煤矿采煤瓦斯抽放技术研究

煤矿采煤瓦斯抽放技术研究

张厚明

山西太原华润煤业有限公司030200

摘要：文章以某煤矿实际情况为例介绍煤矿采煤瓦斯抽放现状，分析目前煤矿采煤中应用瓦斯抽放效果的几个因素，并针对这些因素提出了提高煤矿采煤瓦斯抽放效果的几点措施，以供参考。

关键词：煤矿采煤；瓦斯抽放；影响因素

1引言

近年来尤其是进入本世纪以来，我国的经济得到了快速的发展，与此同时，我国社会对于各种能源的需求量也在不断增加。我国一直以来都是煤炭大国，煤炭的开采量和消耗量都居世界前列，而且目前我国的能源结构中，煤炭仍然占据主导地位，而且随着煤炭开采深度的增加，煤炭开采难度也在随之增加，加之煤矿井下作业中狭窄的空间，容易出现瓦斯以及粉尘等易燃易爆的物质，而且瓦斯爆炸也是影响煤矿作业安全的主要因素之一，所以在煤矿采煤过程中需要对瓦斯进行严格控制，通过瓦斯抽放技术来对其浓度进行控制来避免出现瓦斯安全事故的发生。

2煤矿采煤瓦斯抽放现状

以某省某矿矿井为例，其工作面采用的是集中抽放的瓦斯抽放方式，并且通风系统中会有少量回风由上隅角向采空区流动，且在此回采工作面可以对上隅角及作业空间的煤矿采煤瓦斯超限问题进行有效预防，其通风排瓦斯能力的增加也会增加工作面的风排瓦斯能力，所采用的风排方式就是穿层钻孔抽放、本煤层扇形抽放、本煤层交叉平行孔抽放、高位钻孔抽放、大直径抽放钻孔、采空区埋管抽放以及专用回风巷风排等方式，通过以上方式可以实现对瓦斯抽放浓度控制在50%以下，最高不会超过70%，所以具有较好的瓦斯抽放效果。

3影响煤矿采煤瓦斯抽放的主要因素

3.1抽放方法

在煤矿采煤过程中，瓦斯主要是在邻近层和开采层中，且以采空区和围岩中居多，但是在较多的煤矿生产作业中，却容易对开采区、采空区和围岩的瓦斯进行忽略，并且所采用的瓦斯抽放方式为单纯的抽放方式，其具有较低的瓦斯抽放利用率，而且此种方式的重点就是瓦斯抽放，而没有对其进行综合利用，尤其是对于突然出现的大量且浓度较高的瓦斯，抽放效率较低，容易导致其快速涌入开采层工作面而出现安全事故。

3.2瓦斯抽放设备

在进行近距离邻近层瓦斯抽放作业时，由于缺少高效的钻机和钻具使得瓦斯不够抽放不够稳定性，而且所用的抽放泵也难以满足抽放需求，所以需要在设计钻孔参数的基础上增加布孔密度，这也增加了井下作业的风险。在目前单一的抽放形式下，如果所采用的钻机以及抽放泵的性能、抽放量不能满足要求，而且由于布孔较为密集而容易出现混入空气的问题，从而会对瓦斯抽放效率造成影响。

3.3抽放时间

抽放时间的因素主要体现在抽放时间不充分的现象，主要是对于操作人员来说，抽放时间需要根据现场情况以及工作经验进行确定，但是由于施工人员通常是听取上级领导的安排，而决策者通常缺少上级的施工经验，加之目前新技术和设备的不断应用，所以产生对设备和仪器具的依赖程度增强，导致在决策中没有综合现场中的实际情况和经验进行综合判断以及抽放时间的确定。而对于管理人员来说，其通常具有交底的专业技术水平，并没有熟练掌握瓦斯抽放技术，只是按照规章制度进行现场管理，也没有从实际情况出发对抽放时间进行合理确定，这都是降低瓦斯抽放的效果而增加安全事故的概率。

4提升煤矿采煤瓦斯抽放技术的有效途径

4.1对抽放方法的合理选择

正是由于单一的抽放方式具有较低的瓦斯抽放效率，所以应该综合利用多种抽放技术，或者根据实际情况对抽放方法进行合理选择。针对目前的煤矿瓦斯抽放方法来说，通常根据瓦斯来源分为本煤层抽放瓦斯和邻近层抽放瓦斯两种，这就可以在对邻近煤层的瓦斯进行抽放时对顶底板煤岩中的巷道进行综合利用，通过穿过在邻近煤层中进行钻孔的防护来将瓦斯进行抽放。当出现采煤工作面瓦斯涌入异常的问题时，可以综合利用采空区的抽放形式，并且可以在分层开采的过程中，采用边采边抽放瓦斯的方式并且确保瓦斯在煤炭回采和掘进过程中的抽放同步，这样就可以确保采取总排或全矿井总排的瓦斯量大大增加，对瓦斯涌入的事故进行妥善处理，降低采区中瓦斯浓度和含量。

4.2合理选择抽放参数

在进行瓦斯抽放时，直接影响其抽放效果的因素之一就是钻孔直径，尤其是对邻近层的瓦斯进行抽放时，由于钻孔间距较小，可以通过增大钻孔直径的方式来暴露更多的煤面以及增加钻孔数量，这样就可以提高瓦斯抽放的效率。此外，在对邻近层瓦斯进行抽放时，还通常需要地单孔的抽出量进行降低，并且为了要深入邻近层的泄压带进行瓦斯抽放，还需要到泄压带角边附近施工钻孔，并且可以通过增加抽放时间的方式来减少钻孔数量，确保此时瓦斯抽放工作的安全性。在进行钻孔设计及施工时还需要对冒落带以及大大破坏裂隙区进行躲避，并且控制瓦斯储量的大小来防止抽放钻孔过程中出现大量漏气的问题，并且可以通过在多个层位中进行抽放钻孔的布置来对较大的瓦斯涌出量进行有效预防和控制。

4.3钻孔布置方式

在对钻孔布置方式进行选择时需要根据抽放时间进行选择和确定，而且在钻孔抽放过程中需要在采用穿层钻孔的方式在煤层底板的岩巷或煤巷中进行布置，并且对于抽放时间较长的情况还要在中厚煤层中设置一定的倾斜角度来保持煤层的透气性，且为了提高抽放效果，可以适当较少钻孔数量以及钻孔间距。此外，在一个钻场内可以通常增加钻孔数量以及对抽放时间进行控制的方式来提高抽放效果。如果采用的是顺层钻孔的方式，还可以通过钻孔数增加的方式来确保煤层的稳定性，并且根据实际情况来进行钻场间距的确定。在将此种工作面布置在工作面顺槽或者开切眼内时，需要随着开采深度的增加而在平行或垂直与工作面的方向上进行顺层钻孔的扩大，并且进行钻场间距的减小。最后在进行封孔作业时要尽量提高其严密性来起到对瓦斯浓度进行控制的目的。

5结语

煤矿采煤作业中瓦斯是影响其作业安全的最大因素之一，需要根据实际情况和相关标准与经验来进行抽放方法的选择以及抽放参数的确定，并通过合理的布置钻孔方式来确保瓦斯抽放效果，这对确保采煤作业安全，提高采煤作业效率有着重要作用，并推动煤矿企业的健康发展。

参考文献：

[1]李建.试论采煤工作面瓦斯抽放技术[J].山东煤炭科技,2017(2):62-63.

[2]刘俊,赵亚军,张小军.煤矿综采工作面瓦斯抽放技术分析[J].内蒙古煤炭经济,2016(22):136-137.