山西省晋城市兰花集团东峰煤矿 山西省晋城市 048000
摘要：我国煤炭存储层的地质构造十分复杂，煤层渗透性较低，瓦斯压力与量较大。再加上我国煤炭挖掘的深度在不断增加，不断增加了开挖难度与安全，严重制约着我国煤矿企业的高度发展。因此在今后的发展中，就要加大新型煤矿瓦斯抽采技术的应用，充分发挥其价值与作用，推动我国煤炭行业的高度发展。
关键词：新型煤矿；瓦斯抽采技术；作用
引言：我国传统的煤矿瓦斯抽采技术为井下与地面钻井等，与我国的煤矿地质结构严重不符，无法得到高效与广泛运用。因此在今后的发展中，就要研发与引进新型的抽采技术，来结合我国的实际情况，提高生产效率，保障抽采安全，为我国提供更多的清洁瓦斯能源。
一、传统煤矿瓦斯抽采技术
（一）井下瓦斯抽采技术
井下瓦斯抽采技术，就是指在已经开始生产的矿井中，通过瓦斯抽采系统的建立，然后利用煤层巷道进行钻孔，进行瓦斯的预抽。当矿井下的瓦斯浓度达到安全标准值以下时，最后再次展开掘进工作，保障生产过程中的安全、高效。主要采用的方法有：钻孔法预抽、抽采同时进行、高位钻孔抽采等。随着我国煤层开采深度越来越深，为了解决瓦斯安全问题[1]。很多煤矿企业都开始采用了这种综合抽采方法，并且广泛应用在高瓦斯低透气性的矿井工作中。这种方法的特点为高效率、高安全与高产量，深受煤矿企业的喜欢。
（二）地面钻井瓦斯抽采技术
地面钻井瓦斯抽采技术，属于近几年来的一种新兴技术，最早应用在美国的煤矿生产中。于上个世纪八十年代开始，在美国就得到了广泛应用，并且取得了非常显著的成效。该技术的操作方法为：先展开煤层开采前的瓦斯预抽；然后进行瓦斯抽采前的卸压；最后进行采空区的瓦斯抽采。该技术的瓦斯抽采量，取决于煤层的渗透性与裂隙程度，属于一种绿色、环保、无污染的抽采技术，具有着非常广阔的发展前景。该瓦斯抽采技术，主要应用在煤层状况比较稳定、渗透性能比较良好的矿区。但是我国的煤层地质情况比较复杂，煤层突出情况比较严重，渗透性能不良，再加上该技术的应用还不够成熟，有待进一步的研发与实验。
二、新型煤矿瓦斯抽采技术
（一）水力割缝
所谓的水力割缝技术，就是指在强大的水压作用下，进行煤层大面积的水平切割，来为煤层卸压。这样就会形成一定范围的卸压区，降低煤层所承受的压力，来扩张裂缝，提高煤层渗透性。此外，在强大的拉应力作用下，煤层还会产生新的裂缝，就会增加瓦斯的流通量。随着煤层渗透性的提高，裂缝之间的压力也会不断增加，来提高密实程度。水力割缝的运用方法为：在矿井下，沿着煤层方向，进行抽采钻孔的布置。然后在小孔径的管道底部，进行与管道相互垂直的喷头安装，再将管道伸入到煤层抽采孔的底部，使喷嘴与煤层方向平行，形成较高强的水射流，来切割煤层。这样就可以促使瓦斯通过裂缝来进入到抽采孔中，然后提高瓦斯的流动速度与量，提高抽采效率[2]。通过实验研究，发现采用这种方法，瓦斯的抽采率提高了十几倍，保障整个抽采工作的安全高效，其发展前景非常高远。
