温纪凯

摘 要：我国煤炭资丰富，但大多数煤炭都位于岩层深处，地质结构复杂且伴有瓦斯，瓦斯是一种新型的优质能源，有着极强的开发价值，但瓦斯也是一种容易引起爆炸的可燃性危险气体，在高浓度的瓦斯环境下，任何举动都可能引起一场强烈的爆炸，造成人员的伤亡，这严重影响了煤炭开采工程，开采煤炭必须要解决瓦斯问题，“先抽后采”就是一种有效解决煤炭开采过程中瓦斯问题的方法，本文从先抽后采的内涵、应用目的、具体实施，以及先抽后采过程中的注意事项几个方面，论述了煤矿瓦斯治理“先抽后采”的实际应用问题。

关键词：煤矿瓦斯治理 先抽后采 瓦斯开发

中图分类号：TD82-9 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）11（a）-0106-02

近年来，数次煤炭开发工程所引发的瓦斯爆炸灾难引发了广泛关注，瓦斯的主要成分是甲烷，甲烷是一种易燃物质，瓦斯常常储存在煤层附近的位置，这为煤矿开采工作带来了巨大的阻碍，但甲烷的可燃性以及燃烧后的环保性，也聚集了新能源开发者的目光，对于采煤问题，人们思考的不再仅限于排除甲烷，而是上升到了煤、气共采的高度。“先抽后采”就是一种能够实现煤、气共采的开发理念。

1 先抽后采的内涵

瓦斯的开发具有一定的危险性，当瓦浓度过量时，会产生爆炸，所以在煤炭瓦斯的开采过程中应该合理的进行抽放，以避免瓦斯灾害的发生。我国有着诸多的煤炭瓦斯资源且一直都在开采中，开采的方式大致上分为两种，一种是采用随采随抽的方式，一种是预先抽取的方式，在煤炭瓦斯的开发过程中无论采取哪一种方式，都要伴随着对瓦斯的治理，以先抽后采的方式进行，以保障安全。

先抽后采的概念是在反复推敲我国煤炭瓦斯开采的实际情况下后，结合多起瓦斯爆炸事件的诱因所提出的工作方针，先抽后采的实施需要确保在掘金和回采前做到抽采达标以及消突，这集中体现了积极预防，兼顾治理的思想。在技术上，先抽后采主要依托于顺层钻孔抽放瓦斯、地面钻井抽放瓦斯、穿层钻孔抽放瓦斯和交叉钻孔抽放瓦斯几种技术。

2 先抽后采的目的

一方面，煤炭资源大多都深埋地下，与大量的沼气相伴，沼气是极为危险的气体，浓度过高的沼气十分脆弱，若在不排出沼气的前提下打井开矿，稍不留神就会引发爆炸，煤炭开发采用先抽取出沼气，再进行采矿的方式是为了保障采矿工程能够在安全高效的环境下进行。

另一方面，沼气是优质的清洁能源，在开采煤炭的过程中把煤炭环境中的沼气回收利用，不但可以降低施工的安全风险，还可以获得大量的优质能源。清洁的甲烷作为燃料不仅高效而且环保。

3 煤炭瓦斯抽放系统

煤炭瓦斯系统是一个复杂的系统，包括安全装置、气流管道、流量计和瓦斯泵等多个组成部分，煤炭瓦斯开采环境是一个相对复杂的环境，对各项组成部分都有着非常高的要求。

为保障煤炭瓦斯开采过程中的安全，一般都采用真空泵或离心式瓦斯泵，在瓦斯的开采与治理的过程中，如果流量过大很容易引起爆炸，而这类泵可以有效地解决这一问题，在缩小流量的前提下保持较高的真空度以及负压力。煤炭开采修建的矿道盘根错节，从主干道到直流岔路，都需要大量的管道，管道材质一般采用钢或者聚乙烯等材料，这类的材料能够很好地对抗腐蚀，同时保证了施工过程中必须的硬度和强度。在开采之前要依据环境和物品的特性，在地面或地下放置防爆灯、避雷、回火等安全装置，为了在抽放的过程中能够精准的测算出气流量，就需要在合适的位置安装流量计，以保证开采治理的全过程在监控中有序进行。

4 煤炭瓦斯先抽后采实施

4.1 检测为先

瓦斯是极为危险的气体，但并不是不可控制的，在瓦斯治理开采的过程中，需要关注各种量表反馈的详细参数，在开采准备工作中，施工人员借助在各个钻场、钻孔安装的流量计等器材，可以帮助开采者时刻关注开采区域的流量、瓦斯的温度、浓度、压力差，采取人工监测和现代化手段相结合的方式，对工程进行精细化的掌握，根据量标反馈回来的参数，开采者可以全面地掌握开采环境，及时地调整煤炭瓦斯系统的状态，以保障安全。

