摘要：瓦斯是一种有害气体，同时也是一种清洁能源，其主要成分为甲烷。在煤炭生成和变质过程中，当其浓度达到爆炸浓度范围时，就会发生瓦斯爆炸，造成人员伤亡。而且由于煤矿瓦斯还具有难预测的特点，从而造成了了煤矿安全生产的难题。目前来说，我国许多煤矿依然存在严重的瓦斯涌出的问题。而且瓦斯事故一旦发生，将会产生严重的人员伤亡事故，因此，煤炭企业应该不断提升安全意识，加大瓦斯治理力度，积极应用“先抽后采”的方案对瓦斯进行治理，提升瓦斯治理水平，降低瓦斯事故发生几率。
关键词：瓦斯治理；先抽后采；实践
煤矿瓦斯问题是每一个国家，每一个煤矿都面临着的重要问题，但是具体到我国来说，由于由于地质结构复杂，许多煤矿中的瓦斯含量较高，而且透气性较低，在开采中容易导致瓦斯聚集，导致严重的瓦斯事故。因此在煤矿开采过程中要对煤矿瓦斯进行综合治理采取先抽后采的方式达到既能获取瓦斯能源,又能保障安全生产的目的。
一、煤矿瓦斯治理“先抽后采”的现状
我国含有煤矿地层以石炭二叠纪为主，经过多次大型构造运动，使许多矿区发生隆起、拗陷、褶皱以及断裂等地壳运动，使我国煤层结构被破坏形成构造煤，主要表现煤质松软，煤层渗透性差。煤的渗透性是反映煤矿瓦斯勘探抽放的难以程度的关键参数之一，因此，在煤矿瓦斯治理中采用先抽后采技术，具有以下优势。
1.提升瓦斯治理的效果。“先抽后采”的治理方案，旨在从源头上对因瓦斯引发的不安全事故进行预防与杜绝。当前，此方案在我国煤矿生产中已经得到了较为广泛的应用，实现了显著的瓦斯治理效果。
2.提高煤矿生产效率。应用先抽后采对煤矿中的瓦斯进行治理，对煤矿瓦斯抽采的系统进行建立后，煤矿中瓦斯的危险性得到了有效控制，瓦斯浓度被控制在合理水平内，由瓦斯导致的事故减少，可使煤矿生产顺利、高效的进行。
3.促进节能减排的实现。随着经济发展对能源的需求量增大，大量的应用能源不但导致了能源危机，而且释放出了大量有害物质，对环境造成污染。而对煤矿中的瓦斯进行抽采后可将其应用到居民生活燃料、汽车燃料、工业生产等领域，使我国能源压力减轻，而且能避免瓦斯对环境造成的污染，实现环境的保护。
二、煤矿瓦斯治理先抽后采方法
从煤矿瓦斯治理的具体方法来看，可以从以下方面进行具体的分析和研究，首先是地面钻井抽采煤层瓦斯，这种方法最早起源于二十世纪的西方国家，当时发挥了非常重要的作用和效果。不过这种方法在我国的具体实践却只在山西地区起到了一定的作用，在其他一些地区没有发挥出应用的作用和效果。之所以会这样，其主要的原因在于因为我国很多地区的瓦斯煤矿区地质结构非常繁杂，同时渗透率低的结构煤数量较多，所以地面钻井前的先抽后采的方法在我国很多地区基本上没有实际效果。
其次是利用采动卸压抽采煤层瓦斯，这种方法的主要原理主要是在保护层开采结束后，其表面覆盖煤岩体会逐渐开始构成垮落带，受保护层开采的采动影响，邻近煤层卸压后会发生变形，透气性会大幅度提高;受保护层采动影响在煤层与岩层间形成的空隙成为卸压瓦斯的储存地点和流通通道，因此卸压区的瓦斯抽采与原始煤层的瓦斯抽采存在本质差别。采动卸压煤层瓦斯抽采只要有开采层抽采、采动影响区瓦斯抽采等方法。其中采动影响区瓦斯抽采又包括钻孔抽采卸压区瓦斯、顶板巷道抽采卸压区瓦斯等。
再次就是采空区瓦斯抽采，流向采空区的瓦斯来自于本煤层的瓦斯、上邻近层或下邻近层的卸压瓦斯。采空区瓦斯抽采主要有顶板高位巷道抽放瓦斯、顶板高位钻孔抽采采空区瓦斯、采空区埋管抽放瓦斯等方法。
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三、瓦斯治理中“先抽后采”的具体应用
