摘要：随着我国科技的不断发展，煤矿瓦斯开采技术也得到了创新。我国的煤层透气性比较差，并具有较强的吸附性，这种情况决定了工作人员需要在瓦斯抽采技术的基础上，对低透气性高瓦斯煤层木煤层抽采进行强化，提升并完善瓦斯抽采设备。经过长时间的实践和研究，逐渐从高透气性煤层瓦斯抽采到邻近层卸压瓦斯抽采，最后到综合抽采瓦斯阶段，煤矿瓦斯抽采技术得到了较好的发展，针对性和使用价值越来越高，在不同的深度、结构以及透气性的要求下，都能够得到较好的运用。本文主要分析探讨了煤矿瓦斯综合抽采技术及应用情况，以供参阅。
关键词：煤矿瓦斯；综合抽采技术；应用
引言
如今，煤矿开采机械化程度不断提高，而且综采放顶煤技术和特厚煤层一次采全高技术在煤矿开采中得到了广泛应用，有效提高了煤矿开采效率，提高了煤矿企业的经济效益。随着煤矿开采逐渐向深部延伸，瓦斯含量也随之升高，导致部分矿区工作面出现了瓦斯急剧涌出现象，危及井下开采人员的生命安全。对于煤与瓦斯突出的煤层，要在开采前开展瓦斯抽采工作，从而有效降低危险的发生率，但传统单一的瓦斯抽采方式无法达到预期的抽采效果，且使煤矿开采过程存在比较大的危险隐患。此时需要对煤矿瓦斯综合抽采技术进行分析和研究，并采取先进的技术手段，以期确保矿井的运行安全，提高煤矿开采效率。
1瓦斯综合抽采技术
煤矿开采时，往往含有大量瓦斯气体，如果不能提前将其抽采出来，会导致生产过程中出现严重的安全事故。当前应用单一抽采技术已不适用于煤炭深层开采的需求，瓦斯综合抽采技术应运而生。按照煤矿开采时间的先后顺序，瓦斯抽采技术可分为采前抽采、采中抽采以及采后抽采；根据抽采对象的差异性，瓦斯抽采技术可分为本煤层抽采、临近煤层抽采、掘进工作面抽采；依照瓦斯抽采方法的不同则可分为钻孔抽采、地面钻井抽采与埋管抽采。虽然瓦斯抽采技术根据其分类方式进行了划分，但之间却有紧密的关系。瓦斯综合抽采技术在煤矿开采中的应用，并不是在一次煤矿开采过程中，将所有的瓦斯抽采技术进行全部应用。煤矿深层开采过程中应用瓦斯综合抽采技术的基本前提是，要充分考虑煤矿的地质条件、煤层开采条件以及瓦斯特点等，选取最为恰当的抽采技术，从而保证煤矿生产过程中的大量瓦斯能够得到了有效的抽采，并保证煤矿生产的安全性。
2瓦斯综合抽采技术的作用
在煤矿开采前进行瓦斯抽采，能够使煤矿开采过程中的瓦斯含量降低，从而降低对煤层的压力，降低煤矿开采过程中的危险性，一般在煤矿开采前需将瓦斯含量降低至8m3/t，压力降低至0.74MPa，在煤矿开采过程中抽采瓦斯可以控制工作面的回风流和上隅角瓦斯浓度，使瓦斯的抽采率得到很好的保障，进而保障煤矿开采工作的安全、顺利开展。在煤矿采后进行瓦斯抽采，一方面可以使煤矿内部的通风性得到很好的保障，另一方面可以有效降低井内瓦斯的外泄量。此外，密闭采空区抽采内部的瓦斯，可以综合利用抽采出来的瓦斯进行各类其他生产活动。在煤矿瓦斯抽采的各个阶段，都有其相对应的考核指标，瓦斯综合抽采技术就是在让煤矿瓦斯各个抽采阶段考证指标达标的前提下，再进行煤矿开采工作，进而有力保障煤矿开采工作的安全，顺利进行。
3瓦斯综合抽采的技术实现
煤矿瓦斯采前抽采的关键作用在于减小煤矿瓦斯含量以及对煤层的压力，从而减小采掘煤矿的危险性。如果采掘的是单一煤层，能够在采前抽采中应用预抽煤层瓦斯技术，如果采掘煤层属于群煤层，在采前抽采中能够应用卸压瓦斯抽采技术以及保护层瓦斯抽采技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采掘煤矿中应用瓦斯抽采技术的情况下，应有效兼顾工作面的通风形式。如果工作面的通风形式是U型，那么一般应用采空区插管或者是顶板走向穿层钻孔形式对煤矿中的瓦斯进行抽采。如果工作面的通风形式是Y型，那么一般应用地面钻井或者是沿空留巷穿层钻孔形式对煤矿中的瓦斯进行抽采。需要明确的是，如果煤矿存在至少30m3/min的瓦斯含量，那么这种情况下不管是Y型还是U型的通风形式，应首先应用走向高抽采技术。煤矿采后抽采瓦斯的作用在于有效地应用瓦斯，这种情况下能够以密闭埋管或者是钻井抽采的形式抽采瓦斯。结合相关部门的统计，在综合治理煤矿瓦斯中应用瓦斯综合抽采技术能够实现煤矿瓦斯抽采量的大大提高，跟之前的煤矿瓦斯抽采技术进行比较，能够实现至少60%的瓦斯抽采率，从而提高煤矿采掘的安全性和生产效益。
