摘要：在煤矿开采中，煤矿瓦斯事故会对生产作业人员的生命安全构成威胁，影响煤矿生产的规模以及生产效益。对此，必须采取有效的煤矿瓦斯事故预防以及治理策略，坚持安全生产技术准则，充分应用“先抽后采”理念，对瓦斯进行合理的抽采以及利用，促进煤矿行业的可持续发展。因此，对“先抽后采”在煤矿瓦斯治理中的实践应用策略进行深入研究迫在眉睫。
关键词：煤矿瓦斯；“先抽后采”；作用；实践
1导言
随着我国煤矿开采深度的增加，煤层瓦斯含量和地应力增大，突出危险程度更为严重；采掘新技术新装备的大量采用，煤矿的生产强度大幅度提高，生产技术也发生了极大变化，煤矿发生瓦斯突出事故的频率越来越高。因此，煤矿在生产过程中要对瓦斯事故引起高度重视，采取有效的措施，防治瓦斯事故的发生，这不仅提高企业的经济效益，还能够提高企业社会效益，同时对于瓦斯的开采，还能创造更多的价值。
2我国煤矿瓦斯层特点
当前我国瓦斯问题突出的矿井在300座以上，高瓦斯含量的井矿占所有井矿的50%以上。由于我国的煤矿开采主要采用的是井工开采的方式，开采深度在620m左右，随着煤矿深度的不断增加，煤矿瓦斯的压力、含量等也在逐渐提高，煤矿瓦斯的渗透性下降，再加上煤矿经过多次地壳运动后，底层所产生的褶皱、隆起等严重破坏了煤层结构，煤层出现了松软、渗透性差等问题，给煤矿瓦斯抽采工作造成了较大的困难，在进行煤矿开采时会面临着瓦斯释放量大、集中喷放、难以控制等问题，发生瓦斯爆炸事故的可能性大大提高。
3煤矿瓦斯“先抽后采”的目的
随着对开采保护层配套技术、各种抽采瓦斯钻孔施工技术等取得显著进展，为突出矿井区域防突措施的推广应用，实现煤与瓦斯共采提供了很好的技术条件。但实施开采保护层和预抽煤层瓦斯等措施所花的时间长和投入费用大，所以绝大部分突出矿井没有采取区域防突措施而直接实施局部防突措施，仍依靠“拚刺刀”的方式防治突出，以至近年来突出事故没有得到有效遏制。因此，坚持源头治理、标本兼治的原则，主要依靠开采保护层、大面积预抽煤层瓦斯等区域防突措施，大幅度降低煤层的瓦斯含量和地应力，从根本上达到防治煤与瓦斯突出的目的。同时瓦斯属于优质的清洁能源，在煤炭开采过程中把瓦斯抽采利用，这样不仅能够提高施工的安全风险，还能够获得优质能源。
4“先抽后采”的瓦斯治理政策分析
“先抽后采”是我国治理煤矿瓦斯，保证煤矿安全生产的一个重要方式。为了针对我国煤矿瓦斯事故问题，我国总结以往的煤矿瓦斯治理经验，于2002年提出了“先抽后采，监测监控，以风定产”的煤矿瓦斯治理工作方针，预防为主、关口前移，从源头上有效控制了煤矿瓦斯的浓度，大程度的减少了煤矿瓦斯事故的发生，保证了煤矿开采工作的顺利、安全、高效进行，同时也为我国煤炭行业发展模式的转变、实现环境和经济的可持续发展起到了重要的推动作用。我国在煤矿瓦斯的的抽取上，初期一般是采用先行钻孔，然后利用煤矿矿井巷道为通道进行抽取的方案，这一方案在煤矿瓦斯的治理上获得了广泛的应用。随着现代科技和煤矿行业的发展，我国在初期的煤矿瓦斯抽取方案的基础上发展出了上百余套抽取方案，相应的瓦斯抽采系统也已经相对完善，瓦斯抽取量达到了相对较高的水平。
5煤矿瓦斯“先抽后采”的作用
瓦斯是一种有害气体，其主要成分为甲烷，另外，瓦斯也是一种清洁能源。在煤矿中，在高温和高压的影响下，煤炭发生变质，即可产生瓦斯，瓦斯吸附在煤炭周边，或者处于游离状态，如果瓦斯浓度达到一定范围，则会造成瓦斯爆炸。对此，在煤矿开采过程中，必须采取有效措施，避免瓦斯爆炸事故，其中，瓦斯抽采是一种比较常见的治理方式。通过煤矿瓦斯抽采，能够在最大程度上降低瓦斯所造成的威胁，提升煤矿生产安全性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在瓦斯抽采过程中，需要选择专门的机械设备以及专用管路进行瓦斯抽离、保存和利用。通过应用瓦斯抽采技术，不仅能够对矿井起到安全防护作用，同时还可对抽离出的瓦斯进行二次利用，为人们的日常生产和生活提供更好的服务。
