郝海金

我国95%以上的煤炭为井工开采，国有煤矿中，约50%的矿井为高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井，开采深度大，地质条件复杂，煤层瓦斯压力大、含量高，煤层透气性低，瓦斯已经成为煤矿重特大事故发生的主要根源;同时，瓦斯还是很强的温室气体，排入大气中会促使地球表面变暖，导致许多自然灾害的发生，但另一方面，瓦斯又是高发热量的洁净能源和优质化工原料，是社会发展急需的优质资源。因此，国家把瓦斯抽采工程视为生命工程和资源工程。

为了推进和规范矿井瓦斯抽放工作，进一步落实先抽后采的安全生产方针，加强瓦斯抽放技术管理，提高瓦斯抽放效果，有效遏制煤矿瓦斯重特大事故发生，国家安全生产监督管理总局于2006年提出并发布了《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026－2006)、《煤矿瓦斯抽放规范》(AQ1027－2006)等一系列相关标准，有力地促进了全国煤矿的瓦斯抽放工作，但是在贯彻落实这些标准过程中，发现标准中仍有不尽人意的地方，不能很好地指导现场的安全生产。

1 概念问题

在相关标准中存在不能统一的名词和定义，很容易在实际应用中发生误解。比如：《煤矿瓦斯抽采基本指标》和《煤矿瓦斯抽放规范 》，标准名称上就有两个概念即“瓦斯抽采”和“瓦斯抽放”。那么什么是“瓦斯抽采”，什么是“瓦斯抽放”，这两者有什么区别，没有明确的解释。在《煤矿瓦斯抽放规范》中对“瓦斯抽放”的定义是：采用专用设备和管路把煤层、岩层和采空区中的瓦斯抽出或排出的措施。但对什么是“瓦斯抽采”没作任何解释。但在《煤矿瓦斯抽采基本指标》中计算抽采率所用的公式与《煤矿瓦斯抽放规范》中所用的计算公式完全一样，使人无法理解“瓦斯抽采”和“瓦斯抽放”的区别。实际上“瓦斯抽采”与“瓦斯抽放”没有本质上的区别，“瓦斯抽采”强调要把瓦斯作为一种资源采出来加以利用，而不是作为有害的气体抽出放掉。

2 指标问题

1)两个标准相互存在不相吻合之处。按照《煤矿瓦斯抽放规范》，如果不是开采煤与瓦斯突出危险煤层，当矿井年产量等于或小于0.4 Mt，其瓦斯绝对涌出量大于15 m3/min时，才必须抽放;但《煤矿瓦斯抽采基本指标》规定，当矿井绝对瓦斯涌出量小于20 m3/min时，其矿井抽采率就要大于25%，很显然，这两个标准存在不一致的地方。

2)矿井瓦斯抽采率只反应矿井抽出瓦斯与矿井风排瓦斯的比例关系，不能反应经过抽采后煤层中实际瓦斯含量的状况。《煤矿瓦斯抽采基本指标》规定：在瓦斯抽采站的抽采主管上安装瓦斯计量装置，测定矿井每天的瓦斯抽采量。矿井瓦斯抽采量包括井田范围内地面钻井抽采、井下抽采(含移动抽采)的瓦斯量，每月底按式(1)计算矿井月平均瓦斯抽采率(ηk)。

式中：

ηk─矿井月平均瓦斯抽采率，%;

Qkc─矿井月平均瓦斯抽采量，m3/min;

Qkf─矿井月平均风排瓦斯量，m3/min。

从式(1)可以得到的是抽出瓦斯与风排瓦斯的比例关系，即在所有的从该矿井下出来的瓦斯总量中抽出的瓦斯量和风排的瓦斯量的比例。这不能反映该矿瓦斯抽出开展的好坏以及目前该矿的生产是否符合国家的有关规定，即将煤层瓦斯的含量降到一定程度以下。举例说明：

某矿井有4个盘区，2个正在生产，1个盘区已经准备出来，正在井下进行抽出，1个盘区还没有准备，而在地面打钻孔进行抽放。按照该标准，3盘区和4盘区抽出的瓦斯都将算入所谓的矿井抽采率内，事实上，很明显3盘区和4盘区抽出多少瓦斯与1盘区和2盘区的目前的安全生产关系不大，这样的一个矿井抽采率不能反映矿井瓦斯的实际抽采情况，不能用来指导矿井的安全生产。见图1。

