煤層氣抽采“三區(qū)聯(lián)動”模式的規(guī)劃

文/梁建光

煤層氣抽采“三區(qū)聯(lián)動”模式的規(guī)劃

文/梁建光

為實現(xiàn)煤炭與煤層氣兩種資源的安全高效協(xié)調(diào)開發(fā)，提高煤炭資源采出率，實現(xiàn)煤礦瓦斯井下抽采和地面抽采兩個獨立產(chǎn)業(yè)模式的有效銜接，解決煤層氣開發(fā)與煤炭開采的時空矛盾，山西焦煤集團(tuán)公司探索應(yīng)用了 “三區(qū)聯(lián)動”模式，并進(jìn)行規(guī)劃研究，提高了礦井瓦斯防治與利用的綜合管理水平。

一、“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃定義

“三區(qū)”指生產(chǎn)區(qū)、準(zhǔn)備區(qū)、規(guī)劃區(qū)。

生產(chǎn)區(qū)為采掘作業(yè)區(qū)，在此區(qū)域本煤層瓦斯抽采已經(jīng)基本結(jié)束，采掘活動只開展上、下鄰近層的瓦斯抽采與治理，基本實現(xiàn)抽采與作業(yè)相對分離，該區(qū)域處于生產(chǎn)作業(yè)的時間稱為生產(chǎn)期。

準(zhǔn)備區(qū)一般為3~5年后開采的井田區(qū)域，在此區(qū)域進(jìn)行井上下立體抽采，即地面鉆孔與井下區(qū)域預(yù)抽同步進(jìn)行（開拓巷道可以進(jìn)入），對以后的采掘區(qū)域進(jìn)行有效預(yù)抽，該區(qū)域處于準(zhǔn)備作業(yè)的時間稱為準(zhǔn)備期。

規(guī)劃區(qū)一般為5~10年后開采的區(qū)域井田區(qū)域，在此區(qū)域只開展地面鉆井瓦斯抽采工作，地面水平井預(yù)抽時間不低于5年，地面立井預(yù)抽時間不低于10年，該區(qū)域處于規(guī)劃期的時間稱為規(guī)劃期。

二、“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃內(nèi)涵

圖1 煤礦區(qū)瓦斯“三區(qū)聯(lián)動”立體抽采模式

三、“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃目標(biāo)

“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃要全面考慮、統(tǒng)籌布局，對礦井生產(chǎn)規(guī)劃必須有指導(dǎo)性和前瞻性。高瓦斯、突出礦井必須進(jìn)行“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃。高瓦斯、突出礦井“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃必須進(jìn)行批復(fù)，要根據(jù)生產(chǎn)銜接對“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃每年進(jìn)行修訂并備案。每三年組織相關(guān)部門對礦井“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃進(jìn)行一次全面檢查并組織各礦井重新編制規(guī)劃。

四、“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃內(nèi)容

說明礦井目前礦井抽采掘銜接情況，各點瓦斯參數(shù)及治理現(xiàn)狀；說明“三區(qū)”劃分依據(jù)及劃分情況；說明“三區(qū)聯(lián)動”瓦斯治理措施；說明瓦斯治理“三區(qū)聯(lián)動”效果分析。

五、“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃辦法

各子公司總經(jīng)理為本公司所轄范圍內(nèi)高瓦斯、突出礦井“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃實施總負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)成立構(gòu)建“三區(qū)聯(lián)動”模式工作領(lǐng)導(dǎo)組及“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃的實施。

各子公司總工程師為本公司所轄范圍內(nèi)高瓦斯、突出礦井“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃實施的技術(shù)總負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)規(guī)劃、技術(shù)方案等的審定及落實。

各子公司通風(fēng)處負(fù)責(zé)對礦井 “三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃各項技術(shù)方案的執(zhí)行情況、各項工程建設(shè)情況等進(jìn)行監(jiān)督、檢查。

各礦礦長為“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃實施的負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)成立本礦“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃實施領(lǐng)導(dǎo)組及“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃的實施。

