煤矿瓦斯抽采技术研究及应用

1、    煤矿瓦斯抽采技术研究及应用    陈春阳摘要：在矿井的生产过程当中，煤矿瓦斯事故是非常严重的一种自然灾害。在我国以及全球范围内的煤矿安全生产过程当中煤矿瓦斯事故都是一个制约其不断发展的瓶颈。最近几年，虽然很多的专家和学者都在不断的探索和研究煤矿瓦斯事故的防止工作，而且也取得了一些不错的成绩，但是在矿井的实际生产过程当中，有很多的因素都会对煤矿瓦斯的分布、存储、涌出、流动以及运移的规律产生影响，所以如果要想对矿井瓦斯的运移和分布规律进行比较准确的掌握、对涌出量进行准确的预测、对抽采的钻孔位置进行合理和有效的定位就有很多的困难。本文则主要对煤矿瓦斯的

2、抽采技术进行了研究，并且对它的实际应用进行了一定的分析。关键词：煤矿瓦斯 抽采技术 研究 应用随着我国社会经济的不断发展和进步，我国的采煤技术在最近的几年当中也得到了快速发展的机会，在对煤炭进行开采的过程当中，生产变得更加的机械化、科学化和自动化，这样煤炭在实际的开采过程当中规模也在不停的加大，同时也快速的增加了矿井的开采范围以及采动的空间，采空区以及回采工作面的瓦斯在涌出的时候速率和强度都在增强，而且涌出的面积也变得更大，在涌出的时候也不是很均匀，这样在对煤炭瓦斯进行防治的时候难度就会相应的增加。为了能够更好的去满足我国煤炭需求量快速增加的实际需求，现在很多的煤炭生产企业都在对生产技术进行不

3、断改革和创新，但是在对煤炭瓦斯进行安全和高效抽采的时候，相应的技术却没有能够及时的发展和改革，那么在进行煤炭生产的过程当中就会埋下很多的安全隐患。面对这样的情况就需要对煤矿瓦斯抽采技术进行不断的研究。1 对本文研究的实际矿区基本情况的介绍本文在对煤矿瓦斯的抽采技术进行研究和实际应用的时候主要选择了某矿区来作为研究对象。对于该矿区来说，它的整个煤田的面积达到了3078平方千米，而现在实际的生产区域面积则达到了700多平方千米，整个该矿区现在总共有12个煤矿和15对矿井，在这15对矿井当中高瓦斯的矿井有11对，低瓦斯的矿井有3对，而突出矿井则有1对，同时该矿区现在还有1对建设中的矿井。整个矿区一共

4、有42个采煤工作面，其中高突面有14个，同时有142个掘进工作面，而高瓦斯面达到了32个，在矿区生产的过程当中，有31台运转的主要通风机。2 对瓦斯抽采系统的简单介绍整个矿区在对瓦斯进行抽采的时候，通过对多年以来的实际抽采经验进行不断的总结和分析，不断的攻关和研究瓦斯抽采治理的技术，然后再不断的总结抽采实际应用的技术。矿区在对瓦斯进行抽采的时候，根据实际的生产情况，先后不同的采取了顶板瓦斯巷抽采的技术、瓦斯尾巷的抽采技术、对上隅角进行抽采的技术、降段抽采的技术、老塘抽采的技术、高位抽采巷技术、迎面斜交钻孔抽采的技术、开采解放层的抽采技术等一系列的抽采技术。从这个世纪初开始的时候，该矿区的生产企

5、业就曾经在不同的矿井中修建了6处地面集中抽采泵站，采用的都是集中瓦斯抽采泵，对瓦斯的抽采总能量能够有效的达到每分钟888立方米，在不同的井下也总共修建了11处移动的抽采泵站，采用的瓦斯抽采泵都是移动式的。在整个矿区当中，进行预先抽采的地点一共有17处，有14处时在采煤工作面，而剩余的3处则在掘进工作面。3 对煤矿瓦斯抽采技术的分析在煤矿生产过程当中，应该要根据矿井中煤层的赋存情况、采掘的布置情况、瓦斯的来源、开采的程序以及实际的地质情况等因素来选择煤矿瓦斯的抽采技术。在我国煤层的主要特点就是煤层具有非常低的透气性、煤层含有非常高的瓦斯量、煤层具有非常严重的突出危险、在对煤层进行开采的时候是采用

