煤矿瓦斯综合抽采技术及应用

刘保林

华晋焦煤有限责任公司沙曲一矿

煤矿瓦斯综合抽采技术及应用

刘保林

华晋焦煤有限责任公司沙曲一矿

近年来，我国各个大型的煤矿频发特大瓦斯爆炸事故，而目前需要对煤炭生产企业的能源结构进行深层次的改革，大型和特大型的矿井将进一步增加数量，为了进一步提高开采的安全性，瓦斯综合抽采技术应运而生。对于一个矿井、一个煤层而言，应结合煤层地质、瓦斯赋存等条件，通过技术方案论证，择优选定几种抽采方法进行有机组合对煤层进行综合瓦斯抽采；煤矿瓦斯的综合抽采是通过对工作面的采前、采中和采后的瓦斯抽采来实现的，本文探讨了有关煤矿瓦斯综合抽采技术及应用方面的问题，希望给以后的工作提供具体的参考作用。

煤矿瓦斯；综合抽采；技术

1、煤矿瓦斯综合抽采的内涵

煤矿瓦斯抽采方法很多，根据不同的划分原则，瓦斯抽采方法有多种分类方法。以煤层开采时间划分，分为采前抽采、采中抽采和采后抽采。以瓦斯抽采对象划分，分为本煤层抽采、邻近层抽采、回采工作面抽采、掘进工作面抽采和采空区抽采。以抽采方式划分，分为钻孔抽采（顺层钻孔和穿层钻孔）、地面钻井抽采、巷道抽采和埋管抽采等，并不是将上述所有抽采方式集中在一个矿井使用才称为煤矿综合瓦斯抽采。对于一个矿井、一个煤层而言，不可能通过单一的瓦斯抽采方法解决矿井瓦斯问题。应结合煤层地质、瓦斯赋存等条件，通过技术方案论证，择优选定几种抽采方法进行有机组合对煤层进行综合的瓦斯抽采，实现煤矿瓦斯抽采的最大化。通过煤矿瓦斯的综合抽采，使得抽采效果满足工作面采前、采中、采后各时间段的瓦斯抽采考核要求，最终确保工作面的安全采掘，实现高瓦斯突出矿井的安全高效生产。

2、我国煤矿瓦斯抽采技术发展及现状

我国煤矿瓦斯抽采的历史比较久，从1938年首次在抚顺龙凤矿进行采空区瓦斯抽采到现在，煤矿瓦斯抽采技术的发展大致分为4个阶段:20世纪50年代初开始的高透气性煤层瓦斯抽采阶段、邻近层卸压瓦斯抽采阶段、低透气性煤层的本煤层顺层钻孔与穿层钻孔抽采阶段和80年代到现在的综合抽采瓦斯阶段。通过半个多世纪的发展，煤矿工作者们把我国各地煤层地质特点和开采条件相结合，摸索到很多适用于我国煤矿开采条件的井下传统瓦斯抽采技术。抽采技术的应用虽说对提高煤矿瓦斯治理有明显效果，可是却存在着一个普遍没办法忽视的问题，需要大量的煤岩层钻孔。而且这些抽采工程一定在具备施工钻孔的巷道条件后或者提前开掘专门的岩层巷道后才可以实施，这样就大大增加了煤矿开采的成本。

3、煤矿瓦斯综合抽采技术介绍

煤矿开采过程中，瓦斯抽采技术多种多样，并且划分原则不同，抽采技术也存在较大差异。比如，按照煤层开采的时间进行划分，可分为采前抽采技术、采中抽采技术以及采后抽采技术；按照瓦斯抽采对象的不同，又分为本煤层抽采技术、临近层抽采技术、掘进工作面抽采技术等；按照瓦斯抽采方式进行划分，又有钻孔抽采技术、地面钻井抽采技术以及埋管抽采技术等。由上述可知，划分的方式不同，瓦斯抽采的方式也是随之而变的。但是不同的抽采技术之间都有着紧密的联系，所谓的瓦斯综合抽采技术并不是将上述所有的方式全部应用在煤矿开采过程中，而是要根据开采煤矿的特点、地质情况以及瓦斯的含量等，从中选择最优的瓦斯抽采方式，使瓦斯抽采的效果能够真正实现煤矿的安全生产，提高煤矿企业的生产效益。

4、瓦斯综合抽采技术的作用

在煤矿开采前进行瓦斯抽采，能够使煤矿开采过程中的瓦斯含量降低，从而降低对煤层的压力，降低煤矿开采过程中的危险性，一般在煤矿开采前需将瓦斯含量降低至8m³/t，压力降低至0.74MPa，在煤矿开采过程中抽采瓦斯可以控制工作面的回风流和上隅角瓦斯浓度，使瓦斯的抽采率得到很好的保障，进而保障煤矿开采工作的安全、顺利开展。在煤矿采后进行瓦斯抽采，一方面可以使煤矿内部的通风性得到很好的保障，另一方面可以有效降低井内瓦斯的外泄量。此外，密闭采空区抽采内部的瓦斯，可以综合利用抽采出来的瓦斯进行各类其他生产活动。在煤矿瓦斯抽采的各个阶段，都有其相对应的考核指标，瓦斯综合抽采技术就是在让煤矿瓦斯各个抽采阶段考证指标达标的前提下，再进行煤矿开采工作，进而有力保障煤矿开采工作的安全，顺利进行。

5、瓦斯综合抽采的技术实现

降低瓦斯对煤层的压力和瓦斯的含量，进而降低煤矿开采的危险性，是煤矿瓦斯采前抽采的主要目的。若开采煤层是单一煤层，可以应用预抽煤层瓦斯技术来实现煤矿的采前抽采，其中穿层钻孔结合顺层钻孔抽采技术、千米钻机顺层长钻孔抽采技术是预抽煤层瓦斯技术的主要技术，若开采煤层是群煤层，在进行煤矿采前瓦斯综合抽采时可以采用保护层抽采技术和卸压瓦斯抽采技术来进行抽采。在煤矿采中选择瓦斯抽采技术时，要充分考虑到工作面的通风方式。若工作面采用的是U型的通风方式，建议采用顶板走向穿层钻孔方式和采空区插管方式来抽采煤矿内部的瓦斯。若工作面采用的是Y型的通风方式，建议采用沿空留巷穿层钻孔方式和地面钻井方式来抽采煤矿内部的瓦斯，值得注意的是若煤矿瓦斯含量出现30m3/min以上，此时工作面的通风方式无论是U型还是Y型，走向高抽采法都应该是首选的抽采方式。

6、结束语

综上所述，随着煤矿开采深度的增加，瓦斯含量和压力也在不断增加，这将严重影响到煤矿企业开采的安全性，为此，我们必须全面综合抽采矿井内部的瓦斯，于此，应当对矿井的瓦斯进行全面抽采，但是单一的瓦斯抽采方式局限性相对较大，无法有效贯穿于煤矿开采的每个阶段。因此，为了降低瓦斯的危险性以及提高开采的安全性，采用较为先进的抽采技术，使得井下煤炭的开采期间的瓦斯威胁得以基本消除，煤炭安全高效的生产得到保证。

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