井巷保護層的瓦斯治理及開采期間的瓦斯抽采

王海濤

（龍煤集團雙鴨山分公司新興煤礦，黑龍江雙鴨山155100）

突出礦井一般是先采用底板條帶穿層鉆孔預抽，消除工作面兩巷和開切眼的突出危險性，掘進工作面再回采巷道，從工作面兩巷施工煤層順層鉆孔，預抽煤層瓦斯。研究保護區(qū)域性預抽瓦斯技術非常重要，必須預以高度重視。

1 保護層開采期間的瓦斯抽采

首采保護層工作面開采期間的瓦斯主要來自于本層、采空區(qū)和鄰近層的卸壓瓦斯。瓦斯匯集到隨工作面的推進而移動的采動裂隙“O”形圈內(nèi)，只要把采動裂隙“O”形圈內(nèi)的集聚瓦斯大量抽采出來，就能夠保證工作面的高效安全推進。瓦斯抽采的主要方法有環(huán)行裂隙圈內(nèi)頂板走向穿層鉆孔法、頂板走向順層長鉆孔、頂板走向高抽巷、采空區(qū)埋管和采空區(qū)尾抽等。

2 卸壓瓦斯抽采

2.1 冒落帶瓦斯抽采方法

冒落帶瓦斯主要集聚于采空區(qū)與未冒落頂板之間的空間或位于“O”形圈內(nèi)。

2.2 裂隙帶瓦斯抽采方法

2.2.1 走向傾斜上向穿層鉆孔抽采法

由工作面回風巷沿煤層走向方向，向高瓦斯?jié)舛葏R集區(qū)走向傾斜上向穿層鉆孔，抽采采空區(qū)頂部高濃度瓦斯，要求終孔位置處于采高6～8倍的地層下方，抽采效果最佳的鉆孔層位在煤層頂板向上6～13m。折中方法對控制冒落帶瓦斯涌出起重要作用。目前，已在淮南、淮北、七臺河、雞西、鶴崗、雙鴨山、鐵法、平頂山等一些煤礦中應用，并收到了良好的效果。

2.2.2 頂板走向長鉆孔法

是在工作面采止線附近的回風巷向煤層頂板掘一傾斜巷道，巷道進入煤層頂板法向距離8～14m后，向煤層傾斜下部掘5m長的水平鉆場，在該鉆場內(nèi)沿煤層走向方向打5～6個等于工作面走向長度的水平長鉆孔。

2.2.3 頂板走向高抽巷法

是在距煤層頂板法向距離10～14m，距上風巷水平距離20m的巖層內(nèi)布置一個斷面為3～4m2的水平巖巷。

頂板走向長鉆孔法及頂板走向高抽巷法的瓦斯抽采原理和頂板走向穿層鉆孔法大致相同，瓦斯抽采效果相當，但頂板走向長鉆孔法需要解決長鉆孔鉆具和打鉆工藝等問題。頂板走向高抽巷法和鉆孔法相比具有斷面大、通過能力強、抽采阻力小等許多優(yōu)點，而在選用時需進行技術經(jīng)濟比較后決定。

2.3 彎曲下沉帶瓦斯抽采方法

目前，彎曲下沉帶瓦斯抽采應用較為成功的方法為：某礦區(qū)的主采煤層為13-1，處于保護層11-2的彎曲下沉帶，分別采用了煤層底板巷道式上向網(wǎng)格式穿層鉆孔法、地面鉆井法、Y型通風留巷內(nèi)布置上下向穿層鉆孔法等，抽采彎曲下沉帶卸壓瓦斯，連續(xù)抽采4個月后，被保護層13-1煤層的瓦斯抽采率達60%以上，在抽采區(qū)域內(nèi)全面消除了13-1卸壓煤層的煤與瓦斯突出危險性，降低了卸壓煤層的瓦斯含量。

3 煤與瓦斯共采技術體系的建立

煤層群的開采要采用從上到下的開采順序，而煤與瓦斯共采體系建立需要首先開采瓦斯含量較低、沒有突出危險（或突出危險性較小）的首采煤層。與此同時，如果首采煤層存在煤與瓦斯突出危險性，就要首先開采煤層的掘進和回采，應采取防治煤與瓦斯突出的措施。煤與瓦斯的共采過程主要劃分為以下三個階段：

第一，先采瓦斯后采煤。一是頂、底板穿層鉆孔預抽瓦斯。二是保護層開采預抽主采煤層卸壓瓦斯。三是順層鉆孔預抽煤體瓦斯。

第二，煤與瓦斯共采。在掘進工作面掘進和采煤工作面回采的同時，利用工作面前方應力變化和鄰近煤層卸壓使煤層透氣性增加的有利條件，抽采煤體內(nèi)卸壓瓦斯、鄰近層卸壓瓦斯。同時采用頂板走向鉆孔或巷道抽采工作面采空區(qū)積聚的大量瓦斯，抽至地面加以利用。

第三，在采完煤后再抽采瓦斯。其主要方法是在密閉墻內(nèi)接管抽采，或從地面鉆孔抽采。

［1］閻海鵬.采煤工藝［M］.徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2009.

［2］胡貴祥.采煤概論［M］.徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2007.

［3］張登明.煤礦開采方法［M］.徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2009.

［4］杜計平.開采方法［M］.徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2006.