6、群开采的方式以及地质条件比较的复杂，这是因为我国的煤层具有这些特点，所以在对煤层瓦斯进行开采的时候应该要以卸压抽采为主，因为本文研究的矿区矿井的数量比较多，所以在对瓦斯进行抽取的时候试验和采用过的技术也比较多，本文则主要介绍几种比较常见的煤炭瓦斯抽采方法。3.1 在对本层瓦斯进行抽采的时候可以选择采用顺层密集长钻孔抽采技术。在对瓦斯进行区域性的抽采时就可以选择采用顺层密集长钻孔抽采技术，在解决综采面消突问题的时候以及降低工作面瓦斯含量的时候采用顺层密集长钻孔抽采技术非常有效果。采用这种抽采技术在进行钻孔的时候一般都要在80m以上，孔之间的距离应该要保持在3到5m之内，在对瓦斯进行预抽的时候时间

7、可能需要半年以上。在布置孔的过程当中，基本上都是采用的交叉钻孔或者是斜交孔，这样的话在对瓦斯进行抽采的时候效率就能够得到有效的提高，如果是采用的斜向布孔的方式，那么在对瓦斯进行抽采的时候就能够边采边抽同时进行；如果是采用交叉布孔的话，那么就能够在不增加工作量的情况下，让本层瓦斯的抽采效率得到很好的提升。在该矿区我们就采用顺层交叉钻孔的方式来对突出层的煤矿瓦斯进行抽采，在经过实际的抽采之后可以发现，采用交叉钻孔的方式那么在实际的抽采过程当中就不会出现因为钻孔而出现的堵孔和塌孔等现象对抽采的效果产生影响的情况。采用交叉钻孔的抽采方式和平行钻孔的抽采方式相比较，抽采的效率提高了很多。3.2 在对本层

8、瓦斯进行抽采的时候还可以选择采用网格式穿层钻孔的抽采方式。采用网格式穿层钻孔的抽采方式能够有效的避免在突出煤层当中打顺层孔时出现的塌孔以及喷孔的现象。在透气性比较低的煤层当中对瓦斯进行预抽有非常大的难度，但是如果在布置钻孔的时候能够比较的合理和科学，而且在进行预抽的时候相关的技术条件也能够得到有效的保证，在这样的情况如果采用网格式穿层钻孔的抽采方式那么就能够很好的达到抽采的期望效果，一般情况下都能够达到30%以上的瓦斯抽采率。现在如果需要对单一松软以及低头比较严重的突出煤层进行防突，那么最有效的一种办法就是采用网格式的穿层钻孔。在采用网格式穿层钻孔的抽采方式时，需要在煤层的顶板打岩巷，这样就可

9、能导致在进行煤矿瓦斯抽采的时候成本比较的高。3.3 在对邻近煤层的瓦斯进行抽采的时候可以选择采用顶板走向长钻孔的抽采技术。在对那些高瓦斯没有煤柱的采煤工作面进行瓦斯抽采的时候，就需要采用顶板走向长钻孔来抽采临近煤层瓦斯的抽采技术。为了能够去有效的对瓦斯超限的问题进行解决，那么在对迎面定向的水平长钻孔进行布置的时候就选择采用沿着开采层的顶板岩层的走向来进行，这样就能够有效的代替顶板的瓦斯巷，从而来对上邻近层的瓦斯进行抽采。如果和顶板穿层短钻孔瓦斯抽采技术以及顶板岩巷瓦斯抽采技术相比较的话，顶板走向长钻孔的抽采技术不管是在经济方面还是在抽采的效率方面都有非常明显的优势，特别是在对那些连续紧张的矿井

10、瓦斯进行抽采的时候，采用顶板走向长钻孔的抽采技术的话能够更加的突出它的优势。4 结束语我国的煤矿瓦斯抽采技术长时间的发展过程当中，一共主要经历了四个阶段，分别是以局部的防突措施为主、进行先抽后采、抽采达标以及区域的防突措施先行。在这个过程当中，形成了比较系统的瓦斯抽采技术和一些相关的基本标准，同时也取得了一系列的成绩。但是在看到这些成绩的同时也应该要注意到现在进行煤矿瓦斯抽采时存在的一些主要问题。随着社会经济的不断发展，在进行煤矿开采的时候使用的技术越来越复杂，而开采的深度也在不断的增加，这样在对瓦斯进行抽采的时候就会面对一些新的技术难点。要想有效的去解决这些技术难点，那么各个煤矿生产企业就应该要在国家的大力支持之下，共同的改革和努力，加强研究煤矿瓦斯抽采的理念基础和不断的对技术进行开发，这样煤矿企业在生产的过程当中安全才能够得到有效的保证。参考文献：1张浩然.煤矿瓦斯抽采技术研究及应用d.太原理工大学，2011.2程远平，付建华，俞启香.中国煤矿瓦斯抽采技术的发展j.采矿与安全工程学报，2009,02:127-139.3王魁军，张兴华.中国煤矿瓦斯抽采技术发展现状与前景j.中国煤层气，2006，01:13-16+39.4廖春奎，梅甫定.中梁山煤矿瓦斯抽采技术及应用j.河南理工大学学报(自然科学版)，2