各礦總工程師為本單位“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃實施的技術(shù)負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)規(guī)劃的編制、修訂，并組織制定、審核實施過程中各項技術(shù)方案等。

各礦井必須嚴(yán)格按照兩級集團(tuán)公司審定的規(guī)劃組織實施，并制定“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃實施細(xì)則及考核辦法，定期對各實施部門進(jìn)行考核。

丁珰微微冷笑，道：“小丫頭，你良心倒好侍劍驚呼一聲，轉(zhuǎn)身便逃。丁珰哪容她逃走？搶將上去，雙掌齊發(fā)，擊中在她后心，侍劍哼也沒哼，登時斃命。

集團(tuán)公司每年組織相關(guān)部門對礦井進(jìn)行一次全面檢查，確保礦井“三區(qū)聯(lián)動”模式構(gòu)建工作穩(wěn)步有序推進(jìn)。

六、“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃編制

1．規(guī)劃概述

規(guī)劃概述要求簡述礦井情況，規(guī)劃編制由來。簡述規(guī)劃編制依據(jù)的相關(guān)行業(yè)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)、公司文件、礦井有關(guān)技術(shù)資料等。明確規(guī)劃的指導(dǎo)思想，即：山西焦煤集團(tuán)公司所轄全部煤與瓦斯突出及高瓦斯礦井必須按本編制提綱要求，以“三區(qū)聯(lián)動”為指導(dǎo)思想對礦井生產(chǎn)及瓦斯治理進(jìn)行規(guī)劃。

編制“三區(qū)聯(lián)動”瓦斯治理規(guī)劃時應(yīng)符合瓦斯治理工程應(yīng)體現(xiàn)安全第一、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理原則，因地制宜地采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料；編制規(guī)劃要根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)區(qū)的實際情況綜合考慮未來礦井生產(chǎn)條件的變化、現(xiàn)已掌握的井田地質(zhì)資料及瓦斯賦存資料合理劃分“三區(qū)”；“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃要有機(jī)協(xié)調(diào)煤礦地面瓦斯抽采、井下區(qū)域預(yù)抽與采掘生產(chǎn)的關(guān)系，合理安排“三區(qū)”接替關(guān)系，保證有足夠的工程施工及抽采時間；簡述規(guī)劃存在的不足，規(guī)劃編制過程中存在的尚不能確定的、尚需完善的事項等。

2．描述現(xiàn)狀

礦井井田范圍和井田面積，資源儲量、批準(zhǔn)的生產(chǎn)能力、現(xiàn)開采煤層。所在地理位置，交通、地形地貌等。井田地層及構(gòu)造。斷層、褶曲、陷落柱、剝蝕帶發(fā)育情況及其分布規(guī)律。批準(zhǔn)開采煤層、煤層層數(shù)、厚度及可采煤層煤種、傾角、節(jié)理、層理發(fā)育情況。煤層頂?shù)装鍘r性特征、結(jié)構(gòu)及變化規(guī)律；煤層結(jié)構(gòu)，煤層露頭（含隱伏露頭）及風(fēng)氧化帶情況。井田水平劃分、采區(qū)劃分、大巷布置、采掘工作面及采掘工藝情況。礦井煤層瓦斯含量情況、瓦斯等級，礦井瓦斯及二氧化碳相對涌出量、絕對涌出量；煤層瓦斯壓力、井田瓦斯賦存規(guī)律；各可采煤層煤塵爆炸性鑒定資料、煤層自燃傾向性鑒定資料和自然發(fā)火期統(tǒng)計資料；礦井煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險性。礦井通風(fēng)情況、礦井瓦斯抽采情況、礦井防治煤與瓦斯突出情況、礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)情況、礦井防滅火情況。

