采煤工作面瓦斯抽采技术的应用探讨

王文才，李岩，罗新旗，白栋

摘 要：瓦斯是世界公认的温室气体之一，是矿井生产中散发的一种有毒气体，会直接影响矿井的安全生产。但从能源角度看，瓦斯是一种清洁度较高的能源。因此，引入瓦斯治理技术是十分必要的。就采煤工作面瓦斯抽采技术的应用进行了分析、讨论，希望对相关单位有所帮助。

关键词：采煤工作面；瓦斯抽采；温室效应；采空区

中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）21-0008-01

1 采煤工作面瓦斯的主要来源

一般而言，采煤工作面的瓦斯主要有3种来源：①由新开采的工作面中涌出；②由新开采的煤炭中散发；③由浮煤中散发。上述3种情况所产生的瓦斯量占采煤工作面瓦斯散发总量的70%以上。除了上述情况外，也有来自围岩区域涌出的少量瓦斯。因此，采煤工作面和采空区的瓦斯治理是最值得研究的一项技术。

2 采煤工作面瓦斯抽采治理技术分析

2.1 煤层瓦斯抽采方式选取分析

就当前的技术条件而言，依照采煤工作面瓦斯抽采作业技术的开展难度和抽采作业客观限制条件，可将采煤工作面的瓦斯抽采方式分为以下4种：①对于瓦斯抽采难度较低的采煤工作面，可选用瓦斯抽采为采煤工作面的预抽方式，然后采取穿孔或顺层布孔方式完成相应的瓦斯抽采。②对于一般难度的瓦斯抽采工作，可以采用顺层钻孔预抽、随采随抽和穿层钻孔预抽的方式。另外，对于分层开采模式、厚度较大的采煤工作，应先实施分层泄压等措施。③在采煤工作面瓦斯含量较高或透气性较差的采煤作业环境中，应先对其进行加密钻孔、松动，然后爆破。另外，对于采煤工作面与瓦斯突出问题较为严重的瓦斯抽采作业区域，应先使用穿层网格预抽的方式处理。④对于采煤工作面掘进巷道瓦斯涌出问题较为严重的区域，应先采用掘进与抽采同时进行的方式，从而保障开采的安全性。

2.2 煤层瓦斯抽采技术选取分析

采煤工作面采空区展开的抽采作业应选取适合的抽采技术进行抽采、埋管和打钻抽采等工作。本文分析了几种较为常见的采煤工作面采空区瓦斯抽采技术。

2.2.1 密闭抽采技术

密闭抽采技术是当前使用最为成熟的采煤技术之一。采用该技术应先对采空区工作面的进风巷道和回风巷道进行密封处理，然后将瓦斯抽采装置穿过巷道密闭墙，进而有效介入采煤工作面的采空区域中进行抽采作业。实践结果表明，在密闭抽采方式的作用下，抽取的瓦斯浓度基本保持在20%～65%之间。

2.2.2 插管抽采技术

采用插管抽采技术应将带有孔眼的管子放置于顶板冒落前，并将其直接插入采煤工作面中进行抽采工作，从而使其能在回采时与防水、防渣工作相结合。此外，我们应满足相应技术的发展需求，保障相应技术的稳定性。实践结果显示，使用插管抽采方式抽采处理后的瓦斯浓度应该保持在10%～30%之间。

3 采煤工作面瓦斯抽采技术的应用实例

3.1 采煤工作面工程实例

以某煤矿矿井为例，该矿井的瓦斯含量较高，采用平硐的方式开采煤层。在开采过程中，将煤层划分为+890 m和+935 m两种水平。矿井带区前进式布设状态下的采煤工作面布设方式为后退方式。其煤层厚度在26～51 cm之间，分别处于厚度为5～17 cm的矸石之间，倾斜角度在5～11°之间，采煤工作面的有效高度大约为1 m。

3.2 瓦斯抽采技术的选取

分析该煤层的瓦斯抽采技术时，应从煤层瓦斯抽采技术的可行性角度分析。可以使用本文列举的边采边掘的方式进行。此外，必须紧密结合采煤工作面瓦斯抽采治理办法研究、分析，并结合实际使用选取钻孔抽采、巷道抽采的方式。

3.3 采煤工作面本煤层瓦斯抽采技术分析

该煤层工作面的煤层钻孔应采用间隔2.5 m的方式进行，钻孔方向应与采煤工作面的开切方向一致。另外，钻孔与巷道底板之间的有效距离应为0.4 m。在这种布局方式的作用下，钻孔数值应与采煤工作面的长度一致，且要随数值的变化调整长度。因该煤层瓦斯抽采作业中涉及钻孔长度的数值较大，为了有效保障瓦斯抽采作业的有效进行，应在确定钻孔布局间距时对其加密。此外，在瓦斯抽采作业后期，应采用封孔处理的方式，使用水泥封孔，并将封孔的数值设置为8.0 m。

3.4 采煤工作面采空区瓦斯抽采技术分析

对于采煤工作面采空区顶板倾向钻孔层位的选取而言，为了能顺利抽取采空区的瓦斯，抽采时应选取有效的钻孔方式。应在采煤工作面回风港位置完成钻孔施工，且尽量保证钻孔位置正确，使其位于采空区上方。在这一过程中，应确保钻孔位置位于采空区域顶板裂缝的区域内，以保证该位置能够涌入浓度较高的瓦斯。

4 结束语

综上所述，通过深入研究、分析地下矿井资源的开发现状发现，采煤工作面的瓦斯抽采达到了预期效果，表明该技术具有可行性，且有利于我国经济的发展。调查显示，在采煤工作面预抽能有效保障矿井的生产安全。因此，我们应努力做好采煤工作面的煤层预抽工作。瓦斯是一种非常珍贵的不可再生资源，有效控制瓦斯的排放量不仅能够减轻温室效应，还可以缓解能源不足的问题。由此可见，采煤工作面瓦斯抽采是一项专业技术含量较高的工作，能够为矿井生产提供安全、有效的保障，进而促使矿井生产后续工作顺利进行。

参考文献

[1]马骏驰，袁树杰，况成斌，等.低透气性煤层瓦斯抽采技术实践[J].煤炭技术，2012，31（11）：131-133.

[2]张青全.高瓦斯采煤工作面高抽巷瓦斯抽采技术改进实践[J].企业技术开发（下），2011（12）：161-162.

〔编辑：张思楠〕

Coal Face Gas Drainage Explore the Application of Technology

Wang Wencai， Li Yan， Luo Xinqi， Bai Dong

Abstract： The gas is recognized as one of the worlds greenhouse gases are emitted mine production of a toxic gas， it will directly affect the safety of the mines production. But from the perspective of energy， gas is a higher cleanliness of energy. Therefore， the introduction of gas control technology is essential. On Coal Face Gas drainage technology applications are analyzed， discussed， and I hope the relevant units to help.

Key words： coal face； gas drainage； greenhouse； mined - out area