4.2 抽取方法

4.2.1 对保护层中的瓦斯进行抽取

对煤炭的开采会造成地质层面的破坏，产生断裂带、垮落带、弯曲带等，下面的岩层也会产生相应的断裂，对于这些地区瓦斯的抽取，需要先将瓦斯引入到较容易进行抽取的位置，利用多种钻井和钻孔方法相结合的方式对瓦斯进行抽取。对于保护层瓦斯进行开采需要的技术并不高难，所需要的就是及时的监控，以保障安全。为了更高效地开采，可以将排采、抽采相结合，实现煤气工采。

4.2.2 井下本煤层中瓦斯的开采

对于井下本煤层中瓦斯的開采，首先需要的就是对开采巷道进行钻孔，在巷道两侧钻孔，临近两个孔的距离在5mm左右，每个孔的深度在10mm左右，若钻的孔与开采巷道偏离，便会影响开采，所以在打孔的过程中，应注意孔道的位置和深度。如若发现有一部分有突出的危险，可以通过钻孔的方式降低突出危险发生的可能。为防止临近煤层中涌出的瓦斯影响煤炭开采，可采用随抽随采的方式进行开采。

4.2.3 针对地面钻井处的瓦斯进行抽采

针对地面钻井处的瓦斯进行抽采，首先，从地面向采煤层施工钻井并进行固井、完井；其次；要进行裂压，射孔等工作；最后，要完成降低液面的工作，就需要进行排水，更换井口设备等。

针对部分渗透性不高的煤炭资源，应采取综合机械化分层开采的方式进行开采，在开采的过程中，瓦斯上升会导致回采层面聚集大量的瓦斯，面对这种情况，可以采取一井三用的方式，提前在没有开采的地方放置开发井网布，提前对被保护的瓦斯进行抽取，随后再对条件较好的抽采井进行二次开发，最后对被保护区域内采空区的瓦斯进行抽取。

5 抽采的注意事项

5.1 合理把握瓦斯层的特点

煤炭资源一般都深埋地下，我国现阶段开采的煤炭资源大多都深埋在地下600m以下，这样的煤炭资源都与浓度极高的瓦斯相伴，煤层的透气性非常低，开采起来极其危险，因此，需要在开采的全过程中进行瓦斯抽放。

5.2 注意瓦斯抽放技术的掌握

瓦斯抽放是一个需要极高技术的工作，这体现在诸多方面，首先就是预压预抽技术，对区域进行瓦斯抽采，要让区域中的某一领域的瓦斯得到有效的控制，便于之后的开采活动。其次就是随抽技术，在对煤炭开采的过程中，需要全程进行瓦斯的随抽，这就需要适时地布置管道，实施钻孔并及时回收涌入地面的瓦斯。

瓦斯开采是一项复杂的工程，在瓦斯的开采过程中，监控是第一位的，还应该对开采的工具和开采的方式进行优化组合，综合多种手段，精细化开采。例如，在开采保护面的瓦斯时，需要及时回收工作面附近的瓦斯，以防瓦斯灾难的发生，在这个过程中，还可以借助预抽的方式，为瓦斯降压，从而控制瓦斯的浓度，降低危险事件发生的几率。

6 结语

浓密的瓦斯环境给煤炭开采带来极大的障碍，先抽后采的理念，能够有效地排除甲烷对煤炭开采的干扰，与此同时，抽取的甲烷作为一种优质的能源也可以被有效利用，可以说是一举两得。然而，要应用先抽后采的方式进行开采，需要很多的技术支持，各项设备达标是首要的，开采者必须按照仪器使用要求和开采技术要求严格地进行操作，时刻监管，安全为先。面对复杂的资源，需要结合多种技术，抽丝剥茧地解决好开采环节中的问题，在安全的前提条件下，高效开采，回收的甲烷气体应该合理利用，实现资源利用的最大化。

参考文献

[1] 李忠卫.“先抽后采”治理煤矿瓦斯效果探讨[J].内蒙古煤炭经济，2014（6）：75-76.

[2] 程远平，俞启香，周红星，等.煤矿瓦斯治理“先抽后采”的实践与作用[J].采矿与安全工程学报，2006，23（4）：389-392.

[3] 赵海玉.采用先抽后采治理煤矿瓦斯的实践应用[J].山东煤炭科技，2017（4）：58-59.