图1 矿井盘区示意图

3)工作面瓦斯抽采率计算中存在的不足。《煤矿瓦斯抽采基本指标》规定：工作面回采期间，在采面瓦斯抽采干管上安装瓦斯计量装置，每周测定工作面瓦斯抽采量(含移动抽采)。每月底按式(2)计算工作面月平均瓦斯抽采率(ηm)。

式中：

ηm─工作面月平均瓦斯抽采率，%;

Qmc─回采期间，工作面月平均瓦斯抽采量，m3/min;

Qmf─工作面月平均风排瓦斯量，m3/min。

工作面开采初期，瓦斯钻孔多，抽出的瓦斯量大，此时所谓的工作面抽采率大，随着工作面的推进，瓦斯抽出钻孔越来越少，抽出的瓦斯量也越来越少，而工作面的风量变化不大，这样工作面的抽采率会越来越小，这样就很难达到《煤矿瓦斯抽采基本指标》规定的“工作面绝对瓦斯涌出量大于5 m3/min，瓦斯抽采率超过20%的要求”。

事实上，随着工作面的回采，瓦斯钻孔抽出的时间也越来越长，工作面煤层中的瓦斯比较低，特别是到工作面将近结束时，通风最为容易，但得到的瓦斯抽采率却是最低的，显然与实际生产情况不符，不能很好地反映工作面实际的瓦斯涌出状况。

3 抽采率指标计算方法滞后

标准中抽采率指标的计算方法存在明显的滞后性，不能起到指导生产的作用。按照《煤矿瓦斯抽采基本指标》的规定，无论是矿井瓦斯抽采率还是工作面的瓦斯抽采率的计算都是以矿井或工作面生产过程中所测量到的瓦斯抽采量和风排瓦斯量为基本数据计算得到的。如果计算的结果，矿井或工作面的瓦斯抽采率不能达到《煤矿瓦斯抽采基本指标》的要求，那就需要停产，单独进行一段时间的抽采，以满足抽采率指标的要求。这势必会影响正常的均衡生产，不能提前指导安全生产的作用。

4 建议

1)采用“瓦斯抽出”的概念。建议仍采用“瓦斯抽出”的概念，把“瓦斯抽出”定义为：用专用设备和管路把煤层、岩层或采空区中的瓦斯抽出至地面的整个过程。

工作面(开采层)瓦斯抽出率(ηm)应采用原煤炭工业部发布的《矿井瓦斯抽放管理规范》中的定义：

式中：

Qg─定时间内开采层抽出的总瓦斯量，m3;

Wg─抽出工作面(开采层)的瓦斯储量，m3。

则抽出后，工作面(开采层)煤层中瓦斯的含量为其原含量与抽出率的积，这样就可知道工作面(开采层)煤层中瓦斯的含量情况，使瓦斯抽出率有了实际的指导意义。

2)采用“瓦斯抽排率”来代替目前通常所用的“瓦斯抽采率”或“瓦斯抽放率”。目前，标准中所用的瓦斯抽放率或瓦斯抽采率，实际上是瓦斯抽排率，即抽出瓦斯量与风排瓦斯量之间的比例关系，不妨直接定义为瓦斯抽排率。可以用矿井和工作面的瓦斯抽排率，来衡量抽出的瓦斯量与风排的瓦斯量之间的比例关系，用来表示矿井或工作面主要依靠什么手段来解决瓦斯问题。

矿井或工作月平均瓦斯抽采率(ηm)可由下式计算：

式中：

ηm─矿井或工作面月平均瓦斯抽采率，%;

Qmc─矿井或工作面月平均瓦斯抽出量，m3/min;

Qmf─矿井或工作面月平均风排瓦斯量，m3/min。

3)瓦斯抽采与正常的安全生产相结合的问题。矿井进行瓦斯抽采主要是为了降低煤层中的瓦斯含量，使随后的掘进或回采顺利进行，不会产生瓦斯超限现象，既不会发生瓦斯事故，或因瓦斯问题而影响正常的安全生产，这才是进行瓦斯抽采的基本出发点。

因此，为了更好地贯彻落实国务院办公厅“关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见”(国办发〔2006〕47号)第5条：“煤层中吨煤瓦斯含量必须降低到规定标准以下，方可实施煤炭开采。煤矿安监局要会同有关部门组织制订具体标准，并加强监督检查”，在制定标准时要考虑瓦斯抽采和正常生产相结合的问题，也就是所制定的标准对安全生产要有指导作用，不能仅仅作为事后评判矿井或工作面瓦斯抽采能否满足要求的工具。因此，建议在修订标准时，要充分加以考虑。