论述我国煤矿瓦斯抽采技术现状及发展

2016-04-11张尚斌重庆市能源投资集团科技有限责任公司重庆400061

中国新技术新产品 2016年2期

张尚斌（重庆市能源投资集团科技有限责任公司，重庆　400061）

论述我国煤矿瓦斯抽采技术现状及发展

张尚斌
（重庆市能源投资集团科技有限责任公司，重庆400061）

摘要：瓦斯是由多种可燃气体构成，煤矿瓦斯指的是人们日常所用的天然气。煤矿开采手段形式多样，但由于各煤矿生产企业对于机械设备的投入力度以及安全生产规定的执行情况具有一定差别，这导致瓦斯窒息、燃烧甚至是爆炸问题频发。本文首先简析了我国煤矿瓦斯抽采手段的技术发展历程，之后探析了与我国瓦斯赋存情况相符合的抽采技术发展情况，希望能够在一定程度上提升煤矿瓦斯抽采作业的效率以及安全性。

关键词：煤矿；瓦斯；抽采

1 煤矿瓦斯抽采技术的发展历程

经过几十年的发展，我国煤炭工业技术得到了很大的前进，瓦斯抽采技术优良很大的发展。总体来说，煤矿瓦斯抽采手段的发展历程，在我国一般可划分为四个阶段：煤层瓦斯高透气性抽采技术。在20世纪的50年代初期，井下钻孔预抽技术首次被应用于抚顺地区的特厚以及高透气性煤层抽采作业中，同时得到了一定的成就，使得矿区向深部发展阶段的瓦斯安全得到了有效的保障；邻近层卸压技术。在20世纪的50年代中期，阳泉矿区实验性的使用实验了穿层钻孔抽采技术，并成功的抽采到了上邻近层瓦斯，得到了多个矿区的支持、使用；低透强化抽采技术。在20世纪的60年代左右，我国开始实验性的进行网格式密集布孔技术、煤层注水技术以及松动爆破技术等强化抽采技术，由于各种原因，现仍未得到普遍推广使用；综合抽采技术。于20世纪80年代出现，随着综放、综采手段的大力推广使用，使得采区巷道布置措施得以优化，但也导致工作面瓦斯涌出量不断的增长，所以为了减少瓦斯涌出量，我国开始推广使用综合抽采技术。

图1

图2

2 详细探析矿井瓦斯抽采措施的新进展

2.1 瓦斯共采以及沿空留巷煤手段

沿空留巷煤手段指的是由于采煤工作面不断的推进，会出现一定的采空区，这时需采取巷旁充填手段，隔绝适当范围的采空区，之后需顺着采空区布置巷道，这样就能够在回采工作面以及采空区侧布设出一条尾巷，从而形成一条Y形的通风巷道，使瓦斯以及热量能够顺着这条巷道顺利的排出巷外。同时如果瓦斯大量涌出时，通过Y形通风巷道的布设还能够提升施工安全程度。共采技术如图1所示。

2.2 煤层大间距上部瓦斯卸压手段

通过相关研究可以得知，在开展首采层卸压开采工作之后，即可将上向卸压区域转变为走向卸压角，并将卸压角控制在80.8°～84.7°，同时将上向卸压层间距控制于10m～150m，将倾向卸压角控制于83°～85°左右，之后需将与巷道钻孔煤层瓦斯抽采卸压手段相关的工具、设备提前布设于需要进行卸压作业的底板弯曲下沉带区域，从而使抽采率超过65%。为了确保本技术的优势充分凸显出来，一定要保证巷道的科学布设，同时确保巷道能够收到下向首采层的作业以及推进时，仍能够得以保留。具体巷道钻孔布置方式如图2所示。

2.3 综合瓦斯抽采技术

以某矿综放开采作业为例，说明综合抽采技术的具体应用。本作业区域的开采煤层厚度已达到了4.5m，同时探得煤层所包含的原始瓦斯含量超过10m3/t，同时煤层存在突出性，现选用4种瓦斯抽采技术，同时进行瓦斯抽采作业，如图3所示。

图3

其中选取顶板走向长钻孔开展周围以及邻近层瓦斯的开采、抽取作业；危险程度较高的煤层区域则选取顺层水平长钻孔进行作业，从而达到降低煤层的突出危险，以及缩小煤层瓦斯含量的目的；另外，为了减少局部瓦斯积聚，需选取上隅角插管开展抽采作业；因为预抽时间的限制，在进行工作面初采作业时，需通过爆破手段首先提升抽采的强化力度，也就是通过深孔开展预裂爆破作业，从而大大减小抽采时间，同时确保瓦斯抽采的效率，另外需注意的是在结束工作面开采之后，作业人员需在采空区实施全封闭抽采手段。由于综合瓦斯抽采技术的安全性，以及抽采效率，现该技术已经在全国得到了推广使用。