6“先抽后采”在煤矿瓦斯治理中的实践策略
6.1地面钻井抽采煤层瓦斯
在煤矿地面钻井前进行“先抽后采”，是20世纪美国所提出的煤矿瓦斯抽采技术，主要被应用于我国山西沁水盆地煤矿开采中。我国高瓦斯煤矿区域的地质结构比较复杂，并且渗透率比较低，因此，在地面钻井前实施“先抽后采”的难度比较大。对于地面钻井“先抽后采”，可分为三个阶段，具体包括完井阶段、煤层透气性改造阶段以及排水采气阶段。其中，完井阶段主要包括基岩段钻井、基岩段套管安装、固井质量检测；煤层透气性改造阶段包括射孔和压裂阶段；而排气采气阶段排水降低液面高度、更换井口设备。
6.2抽采被保护层煤矿瓦斯
被保护层“先抽后采”煤矿瓦斯治理技术的应用范围比较广泛，并且能够达到比较好的瓦斯治理效果。在具体的应用中，在完成保护层开采后，上层覆盖的煤岩体会形成垮落带、弯曲带或者断裂带，同时，下表面的煤岩体也会产生裂缝或者变形。在煤矿保护层开采中，会破坏被保护层，被保护层处于弯曲带或者断裂带中，在被保护层断裂带上，煤岩会产生平行层理裂缝，同时还会产生斜交层理裂缝，在瓦斯抽采中，需要将瓦斯引入至平行层理方向或者斜交层理方向。在煤层在断裂带瓦斯抽采中，常用方法有倾向高位抽巷法、走向高位钻孔法、倾向高位钻孔法、走向高抽巷法、底板穿层钻孔法以及地面钻井法等等。
6.3井下本煤层煤矿瓦斯的抽采
为了保证煤矿资源开采能够安全稳定的进行，必须采取有效措施，对煤层中的瓦斯进行抽采以及释放。在煤矿瓦斯钻孔中，预抽瓦斯钻孔法比较常见，在该钻孔方法的应用中，进尺比较短，不会产生无效进尺，同时，钻孔速度比较快，能够达到良好的瓦斯抽离效果。在对煤矿煤层的巷道实施预抽瓦斯长钻孔技术时，需要注意，在煤层巷道两侧位置，还需要钻入两个长孔，同时两个钻孔间距应控制在5m左右，为了保证掘进施工的顺利进行，对于巷道与钻孔之间的距离，应控制在10m左右。在钻孔施工过程中，为了避免钻孔与巷道的掘进方向相偏离，同时保证巷道掘进施工的安全性以及稳定性，要求施工人员结合实际情况采用保值方式，避免钻孔轨道钻入至巷道的掘进空间中，同时不会与巷道的掘进方向相脱离。需要注意，有些煤层瓦斯含量比较高，可能会发生煤与瓦斯突出事故，对此，在巷道的掘进面上，可钻入钻孔深度较小的防凸钻孔，以此有效减少煤层中的瓦斯浓度，避免发生煤与瓦斯突出事故，进而保证巷道掘进施工的安全性。除此以外，还应注意，对于巷道掘进面的防突钻孔钻入深度，应控制在5～10m之间，而对于钻孔直径，应控制在120mm以内。
7结束语
总而言之，把“先抽后采”的瓦斯治理措施具体应用到煤与瓦斯突出矿井和高瓦斯矿井的瓦斯治理的过程中，需要结合各煤矿煤层瓦斯的实际情况。煤矿瓦斯治理“先抽后采”的应用，保护层煤矿瓦斯的抽采、井下煤层瓦斯的抽采、地面钻井前煤层瓦斯的抽采、煤矿瓦斯的抽采综合利用等应用。这样不仅能够保证煤矿企业健康安全的发展，同时也能保证社会的稳定，维护社会和谐。此外，作为煤矿从业人员也需要进行煤矿瓦斯治理抽采技术的教育培训学习，从而不断提升煤矿瓦斯抽采技术，为煤矿安全生产工作的开展创造一个安全的环境。
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论文作者:冉锋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/17
标签：瓦斯论文; 煤矿论文; 煤层论文; 钻孔论文; 保护层论文; 巷道论文; 矿井论文; 《基层建设》2019年第26期论文;