高瓦斯煤层区域瓦斯治理方法研究

摘要：介绍了高瓦斯煤层区域瓦斯治理的方法，主要有本煤层瓦斯抽采、邻近层瓦斯抽采、采空区瓦斯抽采、地面钻井瓦斯抽采等，针对具体的高瓦斯煤层应结合具体的地质条件，选取合理的瓦斯抽采治理方法。

关键词：高瓦斯煤层；底板岩巷；采空区瓦斯；邻近层

煤矿抽采瓦斯是减少矿井和采区瓦斯涌出量的有效途径。我国煤矿的瓦斯抽采方法大致可以分为以下五类：（1）开采层瓦斯抽采方法；（2）邻近层瓦斯抽采方法；（3）采空区瓦斯抽采方法；（4）围岩瓦斯抽采方法；（5）综合抽采瓦斯方法。其中综合抽采瓦斯方法是前四类方法中两种或两种以上方法的配合使用。

1 矿井瓦斯抽采泵及管网布置

1、瓦斯抽采泵布置

建有地面瓦斯抽采系统，由南翼抽采站和北翼抽采站组成，南翼抽采站有3台抽采泵，一台运行，两台备用；北翼抽采站由南、北管道抽采站组成，南北管道抽采站各有2台抽采泵，一台运行，一台备用。

2、井下瓦斯抽采管网布置

南翼瓦斯抽采站管网系统：南翼抽采站→2号回风斜井→南回风大巷→南二集中回风巷→回风立眼→各瓦斯抽采点。

北翼瓦斯抽采站北管道管网系统：北翼抽采站→立眼→北胶带大巷→南胶带大巷→南二集中回风巷→回风立眼→各瓦斯抽采点。

2回采工作面钻孔法瓦斯抽采

2.1 本煤层瓦斯抽采

2.1.1工作面顺槽递进式预抽回采区段瓦斯

回采工作面均采用顺层钻孔预抽本煤层瓦斯。钻孔终孔间距初定5m，封孔深度应不小于9m，封孔管直径大于50mm。根据矿方提供的数据，一号矿井3+4号煤层的透气性系数均值为3.52～3.78 m2/（MPa2.d）；5号煤层的透气性系数均值为1.99～2.23m2/（MPa2.d），均属可以抽放煤层，当采用钻孔直径113mm，终孔间距5m时，预抽时间不得少于1.5年。

2.1.2 顺层钻孔煤层瓦斯抽采

如果回采工作面采用穿层钻孔进行大面积预抽，钻孔工程量太大，施工时间太长，经济上极不合理。因此，本设计暂不考虑采用穿层钻孔进行回采工作面大面积预抽，采用顺层钻孔进行回采工作面大面积预抽。采用钻孔直径为113mm，钻孔终孔间距初定5m（根据实测抽放半径进行调整），预抽时间不得少于1年。

2.2 邻近层瓦斯抽采

2.2.1 裂隙带钻孔瓦斯抽采法

在综采工作面轨道顺槽施工上向集群孔，50m一组，每组5个孔，施工至8倍采高以上，实行大流量裂隙带抽采，利用集群钻孔的大负压牵引瓦斯，从而达到抽采效果。

2.2.2 长距离大孔径钻孔瓦斯抽采法

基于预抽试验取得的良好效果，利用VLD—1000型钻机在北二采区实施了区域预抽，重点解决工作面掘进及回采期间的瓦斯问题。

2.4 采空区瓦斯抽采

2.4.1 密闭老空区插管抽采

首先在巷道中打密闭，然后将管子插入采空区直接抽采采空区瓦斯。密闭打在工作面回风顺槽内，厚度3m以上。为了保证密闭的严密，煤壁和顶、底板的挖槽深度要大于0.3m。。

2.4.2 采煤工作面采空区埋管抽采

该法是在回采面回风巷上隅角、已采面闭墙内或留巷砌墙内提前埋设管路，将抽采管路保留在采空区直接抽采采空区瓦斯，所埋瓦斯管要用抗压、抗静电的瓦斯抽采管。

3 地面钻井瓦斯抽采方法

地面钻井瓦斯抽采是从地面施工钻井至开采煤层，通过地面泵站抽采本煤层和邻近层受采动影响产生的卸压瓦斯和采空区瓦斯。地面钻井既能超前抽采本煤层工作面前方受开采影响的卸压瓦斯和采空区的高浓度瓦斯，又能抽采受采动影响的邻近层卸压瓦斯，并且由于其抽采的瓦斯浓度高、流量大而可以得到充分利用。

4 结论

介绍了高瓦斯煤层区域瓦斯治理的方法，主要有本煤層瓦斯抽采、邻近层瓦斯抽采、采空区瓦斯抽采、地面钻井瓦斯抽采等，针对具体的高瓦斯煤层应结合具体的地质条件，选取合理的瓦斯抽采治理方法。

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作者简介：

祝文建（1986-），男，安徽砀山人，工程师。研究方向：瓦斯治理。