煤矿瓦斯治理先抽后采的实践与作用

煤矿瓦斯治理先抽后采的实践与作用

张旭凯

中煤昔阳能源有限责任公司黄岩汇煤矿  山西省晋中市 045300

摘要：煤矿瓦斯事故会给企业和人员造成严重损失，处理事故也需要耗费大量的人力、物力和财力，损害企业的经济和社会利益。因此，要特别重视煤矿瓦斯的管理，为煤矿瓦斯的防治贡献力量，保障煤矿工业的可持续发展。在煤矿生产过程中，应始终坚持煤矿安全生产技术原则，加强煤矿瓦斯管控，减少或避免煤矿瓦斯事故。基于此，以下对煤矿瓦斯治理先抽后采的实践与作用进行了探讨，以供参考。

关键词：煤矿瓦斯治理；先抽后采；实践与作用

引言

瓦斯一向是矿井开采作业的重大安全隐患，这是因为开采团队需要将开采期间的瓦斯浓度控制在一定范围内，从而避免开采作业受到瓦斯的影响，可见开采团队需要采用有效的抽采方法完成瓦斯抽采。但实际情况是矿井条件较为复杂、作业空间狭小，这在极大程度上增加了瓦斯抽采的难度，开采团队需要基于实际开采作业需求、瓦斯浓度要求，进一步完善瓦斯抽采。

1应用意义

瓦斯爆炸会影响煤矿开采的顺利进行，采用先抽后采技术限制瓦斯事故的一项重要手段。在过去，大部分煤矿都是将瓦斯直接排放到大气中，造成资源浪费，污染大气环境。煤层瓦斯经初步抽采后，可通过开采技术科学抽采和合理利用。这样一方面降低了煤层瓦斯含量，保证了煤矿的安全，另一方面也大大减少了瓦斯对自然环境的污染。可见，先抽后采技术具有降低矿井瓦斯含量、环保、提供新能源等价值，具有重要的应用意义。

2瓦斯抽采技术

在煤层资源开采过程中，工作面回采需联合应用多种瓦斯抽采技术。本煤层钻场扇形钻孔预抽技术：对工作面回风巷道进行勘查，并合理布置钻场，对于钻场间距，需控制为60m左右。对于各个钻场，需钻5个孔，孔径Φ153mm，钻孔与终孔之间的距离为12m，封孔深度为9m。通过钻孔，对煤层瓦斯进行与抽采，可显著降低煤层瓦斯含量。上隅角采空区埋管抽采技术：在2303工作面开采过程中，上隅角瓦斯浓度比较大，可在回风巷道中设置瓦斯抽采管道，管径为Φ300mm。另外，在井下设置移动抽放泵站，即可对采空区中的瓦斯进行抽采回风巷钻场高位钻孔抽采技术：对于顶板裂隙中的瓦斯，可利用高位钻孔技术进行抽采。在2303工作面开采的不同阶段，采高有所不同，因此对于高位钻孔终孔点位置，应当控制在煤层顶板上方5~12m。钻场间距为60m，对于各个钻场，均需设置8个扇形钻孔，钻孔直径为Φ153mm，长度在120m以上，封孔长度为9m，终孔间距为10m，。定向长钻孔瓦斯抽采技术：在钻孔过程中，采用千米钻机进行定向钻孔，适当增加钻进深度，同时还可采用一钻多孔方式，据此扩大钻孔覆盖区域，同时尽量减少钻场施工量。通过对2303综放工作面进行勘查分析，在工作面1500m范围内，需设置3个钻场，在各个钻场施工中，均应完成8个顶板高位定向长钻孔。

3煤矿瓦斯先抽后采技术的注意事项

3.1抽采钻场

钻孔施工安全技术措施在抽采钻孔施工前，需撰写施工作业规程，明确相关的施工安全技术措施。为保证钻孔施工的安全性，在施工过程中必须配备专职的瓦斯检查员，并要遵守有关规定。在钻孔时必须保证湿式钻孔，严禁干式钻孔。在施工过程中，若出现喷孔、喷水等现象，则必须停止钻孔，并及时向有关技术负责人汇报。在倾斜巷道或垂直巷道布置管路时，应采用卡子将管路固定在巷道壁上，严禁抽采过程中出现管道滑动的问题。在煤矿井下，抽采管路应沿巷道两帮及靠近巷道顶板的位置进行铺设。在巷道底板处铺设管道时，应采用支架将管路支起，保证管路至少距离地面0.3m。对于裸露在地面部分的管路，还应在管路表面涂上保温层，以免冬季时管路被冻裂。此外，还应在抽采管路上采用与防锈漆不同颜色的箭头，用以表示瓦斯气流的方向。为了保证抽采安全性，通常需对抽采负压进行严格控制。抽采负压过高则存在较大的安全隐患，容易造成抽采浓度过低发生管道爆炸。同时还应加强井下瓦斯抽采地点、瓦斯泵站及抽采管路的CO浓度检查，根据检查结果调整瓦斯压力。还应制订好煤矿的防灭火措施，尽可能地防止煤层发火。

