浅析如何提高煤矿瓦斯抽采效率

孙斌++刘登超

摘 要：煤矿瓦斯的抽采与利用是贯彻落实我国当前号召的科学发展观，推动煤矿安全、情节发展的重要途径。国家予以煤矿瓦斯抽采工作足够的重视与关注，并且成立了煤矿瓦斯抽采的专门部门与机构，主要用于安排专项资金，制定专项政策，贯彻实现煤矿瓦斯防治结合、煤矿瓦斯标本兼治等目标。近几年来，我国煤矿瓦斯治理工作取得了较为理想的效果，但是依然需要进一步的强化努力，扩大规模，实现煤矿瓦斯抽采的产业化。现文章主要针对如何提高煤矿瓦斯抽采效率进行研究。

关键词：煤矿瓦斯 抽采效率 瓦斯治理

中图分类号：TD712.6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）05（a）-0042-02

煤炭是我国重要的基础性能源，是保证我国国民经济发展，实现社会经济繁荣进步的重要资源。在进入21世纪以来，我国经济快速增长，相应的煤炭需求量也得到提升。在煤炭工业与社会经济同步增长的同时，煤炭开采的条件不断恶化，主要突出体现在煤矿开采深度加大、煤矿瓦斯压力增加、煤矿瓦斯含量增加等。在煤矿生产中瓦斯有关的安全生产威胁十分严重。

1 煤矿瓦斯抽采的目的

当前我国煤矿中常见的瓦斯安全事故类型众多，主要可以分为瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、瓦斯燃烧与窒息等。其中，瓦斯爆炸、瓦斯燃烧以及瓦斯窒息出现的重要原因就是煤矿中累积了大量的瓦斯气体。当煤矿矿井中的瓦斯体积分数达到5%～15%的范围时，则十分有可能导致瓦斯爆炸安全事故。当煤矿矿井中的瓦斯体积分数超过15%的时候，则有可能会导致瓦斯燃烧事故；当瓦斯积聚在空中，使得空气中的氧气含量体积分数下降至12%的时候，人就会感到十分严重的呼吸困难等情况，煤与瓦斯突出是煤矿中煤体中存储的瓦斯能与应力层的释放，从而导致煤与瓦斯的突出[1]。总体来说，煤矿瓦斯的直接排放不单单严重浪费了瓦斯能源，同时还污染了生态环境。瓦斯是一种以甲烷为主要成分的气体，煤矿煤层中的瓦斯是一种能够形成强大温室效应的体系，甲烷的所能够产生的温室效应是而二氧化碳的20倍以上。因此，煤炭瓦斯抽采是对于煤矿的安全生产以及生态环境的保护都是十分重要的。煤矿瓦斯抽采的目的主要有：（1）减少瓦斯涌出的概率，避免瓦斯超限，降低瓦斯在煤矿的聚集情况，为煤矿通风创造积极有利的环境条件；（2）减少煤层中存储的瓦斯能力，改善煤矿中煤体的强度，避免煤与瓦斯突出的安全事故的发生；（3）更加高效地利用开发高效清洁的能源；（4）减少对生态环境的污染，实现生态环境的可持续发展。

2 如何提高煤炭瓦斯抽采效率

2.1 选择合适的抽采方法

煤炭瓦斯的抽采方法众多，要提高煤炭瓦斯抽采效率机必须要针对煤矿的实际情况来选择最佳的瓦斯抽采方式。第一，地面钻井采前抽采瓦斯。地面钻进前抽采瓦斯是20世纪美国发明的一种瓦斯抽采方式，该抽采方式不适合在地质结构复杂的、煤层透气性差的高瓦斯矿区地质区域进行。地面压裂钻井的结构如图1所示，该方法主要分为三个阶段：分别为完井阶段、煤层透气性改造阶段以及排水采气阶段。当前我国地面钻井技术已经十分成熟，影响地面钻井抽采瓦斯效果的关键因素是壓裂与排采环节。传统的地面钻进技术大多都是十分前置液、顶替液压裂等技术，目前在部分矿区还尝试使用了二氧化碳压裂驱替技术。第二，井下穿层钻孔抽采方法。井下穿层钻孔抽采技术是当前煤矿被保护层卸压瓦斯抽采最为常用的方式之一，该方法拥有以下优点：（1）根据煤矿保护层以及被保护层赋存的特征以及层位之间的相对关系，可以有针对性的灵活调整抽采巷道以及进行瓦斯抽采钻孔。该技术的灵活性较强，瓦斯抽采钻孔工程量较小，钻孔布孔便捷。（2）瓦斯抽采小说良好，能够根据以往瓦斯抽采的效果来对后期瓦斯抽采的技术工程进行调整与优化，以提升卸压瓦斯的抽采效果。第三，井下巷道抽采方法。井下巷道卸压瓦斯抽采技术较为适合在被保护层位于断裂带的情况下，一般使用的方法包括走向高抽巷方法、倾斜高抽巷法。总体来说，在选择煤矿瓦斯抽采方式的时候要综合考虑到瓦斯的来源、煤炭的煤质情况、采掘的相关因素、时间的配合以及抽放技术等[2]。

