高瓦斯厚煤層瓦斯抽采技術(shù)

葛毓柱

摘要：每年我國因為煤炭開采，都有很多人死亡，尤其是厚煤層開采。因為厚煤層內(nèi)的瓦斯含量相較而言更多，更不容易釋放出去。一旦涌出，就會造成致命的傷害，嚴重的還會造成塌方。目前我們現(xiàn)有的開采技術(shù)雖然還不錯，但是對于厚煤層來說，還是需要再有所提升，對于瓦斯的抽采也需要更多思考。因此如何能夠更加安全開采、確保職工生命安全、增加礦井收入、合理的利用瓦斯是我們當務(wù)之急，也是更需要研究分析的要點。

關(guān)鍵詞：高瓦斯；厚煤層；瓦斯抽采技術(shù)

一、厚煤現(xiàn)狀

（一）國內(nèi)情況

從所周知，中國是一個地大物博的國家，煤炭也是一樣。在我國，厚煤層儲量其實是非常豐富的，大概可以占探明整體儲量的47.7%左右，有多么豐富可想而知了。而我們每年開采的厚煤層量大概可以占到全國總煤炭產(chǎn)量的45%左右。我們擁有如此豐富的資源，必然合理的利用，有效高效的開采更顯重要。那么怎樣才能更高效的開采？可持續(xù)開采？并且，在這個基礎(chǔ)上，能夠更安全！這些是我們的重中之重。

（二）礦井情況

近年來，我國因為煤炭開采在向西移近，很多地方的特厚煤層經(jīng)過一段時間的開采之后都已經(jīng)進入了深部。我們都知道，越深瓦斯含量越多，也更容易發(fā)生事故。厚煤層開采一直都很具有危險性，也有不少事故。例如淮北的蘆嶺礦 II104，當初就因為開采時瓦斯涌出，最后發(fā)生了瓦斯煤塵爆炸，當時死亡了86人，損失慘重。我們的厚煤層很多，資源很豐富，但是我們更需要安全，需要在保證安全的情況下去開采。如何能更安全的開采？尤其是特厚煤層。特厚煤層的開采及瓦斯有效治理，現(xiàn)在已經(jīng)成為了制約厚煤層開采發(fā)展的難題。

二、瓦斯情況

（1）瓦斯外涌原因。正常情況下，進入礦井內(nèi)都會有少量瓦斯涌出，只要不過量都沒有問題。但是一旦涌出，就會造成致命的危險。一般在礦井內(nèi)，造成瓦斯涌出的原因主要是鄰近層串出，或者是所在煤層自身問題涌出，及開采空了的那個礦區(qū)涌出來的。根據(jù)這些瓦斯不同的涌出特點，我們也做了研究，針對抽采措施，還有效果預(yù)測，我們研究出了一個比較切實可行的方案，就是用“底板穿層孔+定向長鉆孔”做井下立體抽采，然后再與工作面的順層鉆孔相結(jié)合，這樣強強聯(lián)合，效果必然更好。

（2）瓦斯涌出預(yù)測。能夠影響礦井內(nèi)瓦斯涌出的因素很多，如果能夠有效的進行預(yù)測，會更具安全性、可控性。根據(jù)多年經(jīng)驗，我們知道，正常情況下造成瓦斯涌出的原因一般都是這幾類：開采規(guī)模、開采方法、開采程序、煤層瓦斯含量、地面大氣壓力的變化等。找到了原因，就更容易對證要藥。依據(jù)這些元素進行分析，對于真正能夠影響到各分層工作的原因進行針對性的解決即可，這也是我們未來更需要思考的地方，以安全、全面、高效為思考方向。

（3）瓦斯涌出因素。①回采面采前的殘余瓦斯含量：我們都知道，如果回采前含量大，那么到后期真正開采的時候，會涌出更多，含量更大。②若開采的時候，頂?shù)装搴芏嗟胤蕉家呀?jīng)松動或者破壞，或者很多散落的煤沒有被及時拉出，都非常容易造成瓦斯大量涌出。③不可讓煤體表面暴露在巷道的時間太過長。如果太長，解吸瓦斯的能力就會越大，如果煤體暴露很多，那么瓦斯也就很多，非常危險。④開采的時候建議多分層開采，因為就好像分吃東西，雖然是一樣的，但是分開了之后，體積就會小很多，不但容易吃，更容易功破。對于采煤來說，分層不但可以更容易開采，而且因為厚度的減小，相對的在同一開采期間的瓦斯量也會變小，就算涌出，也涌出不了太多，會更加安全。