3.2高瓦斯矿井综放工作面瓦斯抽采安全管理

第一，在高瓦斯矿井开采中，煤矿企业负责人应当坚持安全第一和以人为本的原则，提高对于瓦斯抽采的重视度，选用先进的仪器设备，为矿井生产提供良好条件，保障作业人员生命安全。第二，煤矿企业应当加强企业安全文化建设，对职工队伍进行宣传教育，并组织开展安全防护技能培训活动，进而打造出专业性高、安全责任意识强的职工队伍。在高瓦斯矿井开采中，安排管理人员负责现场管理，保证职工各项操作规范性，对瓦斯抽采过程进行精细化管理。第三，根据矿区实际情况制定环境保护措施。在高瓦斯矿井开采中，对煤层进行监督检查，并加强巷道环境管理，对于人机产生的各类废弃物，应当及时清理。在瓦斯抽采中应用钻孔技术，需合理规划钻机用水线路以及排水线路，并且对钻孔过程中的煤粉和扬尘进行合理控制。在瓦斯抽采中需应用多种机械设备，必须保证各类电机、水泵以及通信设施安放合理、运行稳定。第四，在瓦斯抽采中，保证生产环境通风效果，根据国家相关规定设置通风设备，并安装瓦斯浓度监测系统，在工作面资源开采不同时间段，均要求对瓦斯浓度进行监测分析，并加强通风控制。

3.3科学掌握瓦斯抽放技术

从煤层释放气体需要科学和技术方法。第一，从使用抽水前技术的角度来看，有必要根据一个区域的气体含量对该区域的天然气取样进行有效控制，这有助于更好地利用今后的资源。与此同时，天然气开采需要一种需求驱动的方法，即在开采过程中，必须利用管道和钻井来回收出的天然气，同时考虑到天然气的含量。天然气开采过程漫长而复杂，需要对天然气进行良好的监测，并需要使用科学工具和技术。通过多种途径确保天然气开采的效率，提高煤炭开采的安全性。例如，在受保护气体开采中，煤层释放的气体必须及时提取，气体回收工作必须做好。此外，气体浓度和压力也可通过预抽控制，以有效防止安全事故。

3.4提前预测

就瓦斯本身而言，是一种非常危险的气体。当气体浓度过高时，与空气混合后，在遇到明火或者火花时极易发生火灾甚至爆炸，对人民的生命财产安全造成巨大威胁。在煤矿瓦斯治理过程中，需要注意每一处的详细数据参数。在开始任何采矿作业之前，有必要充分了解能够反映瓦斯浓度的各种参数。通过现代检测和手动检测技术的结合，对温度、压力、流量的关键参数进行监控，根据各种参数之间的联系建立科学合理的抽采方法，全面对安全问题进行把控，确保开采活动的安全性。

3.5被保护层“先抽后取”的应用方法

先抽后抽在受保护煤矿瓦斯管理中的应用频率较高，瓦斯管理效果良好。保护层生产过程中，煤矿表面的煤渣会发生下落、弯曲和破裂，造成如下问题:表底层变形和基层裂缝，需要在开采煤矿前破坏保护层。必须在弯曲带和折断区域的位置定义护套。保护层破裂的煤岩形成裂缝，在气体开采过程中产生垂直和倾斜流动。断裂区的天然气开采方法较多，包括地面钻探、向高泵道过渡、高水平钻探和地层钻探。受保护曲线带气体提取方法主要表现为地钻、上板钻层钻等。具体操作是在开采之前将气体导入平行层。

结束语

在煤矿生产过程中采取“先抽后采”和适当的煤矿瓦斯抽放方式，可以有效控制煤矿瓦斯，减少瓦斯灾害造成的巨大损失，保障了煤矿安全生产和稳定运行，同时还能提高煤矿生产效率。

参考文献

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