2.2 关注煤矿瓦斯抽采细节

首先，扩大瓦斯抽放范围。在煤矿瓦斯抽采过程中要适当扩大抽放的范围，合理增加抽放钻孔，扩大瓦斯抽放面积，增加煤层抽放及其抽放区域。其次，提高煤层的透气性。在煤矿煤层中煤层的透气性是影响瓦斯流动的主要因素。通常煤层中的透气性往往都是用透气性系数来表示，如透气性系数流动越大则瓦斯含量就相对较少；反之，则瓦斯含量较大。最后，采用综合瓦斯抽放技术。伴随着煤矿开采机械化水平的提升，煤矿开采强度与范围不断扩大。煤矿采空区等区域的瓦斯涌出量也不断加大，从而导致传统的单一瓦斯抽放方式无法满足瓦斯防治工作的需求。因此，为了实现安全高效的生产，瓦斯抽采技术急需新的突破与发展。

2.3 落实健全瓦斯抽采使用制度

当前影响我国煤矿瓦斯抽采效率的重要因素之一就是我国针对瓦斯抽采的相关鼓励政策尚未完善落实，导致煤矿瓦斯抽采工作无法全面开展，从而瓦斯抽采工作效率低下。首先，国家应制定并落实煤矿瓦斯抽采利用相关税费的优惠政策。针对煤矿企业以及瓦斯抽采工作制定并实施增值税征税后返税、进口设备税收优惠，免征收煤矿企业所得税等税收政策。认真贯彻并落实煤矿瓦斯开采的探矿权以及采矿权使用费用的减免制度，推动煤矿层瓦斯资源勘探工作的进行，推动煤矿瓦斯前期的利用开发。其次，实施开展瓦斯抽采利用财政补贴政策。根据瓦斯发电自发自用的原则，多余上网的原则，引导瓦斯抽采发电。当前瓦斯上网电价的标准相对较低，瓦斯发电企业缺乏利用瓦斯发电的积极性，因此，国家需要适当提供财政补贴，鼓励瓦斯发电上网[3]。最后，健全瓦斯抽采利用的标准，参考先进国家的经验与标准，强化瓦斯抽采的研究，充分发挥瓦斯资源的有效性。使得既能保证煤矿的安全生产工作，还能够推动瓦斯能源的情节利用。

3 结语

在煤矿开采中抽采瓦斯是十分重要的工作环节之一，其能够预防煤矿瓦斯安全事故的出现，还能够充分利用瓦斯这一能源。提高煤矿瓦斯抽采效率可以从选择瓦斯抽采技术、关注瓦斯抽采细节以及制定瓦斯抽采使用制度等多方面入手，站在微观与宏观的角度全方位提升煤矿瓦斯抽采率。

参考文献

[1] 褚廷湘，余明高，杨胜强.瓦斯抽采对U+Ⅱ型近距离煤层自燃的耦合关系[J].煤炭学报，2010（12）：2082-2087.

[2] 王宏图，江记记，王再清.本煤层单一顺层瓦斯抽采钻孔的渗流场数值模拟[J].重庆大学学报，2011（4）：24-29.

[3] 张开加.提高中小型煤矿瓦斯抽采效率浅析[J].能源技术与管理，2013（6）：28-30.