高瓦斯煤層區(qū)域瓦斯治理方法研究

摘要：介紹了高瓦斯煤層區(qū)域瓦斯治理的方法，主要有本煤層瓦斯抽采、鄰近層瓦斯抽采、采空區(qū)瓦斯抽采、地面鉆井瓦斯抽采等，針對(duì)具體的高瓦斯煤層應(yīng)結(jié)合具體的地質(zhì)條件，選取合理的瓦斯抽采治理方法。

關(guān)鍵詞：高瓦斯煤層；底板巖巷；采空區(qū)瓦斯；鄰近層

煤礦抽采瓦斯是減少礦井和采區(qū)瓦斯涌出量的有效途徑。我國(guó)煤礦的瓦斯抽采方法大致可以分為以下五類：（1）開采層瓦斯抽采方法；（2）鄰近層瓦斯抽采方法；（3）采空區(qū)瓦斯抽采方法；（4）圍巖瓦斯抽采方法；（5）綜合抽采瓦斯方法。其中綜合抽采瓦斯方法是前四類方法中兩種或兩種以上方法的配合使用。

1 礦井瓦斯抽采泵及管網(wǎng)布置

1、瓦斯抽采泵布置

建有地面瓦斯抽采系統(tǒng)，由南翼抽采站和北翼抽采站組成，南翼抽采站有3臺(tái)抽采泵，一臺(tái)運(yùn)行，兩臺(tái)備用；北翼抽采站由南、北管道抽采站組成，南北管道抽采站各有2臺(tái)抽采泵，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。

2、井下瓦斯抽采管網(wǎng)布置

南翼瓦斯抽采站管網(wǎng)系統(tǒng)：南翼抽采站→2號(hào)回風(fēng)斜井→南回風(fēng)大巷→南二集中回風(fēng)巷→回風(fēng)立眼→各瓦斯抽采點(diǎn)。

北翼瓦斯抽采站北管道管網(wǎng)系統(tǒng)：北翼抽采站→立眼→北膠帶大巷→南膠帶大巷→南二集中回風(fēng)巷→回風(fēng)立眼→各瓦斯抽采點(diǎn)。

2回采工作面鉆孔法瓦斯抽采

2.1 本煤層瓦斯抽采

2.1.1工作面順槽遞進(jìn)式預(yù)抽回采區(qū)段瓦斯

回采工作面均采用順層鉆孔預(yù)抽本煤層瓦斯。鉆孔終孔間距初定5m，封孔深度應(yīng)不小于9m，封孔管直徑大于50mm。根據(jù)礦方提供的數(shù)據(jù)，一號(hào)礦井3+4號(hào)煤層的透氣性系數(shù)均值為3.52～3.78 m2/（MPa2.d）；5號(hào)煤層的透氣性系數(shù)均值為1.99～2.23m2/（MPa2.d），均屬可以抽放煤層，當(dāng)采用鉆孔直徑113mm，終孔間距5m時(shí)，預(yù)抽時(shí)間不得少于1.5年。

2.1.2 順層鉆孔煤層瓦斯抽采

如果回采工作面采用穿層鉆孔進(jìn)行大面積預(yù)抽，鉆孔工程量太大，施工時(shí)間太長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)上極不合理。因此，本設(shè)計(jì)暫不考慮采用穿層鉆孔進(jìn)行回采工作面大面積預(yù)抽，采用順層鉆孔進(jìn)行回采工作面大面積預(yù)抽。采用鉆孔直徑為113mm，鉆孔終孔間距初定5m（根據(jù)實(shí)測(cè)抽放半徑進(jìn)行調(diào)整），預(yù)抽時(shí)間不得少于1年。

2.2 鄰近層瓦斯抽采

2.2.1 裂隙帶鉆孔瓦斯抽采法

在綜采工作面軌道順槽施工上向集群孔，50m一組，每組5個(gè)孔，施工至8倍采高以上，實(shí)行大流量裂隙帶抽采，利用集群鉆孔的大負(fù)壓牽引瓦斯，從而達(dá)到抽采效果。

2.2.2 長(zhǎng)距離大孔徑鉆孔瓦斯抽采法

基于預(yù)抽試驗(yàn)取得的良好效果，利用VLD—1000型鉆機(jī)在北二采區(qū)實(shí)施了區(qū)域預(yù)抽，重點(diǎn)解決工作面掘進(jìn)及回采期間的瓦斯問題。

2.4 采空區(qū)瓦斯抽采

2.4.1 密閉老空區(qū)插管抽采

首先在巷道中打密閉，然后將管子插入采空區(qū)直接抽采采空區(qū)瓦斯。密閉打在工作面回風(fēng)順槽內(nèi)，厚度3m以上。為了保證密閉的嚴(yán)密，煤壁和頂、底板的挖槽深度要大于0.3m。。

2.4.2 采煤工作面采空區(qū)埋管抽采

該法是在回采面回風(fēng)巷上隅角、已采面閉墻內(nèi)或留巷砌墻內(nèi)提前埋設(shè)管路，將抽采管路保留在采空區(qū)直接抽采采空區(qū)瓦斯，所埋瓦斯管要用抗壓、抗靜電的瓦斯抽采管。

3 地面鉆井瓦斯抽采方法

地面鉆井瓦斯抽采是從地面施工鉆井至開采煤層，通過地面泵站抽采本煤層和鄰近層受采動(dòng)影響產(chǎn)生的卸壓瓦斯和采空區(qū)瓦斯。地面鉆井既能超前抽采本煤層工作面前方受開采影響的卸壓瓦斯和采空區(qū)的高濃度瓦斯，又能抽采受采動(dòng)影響的鄰近層卸壓瓦斯，并且由于其抽采的瓦斯?jié)舛雀?、流量大而可以得到充分利用?/p>

4 結(jié)論

介紹了高瓦斯煤層區(qū)域瓦斯治理的方法，主要有本煤層瓦斯抽采、鄰近層瓦斯抽采、采空區(qū)瓦斯抽采、地面鉆井瓦斯抽采等，針對(duì)具體的高瓦斯煤層應(yīng)結(jié)合具體的地質(zhì)條件，選取合理的瓦斯抽采治理方法。

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作者簡(jiǎn)介：

祝文建（1986-），男，安徽碭山人，工程師。研究方向：瓦斯治理。