冷水江煤矿瓦斯抽采利用现状分析与研究

谢友凤

(冷水江市安全生产监督管理局, 湖南 冷水江 417500)

应用研究·煤矿·

冷水江煤矿瓦斯抽采利用现状分析与研究

谢友凤

(冷水江市安全生产监督管理局, 湖南 冷水江 417500)

冷水江乡镇煤矿分布在冷江矿区、渣渡矿区、金竹山矿区，矿井设计生产能力小于9万t/a。煤层薄、构造复杂、渗透性差,瓦斯灾害严重又难于抽采。近年来实施安全改造推广瓦斯抽采利用，有效地促进了各煤矿在瓦斯超限值以下开拓、开采，杜绝了较大瓦斯事故的发生。

瓦斯抽采； 安全生产； 瓦斯事故

1 冷水江煤矿分布及地质基本情况

冷水江现保留煤矿23家，其中煤与瓦斯突出矿井18对，高瓦斯矿井5对。冷水江市境内共3个矿区，瓦斯分布特点见表1。冷江矿区为一不对称的向斜构造，区内含煤7层，均为无烟煤。渣渡矿区属宴家铺向斜，最显著的特点是重力滑脱构造和飞来峰构造发育，主要位于东南翼。煤层多呈煤包状分布，煤厚变化在0～50m，有利于瓦斯赋存，煤与瓦斯突出严重。金竹山矿区位于祁阳弧构造的前弧北翼，桥头河向斜西南端。矿区内含煤7层，均为无烟煤。

表1 3个矿区瓦斯分布特点

2 瓦斯抽采利用重要性分析

搞好煤矿瓦斯抽采利用，可以降低在开拓、开采时发生瓦斯事故的可能性。冷水江市乡镇煤矿分布在多个矿区，井田煤层赋存条件复杂，煤与瓦斯突出矿井约占80%，防治煤矿瓦斯事故始终是煤矿在开拓、开采过程中面对的难点。如何能降低矿井瓦斯对煤矿开拓、开采的威胁，现在使用较普遍的成熟技术是“利用机械设备和专用管道造成的煤层底板高负压低流量或采空区低负压高流量相结合的方式，将煤层中赋存或释放的瓦斯抽放出来，送到地面瓦斯发电机组”。瓦斯抽采的意义非常重要，可以减少岩巷开拓掘进瓦斯浓度，安全石门揭落煤层，工作面在瓦斯超限值下推进，解决通风不易排除的瓦斯，提高周期工作率，利用瓦斯发电。

3 瓦斯抽采利用推广实践总结

冷水江渣渡矿区錾子口煤矿2013年成功实施了冷水江市乡镇煤矿第一个低浓度瓦斯发电示范工程——錾子口瓦斯综合治理利用项目。运转以来采用岩石底板预抽与采空区抽放相结合的管理模式，抽采效果达到了设计要求。瓦斯抽放系统在冷水江渣渡矿区錾子口煤矿正常投入使用2年的实践证明，煤矿实现了在瓦斯不超限状态下开拓掘进、开采、安全石门揭煤，有效杜绝了瓦斯事故的发生。冷水江市近年来共实施煤矿安全改造项目17个，重点改造和完善煤矿瓦斯抽采及利用系统、通风系统、安全监测监控系统。以“一通三防”为重点，加强监管，通过改造推广瓦斯抽采利用项目，全市煤矿死亡人数和百万吨死亡率均呈逐年下降趋势，尤其瓦斯事故死亡总人数急剧下降。瓦斯抽采利用总量见表2。

表2 瓦斯抽采利用总量 万m3

4 推进瓦斯抽采利用面临的困难

冷水江23对矿井资源赋存条件差，煤矿瓦斯抽采影响半径小、抽采时间长、抽采效率低。实行单一的井下抽采方式，各矿机械化程度低、开采成本高，煤矿企业效益差。先进的适用技术和装备推广力度不够、进展缓慢，煤矿瓦斯抽采装备整体落后。钻孔卸压增透强化抽采、立体瓦斯抽采等成熟技术未使用，成熟的地面瓦斯抽采技术及装备未引进试验，抽采利用总体推进速度落后。

5 瓦斯抽采利用中长期实施建议

开展井上、井下联合抽采，建立立体化瓦斯抽采模式。积极推广新模式，在煤层瓦斯含量大于9m3/t的煤炭准备区实行“先抽后掘”，采取地面钻井抽采与井下长距离钻孔及穿层钻孔预抽相结合的方法，强化瓦斯抽采，待煤层瓦斯含量降到9m3/t以下，再掘进施工。现有的18座高瓦斯矿井，在煤层瓦斯含量为6m3/t以下的生产区，井下采掘工作面继续强化抽采，待瓦斯抽采指标达到要求后，方可进行回采，实现先抽后采、抽采达标。优化矿井瓦斯抽采工艺，实现瓦斯抽采效果达标：充分利用成熟的技术、装备、工艺，因地制宜采取“一矿一策”、“一面一策”的瓦斯治理措施，改进完善瓦斯抽采工艺和提升装备水平，提高瓦斯抽采浓度，实现抽采效果达标。转变瓦斯治理理念，由风排为主向抽采为主转变，通过加大抽采力度和改进抽采工艺，提高瓦斯抽采率。解决松软煤层和低透气性煤层瓦斯抽采难题，通过采取高压水射流、水流扩孔、钻护一体化技术和水力压裂等增透技术，提高瓦斯预抽效果。加快瓦斯综合利用，煤矿井下抽采的瓦斯，以就地发电和民用为主，并推广瓦斯提纯压缩及液化，推广低浓度瓦斯发电利用技术。

6 结语

冷水江市政府成立专门工作机构(煤炭局瓦斯抽采办公室)，安排专项资金，制定了防治结合、标本兼治的措施，大力推进煤矿瓦斯抽采利用。煤矿瓦斯治理利用取得了一定成效，但仍需进一步加大工作力度，努力实现煤矿瓦斯抽采达标，增加瓦斯利用率，促进各煤矿在瓦斯超限值以下开拓、开采，有效杜绝瓦斯事故发生，促进煤矿安全生产形势稳定好转。

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Analysis and study of coal mine gas extraction and utilization in Lengshuijiang

The coal mines of Lengshuijiang township are located at Lengjiang, Zhadu and Jinzhushan mining area. The mine design capacity is less than 90 000t/a. The gas disaster is severe and the gas is hard to extract because of the thin seam, complex structure and poor permeability. In recent years, the safety measures were adopted and the gas utilization technique was extended, which promoted the mine development and mining under the disallowed gas concentrate, and put an end to gas accidents.

gas extraction; safety production; gas accident

TD712+.67

B

2016-11-29

谢友凤(1971-)，男，湖南冷水江人，助理工程师，从事煤矿安全生产监管与瓦斯防治研究工作。

1672-609X(2017)03-0044-02