三、目前開采技術(shù)

（一）常規(guī)情況

在全國范圍內(nèi)，很多礦井一般采用的是綜合立體式瓦斯抽采。根據(jù)煤層情況的不同，也有稍微的不同，有“三位一體”和“四位一體”。其中“三位一體”說的是礦井上下結(jié)合，專門針對本煤層的三種開采技術(shù)方式。這三種技術(shù)包括很多，有工作面瓦斯抽采、區(qū)域模塊預(yù)抽開拓和地面預(yù)抽開采等。而“四位一體”即是針對采空區(qū)的四種抽采技術(shù)措施。其中包括高位鉆孔采空瓦斯抽采技術(shù)、聯(lián)絡(luò)橫川插管瓦斯抽采技術(shù)等。

（二）具體技術(shù)分析

①大孔徑高位鉆孔抽采瓦斯：這個技術(shù)是主要針對于采空區(qū)的技術(shù)，利用定向鉆機施工113MM 大孔徑高位鉆孔，然后將鉆孔平均分布在巷道頂板5～6倍采高的裂隙帶，抽要就是抽采“過渡帶”的高濃瓦斯。就目前而言，可以抽采深度量為30%。②高抽鉆場瓦斯抽采：這個也是主要抽采采空區(qū)的瓦斯的，當開啟高抽鉆場鉆孔時，可以平均抽采濃度量為36.28%。它的抽場一般就斜巷的頂部，呈扇形布置，基本可以達到12—15米。③地面鉆井預(yù)抽瓦斯：這種技術(shù)可以利用瓦斯抽放泵進行延伸，然后利用抽采管路連接地面，達到抽采目的。此技術(shù)比較成熟，目前應(yīng)用也比較廣泛，岳城一家礦井已經(jīng)在使用。④區(qū)域模塊預(yù)抽瓦斯：一般情況下，在進礦開采前，我們?yōu)榱税踩鹨?，會先進行預(yù)抽瓦斯。而經(jīng)過不段實驗、摸索，我們發(fā)現(xiàn)，這種預(yù)抽不但可以讓開采更為安全，更有利于巷道的延伸，現(xiàn)在應(yīng)用也比較的廣泛，技術(shù)也相對純熟。⑤下分層采面預(yù)計立管抽采技術(shù)：一般我們礦區(qū)工作前，會在工作面回風巷的煤壁上布置抽采管路，并且加上立管，然后進地抽放采空，增加安全性。

四、未來走向

就目前而言，厚煤層開采技術(shù)已經(jīng)成對成熟了很多，但對于高厚煤層的開采技術(shù)還不夠純熟，我們還需要在此更用心，更專注。厚煤層的瓦斯含量已經(jīng)非常的多了，高厚煤層瓦斯含量更可想而知。為了我們自身的安全、為了讓如此豐富的煤礦資源得以有用武之地、為了我們可以開采更多可以使用的煤炭，我們必須更加用心。瓦斯涌出的原因我們已經(jīng)知道，已經(jīng)有了解決的方向，只是時間的問題，早一分鐘，少傷一人。

五、結(jié)論

對于國內(nèi)如此豐富的煤礦資源，我們現(xiàn)在的技術(shù)一般都是通過上下分層進行開采的，通過上下分層，讓厚煤層可以出現(xiàn)很多裂縫，增大透氣性，讓其可以充分流動，其中通道越多，瓦斯排放就會越好，含量自然也會越少。而且瓦斯排量的降低，還可以讓煤自身更加堅固，更不易塌方，安全系數(shù)也更高。而我們通過上下分層開采，讓煤巖在原來的基礎(chǔ)上得以變形和移動，從而更可以也降低瓦斯含量，變形和移多的越大，越多，就可以更充分的分散煤層內(nèi)的瓦斯，解放的越多，也就越安全。

（作者單位：淮北礦業(yè)股份公司朱仙莊煤礦）

參考文獻

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