我国煤层瓦斯的赋存特点我国95％以上的煤矿都是井工开采，开采深度大，瓦斯压力大、瓦斯含量高、煤层透气性低，煤层瓦斯不易在采前抽放，但在采掘过程中瓦斯放散量大、放散速度快，再加上开采煤层地质条件复杂，在一定条件下将产生煤和瓦斯突然喷出的现象。
1.煤矿瓦斯抽采技术
目前我国煤矿瓦斯抽放方法主要有两种，一种是预抽煤层瓦斯，分为采动卸压预抽和原始，煤体预抽，该方法也称为区域性瓦斯治理方法。 另外一种是随采随抽煤层瓦斯，即在煤层开采过程中，通过钻孔、巷道或埋管随工作面开采过程的进行同时抽采涌向工作面附近空间内的瓦斯。但由于煤矿瓦斯灾害治理是一个综合的过程，往往需要多种抽放方法的配合才能保证煤矿的安全回采。例如，在保护层开采过程中为了保证保护层工作面的安全回采，需要采取随采随抽的方法解决邻近层瓦斯涌出和保护层瓦斯涌出对保护层开采的影响，同时还需要通过采动卸压瓦斯的预抽消除被保护层工作面的突出危险性。变高瓦斯突出危险煤层为低瓦斯无突出危险性。一般来说在保护层工作面开采过程中可能还需要采用随采随抽的瓦斯治理方法。
2.煤矿瓦斯抽放系统的构建
煤矿瓦斯抽放系统主要由管道、瓦斯泵、流量计、安全装置等组成。①管道: 在煤矿瓦斯抽放系统中，管道是其非常关键的一个环节，主要由总管、分管及支管等组成，管道材料应具备良好的抗腐蚀性、强度、刚度等要求，如钢管、铸铁管、聚乙烯管等，井下不能采用玻璃钢管。②瓦斯泵: 可采用常用的真空泵、离心式瓦斯泵及回转式瓦斯泵。由于真空泵具有真空度高、负压大、流量小且安全性高等优点，因此成为瓦斯抽放系统中最常用的瓦斯泵。③流量计: 煤矿瓦斯治理需要对瓦斯抽放情况进行全面、系统的掌控，因此，在抽放瓦斯时，需要在各管道、钻场、钻孔处安装流量计，以此来测定瓦斯流量。孔板流量计的原理为: 气体流经节流装置时会产生压力差，其可以用来测定管道内气体流量。该种流量计是煤矿瓦斯抽放系统中常用的计量装置。④安全装置: 瓦斯抽放系统分地面瓦斯抽放系统和临时地下瓦斯抽放系统，而不同瓦斯抽放系统的安全装置也不同，如地面瓦斯抽放系统的安全装置包括防爆、防回火、放空及避雷装置等。临时井下瓦斯抽放系统在抽出瓦斯时，需在瓦斯管路出口处设置栅栏、悬挂警戒牌等。在瓦斯抽放系统运行过程中，需对其进行人工检测和自动监控，测定瓦斯抽放流量、瓦斯浓度、压差、负压及温度等参数值，依据这些参数对瓦斯抽放系统的运行状态进行调节。在构建瓦斯抽放系统时，应选择资质较高的专业机构进行可行性论证与分析，并组织过硬的技术团队进行瓦斯抽放系统的设计; 瓦斯抽放系统设计与煤矿开采设计是同步的，应处理好钻井掘进、瓦斯抽放、回采等各环节的关系，确保煤矿生产和瓦斯抽放满足现代化建设的需求。
四、小结
煤矿瓦斯事故社会危害极大，严重威胁人类的生命安全，并且极大的限制我国煤矿生产规模以及生产效益，影响我国经济效益的快速增长；然而煤矿瓦斯又是我国重要资源以及清洁能源，合理的抽放和有效的利用煤矿瓦斯，能提高我国煤矿事业经济效益。
参考文献
[1]杨明明.浅析煤矿瓦斯治理“先抽后采”的实践与作用[J].烟台职业学院学报,2013,04:78-80.
[2]刘红向.煤矿瓦斯治理中的“先抽后采”实践作用分析[J].福建质量管理,2015,12:216.
[3]温海龙.浅析“先抽后采”煤矿瓦斯治理[J].科技创新与应用,2015,04:68.
[4]朱胜常.煤矿瓦斯治理先抽后采的实践与作用[J].内蒙古煤炭经济,2015,04:28-29.
论文作者:敖超
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/24
标签：瓦斯论文; 煤矿论文; 煤层论文; 保护层论文; 系统论文; 采空区论文; 方法论文; 《基层建设》2017年第17期论文;