不同的瓦斯治理技術(shù)方案。具體內(nèi)容如下：

3.1 地面預(yù)抽

針對高瓦斯煤層向低瓦斯煤層進(jìn)行轉(zhuǎn)變的根本措施為地面預(yù)抽，在瓦斯地面預(yù)抽有效實(shí)現(xiàn)的情況下，才能為瓦斯安全隱患的發(fā)生給予有效避免，為煤礦生產(chǎn)提供安全性保障。任何煤礦開采過程中，通過抽采方式將高濃度瓦斯向低瓦斯含量進(jìn)行轉(zhuǎn)變是一項(xiàng)必須的工作環(huán)節(jié)。在煤層開采之前開展的抽采工作為地面預(yù)抽，旨在將煤層瓦斯含量給予有效降低，確保礦井建設(shè)以及煤礦生產(chǎn)安全隱患得以有效消除。地面預(yù)抽技術(shù)顯著的特征就體現(xiàn)在抽采以及開采時(shí)間和空間并不會(huì)對其造成影響，針對地面大規(guī)模抽采井的布置工作可以在煤礦開采前的8-10年或更長時(shí)間進(jìn)行開展，如此能夠?yàn)榇竺娣e瓦斯抽采工作的良好開展給予保障，相應(yīng)的規(guī)?；a(chǎn)也會(huì)得以有效形成[4]。

3.2 煤礦井上井下聯(lián)動(dòng)抽采

在礦井生產(chǎn)安全性給予保障的條件下，針對原有開采區(qū)的地面規(guī)劃區(qū)已經(jīng)逐漸向開拓區(qū)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，基于礦井生產(chǎn)相應(yīng)規(guī)劃基礎(chǔ)上，在井下需要將掘進(jìn)開拓巷道準(zhǔn)備工作做好，這一過程中需要對瓦斯抽取形式進(jìn)行積極調(diào)整，通過對地面抽采井的有效利用，結(jié)合煤層裂隙合理布置井下鉆孔位置以及確定井下鉆孔的參數(shù)，確保井上井下聯(lián)合抽采目的得以達(dá)成，促使煤層瓦斯量得以快速降低。

在煤礦瓦斯防治中通過先地面后井下聯(lián)動(dòng)抽采的有效實(shí)施，進(jìn)而基于煤礦規(guī)劃對地面預(yù)抽方式進(jìn)行實(shí)施，能夠促使這一區(qū)域逐漸向開拓準(zhǔn)備區(qū)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，對于煤礦井下來說，需要將貫通施工方式給予有效實(shí)施，在施工過程中主要是采用水平長鉆孔將地面已有的抽采經(jīng)壓裂的裂縫與對應(yīng)影響帶進(jìn)行有效貫通，以此確保直井壓裂裂縫與順層水平鉆孔得以更好的形成，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)立體抽采網(wǎng)的有效構(gòu)成。在達(dá)到貫通要求后就需要將相應(yīng)工作立即停止，并逐漸向地面井下區(qū)域卸壓抽采形式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，以此促進(jìn)抽采效率的有效提升，同時(shí)也能將抽采達(dá)標(biāo)時(shí)間給予全面節(jié)省。在具體開采過程中為了確保順層鉆孔預(yù)抽成效得以有效提升，就需要對進(jìn)鉆孔布置方式進(jìn)行積極改進(jìn)，與此同時(shí)優(yōu)化鉆孔密度以及孔深等數(shù)據(jù)[5]。在優(yōu)化鉆孔密度過程中是以有效測定抽采半徑方式應(yīng)用為主，通過對鉆孔間距的合理布置，將因鉆孔間距太小而出現(xiàn)的抽采重疊所導(dǎo)致的抽采量減少問題給予有效避免。

3.3 井下遞進(jìn)抽采

在遞進(jìn)抽采技術(shù)應(yīng)用過程中，回采工作面的布置需要在多條巷道掘進(jìn)中進(jìn)行，關(guān)于外測巷道內(nèi)向下一臨近工作面長鉆孔的實(shí)施應(yīng)提前進(jìn)行，確保鉆孔長度與相應(yīng)工作面需求相匹配，促使外測巷道向下一工作面兩面巷道條帶覆蓋過程中、對長度的條件需求得以充分滿足，在對這一工作面進(jìn)行掘進(jìn)的過程中，需要將下一工作面抽采工作進(jìn)行開展，為下一工作面抽采時(shí)間的延長給予保障，為抽采工作實(shí)施創(chuàng)造有利條件，進(jìn)而極大限度的降低回采工作面瓦斯量。在煤礦瓦斯防治過程中為確保遞進(jìn)模塊抽采順利實(shí)施得以有效實(shí)現(xiàn)，通過對長鉆孔抽采特征的充分探究，能夠?qū)⒊椴尚ЧM(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測，在此基礎(chǔ)上能夠確保模塊抽采參數(shù)選擇的合理性。值得注意的是，對于長鉆孔來說，需要確保嚴(yán)封以及長封孔需求得以充分滿足，為鉆孔長期抽采工作開展給予保障，促進(jìn)抽采效果的有效提升。

4 結(jié)語

目前國內(nèi)外煤礦企業(yè)中，高瓦斯礦井的瓦斯治理始終是一個(gè)備受關(guān)注的問題。煤礦工作人員的生命安全，以及礦井的穩(wěn)定性對煤礦企業(yè)的發(fā)展極其重要。采用先進(jìn)的抽采技術(shù)，能夠有效的降低瓦斯含量，保證工作人員的人身安全，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。采用合理科學(xué)的方式進(jìn)行抽采作業(yè)也是煤礦企業(yè)在發(fā)展過程中需要密切注意的方向。

參考文獻(xiàn)：

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