4煤矿瓦斯综合抽采技术的应用
某煤矿为瓦斯突出矿井，其核定生产能力240万t／a，主采3、7和10煤层，6组煤为局部可采煤层，其中7煤层和3煤层均为煤与瓦斯突出煤层，曾发生多次煤与瓦斯突出动力现象，在标高-550m处测定的最大瓦斯压力为3．5MPa，瓦斯含量为12．4m3／t；3煤层目前开采最深采区（标高-550~-800m）瓦斯压力为2．0～4．76MPa，瓦斯含量为8．70～11．57n13／t；10煤层、6组煤无突出危险，6组煤包括6，、6：、6，煤层。根据2010年瓦斯等级鉴定结果，矿井总的相对瓦斯涌出量为13．55m3／min，绝对瓦斯涌出量为66．43m3／min。矿井现有地面永久抽采系统1套，井下移动抽采系统2套。根据采前抽采、采中抽采、采后抽采的划分原则。a）采前抽采。该环节的主要目的是使煤层中的瓦斯含量和压力降低，使瓦斯突出的危险得到改善。对单一煤层而言，具体的抽采方式是长钻孔顺层递进掩护瓦斯抽采法、顺层钻孔+穿层钻孔瓦斯抽采法、地面钻井抽采法、顺层千米钻机长钻孔瓦斯抽采法等。目前，中国大部分煤层具有透气性系数低的特点，因此抽采钻孑L的间距不宜太大，一般要求在淮北、淮南地区煤巷条带抽采的穿层钻孑L间距需要控制在5m～8m，工作面煤体抽采的顺层钻孔间距需要控制在3m-5m；对于顺层千米钻机长钻孔瓦斯抽采法而言，其对煤层赋存提交提出了较高的要求，在山西晋城地区该方法应用比较理想。对于煤层群开采条件，需要先实施卸压瓦斯抽采及保护层开采技术，前者主要包括地面钻井瓦斯抽采和底板岩巷网格式穿层钻孔抽采两种方法；b）采中抽采。该环节主要为了保证煤矿开采工作面的安全，所采用的抽采方式一般是由工作面通风方式直接决定。对于u形通风工作面，其一般会选择采空区埋管抽采法、顶板走向穿层钻孔抽采法、地面钻井抽采法、采空区插管抽采法等；对于Y形通风工作面，一般会选择沿空留巷埋管抽采法、沿空留巷穿层钻孔抽采法、地面钻井抽采法等。如果工作面瓦斯涌出量超过了30m3／min，任何一种通风方式都需要选择走向高抽巷法，且在具有外错尾巷的工作面需要选择大直径倾斜钻孔法和倾斜高抽巷法进行瓦斯抽采；c）采后抽采。该环节一般是对顶部裂隙内及密闭采空区的瓦斯进行抽采，其不仅可以提高矿井瓦斯抽采率，还可以有效提高矿井瓦斯利用量，常用的抽采方法有井下穿层钻孔抽采法、地面钻井抽采法和密闭埋管抽采法等圆。d）瓦斯抽采效果。通过对矿井煤层采取综合瓦斯抽采措施，矿井瓦斯抽采量大幅度提高，安全生产形势明显改善。2005年以来杜绝了煤与瓦斯突出动力现象，2017年矿井平均瓦斯抽采率达85.6％，抽采瓦斯量2431万m3，未出现瓦斯超限现象，实现了突出矿井的安全高效开采，安全生产原煤287万t。
结束语
综上所述，尽管也广泛地应用单一瓦斯抽采技术，可是其面临不少缺陷，难以跟煤矿深层采掘的实际要求相适应。鉴于此，需要结合煤层的地质状况，对一系列瓦斯抽采技术进行全面的应用，以使采掘煤矿的安全系数提升，最终实现理想的煤矿生产效益以及社会效益。
参考文献：
[1]冉庆喜.煤矿瓦斯综合抽采技术及应用[J].建筑工程技术与设计.2019（.03）
[2]李江朋.煤矿瓦斯综合抽采技术及应用[J].能源与节能.2018（11）
论文作者:宋祖伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
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