由于我国的煤矿矿井中，百分之九十以上都属于瓦斯矿井。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在所有的瓦斯矿井中，有着一半以上的矿井都属于高瓦斯、工作面突出的，因此抽采难度较大。随着我国社会经济的高速发展，对于煤炭资源的需求量在不断增加，因此煤矿开挖的量与深度也在不断增加，瓦斯安全问题越来越多。一旦发生瓦斯安全问题，将会带来非常严重的人员财产损失，阻碍着我国煤矿企业的高速发展。为了提高生产效率与安全质量，解决单一低透气性煤层就成为煤矿开采过程中急需解决的问题之一。而采用高压脉冲水射流割缝技术，就能够有效解决这一问题。不仅能够增加煤层的暴露面积，而且在强大的水压冲击力下，可以促使瓦斯与煤层之间形成一个连接通道，来提高瓦斯的抽采量。采用这种方法，还有效加快了生产进度，保障了生产安全。
（二）N2/CO2-ECBM 技术
纵观全世界的煤矿开采工作，大多都展开了微型先导性试验。其中美国是最早展开CO2-ECBM 技术实验的国家，接下来加拿大也展开了实验研究。日本随后也展开了N2/CO2-ECBM 技术实验研究，并且取得了成功。该技术主要是应用和煤炭之间的吸附性差异，将氮气与二氧化碳注入来煤层中，来置换甲烷，最终展开瓦斯抽采。这种抽采技术，主要适用于九百米左右深的煤层开挖工作，在抽采之前，还要展开大量的实验研究，才能提高抽采率。
（三）大孔径超长定向钻孔
我国的大部分瓦斯矿井都采用了顶板岩石巷道抽采邻近层和采空区瓦斯，取得了效果也比较好。但是掘进工作量比较大，需要花费大量的人力、物力与财力，生产效率也比较低下。因此采用大孔径超长定向钻孔技术，就能够有效降低生产成本，提高生产效率，保障生产安全。这种技术主要是将钻孔布置在裂隙带，然后将裂隙带的中上部作为基点，进行瓦斯的抽取，并且可以展开持续抽采。该技术是从德国引进，然后展开实验研究，非常适用于我国的煤矿开采工作。
三、作用分析
在煤矿开采工作中，瓦斯属于严重威胁生产安全的因素。但同时，瓦斯还属于一种绿色环保的清洁能源。如果在煤矿的开采过程中，能够将瓦斯高效抽采出来，然后充分利用，不仅可以降低煤矿安全事故的发生概率，还可以为人们的日常生活生产带来更多的清洁能源。随着我国社会经济的高速发展，资源能源的需求量在不断增加，每年都需要从国外进口大量的石油天然气资源，浪费了很多的成本费用。如果将瓦斯资源高效抽采并且充分利用，不仅解决了我国的资源紧缺问题，还改善了我国的能源供给结构[3]。因此在煤矿开采工作中，应用新型煤矿瓦斯抽采技术，可以降低我国对进口天然气的依赖，有效保障我国的能源安全。此外，还能够保障整个生产工作的安全、高效与稳定，提高煤矿的生产率，具有非常良好的效果，并且有着非常宽广的发展前景。
结语：综上所述，在我国煤矿瓦斯的开采过程中，只有不断研发与应用新型的瓦斯抽采技术，不断提高我国的瓦斯抽采技术水平与质量，才能保障我国煤矿生产的安全与平稳，保障工作人员的生命健康。可见，新型煤矿瓦斯抽采技术的作用与价值十分重大，需要受到更多人们的高度关注，来取得更加理想的效果。
参考文献：
[1]陈星,袁东,苟红英, 等.新型煤矿瓦斯抽采技术及其作用研究[J].煤炭技术,2017,33(6):54-56.
[2]尚德磊.新型煤矿瓦斯抽采技术及其作用研究[D].重庆:重庆大学,2018.
[3]杨枫.新型煤矿瓦斯抽采技术及其作用研究[D].重庆:重庆大学,2017.
论文作者:牛潇
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/30
标签：瓦斯论文; 煤层论文; 煤矿论文; 技术论文; 我国论文; 矿井论文; 钻孔论文; 《工程管理前沿》2019年第17期论文;