3．“三區(qū)”的劃分

礦井“三區(qū)”的劃分以現(xiàn)有抽掘采銜接為依據(jù)，又要為地面及井下瓦斯抽采措施的采取預(yù)留足夠的空間與時間。詳述“三區(qū)”的范圍、面積及位置等情況。說明“三區(qū)”轉(zhuǎn)換時間節(jié)點，即規(guī)劃區(qū)何時轉(zhuǎn)入準(zhǔn)備區(qū)、準(zhǔn)備區(qū)何時準(zhǔn)入生產(chǎn)區(qū)等。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平及礦井概況，綜合考慮未來技術(shù)的發(fā)展、情況的變化論述 “三區(qū)”排布的合理性。其中要全面分析采掘工藝水平，“三區(qū)”煤層賦存情況、通風(fēng)抽采現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展規(guī)劃情況。

4．“三區(qū)聯(lián)動”瓦斯治理措施

根據(jù)對“三區(qū)”的劃分，倒排“三區(qū)聯(lián)動”措施。“三區(qū)聯(lián)動”本質(zhì)就是將不同瓦斯治理措施在空間與時間上進(jìn)行協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮不同瓦斯治理措施的優(yōu)勢，實現(xiàn)瓦斯超前治理和井上下聯(lián)合抽采。

規(guī)劃區(qū)瓦斯治理措施以地面瓦斯抽采鉆孔為主，要詳細(xì)說明規(guī)劃區(qū)內(nèi)鉆孔布置情況、鉆孔密度、施鉆方式、瓦斯輸送方式、瓦斯利用方式等。要全面分析礦井已經(jīng)掌握的地質(zhì)資料、瓦斯賦存資料、地面情況判斷有無必要采取地面瓦斯抽采措施。其中地面瓦斯抽采措施施工與否應(yīng)遵循這樣的原則，即地面鉆孔全壽命期內(nèi)抽采瓦斯理論經(jīng)濟(jì)效益（理論經(jīng)濟(jì)效益即不考慮運(yùn)輸成本，只考慮瓦斯本身能夠產(chǎn)生的價值）與鉆孔施工成本持平，則應(yīng)采用地面鉆孔抽采瓦斯；否則不應(yīng)采用地面鉆孔抽采進(jìn)行瓦斯治理。在采取地面瓦斯治理措施的前提下，要因地制宜地選擇最適合本礦井情況的地面抽采方式。根據(jù)地面鉆孔施工工藝與礦井煤層瓦斯賦存情況選取最優(yōu)方式，根據(jù)礦區(qū)地表形態(tài)、瓦斯富集情況，最終確定鉆孔形式、密度、數(shù)量，附圖說明。

地面鉆孔瓦斯抽采對于煤炭企業(yè)具有重要意義，是煤炭、煤層氣兩種資源實行一體化開發(fā)的關(guān)鍵，具體有以下二個方面：一是在時間上，保持瓦斯預(yù)采與礦井的開發(fā)協(xié)調(diào)一致，努力實現(xiàn)煤層氣井“地質(zhì)勘探、采前抽、采動抽、采后抽”的一井多用；二是在空間上，保證地面煤層氣抽采井位的布置與礦井開拓與采掘布置銜接相適應(yīng)。

要詳細(xì)說明準(zhǔn)備區(qū)巷道開拓情況、瓦斯治理工程安排，鉆孔工程等。結(jié)合其在規(guī)劃期瓦斯治理情況在準(zhǔn)備區(qū)綜合采用地面鉆孔與井下瓦斯區(qū)域預(yù)抽措施，綜合措施的采取應(yīng)保證此區(qū)域進(jìn)入準(zhǔn)備區(qū)瓦斯治理采用地面鉆孔瓦斯抽采與井下區(qū)域瓦斯抽采相結(jié)合的方式，如仍需補(bǔ)充地面鉆孔則地面鉆孔采取原則與規(guī)劃區(qū)原則一致。區(qū)域預(yù)抽鉆孔主要在應(yīng)用于以下區(qū)域的預(yù)抽工作：地面瓦斯抽采鉆孔布置空白帶、地面瓦斯抽采理論經(jīng)濟(jì)效益為負(fù)的區(qū)域、地面抽采維持較高濃度需以井下鉆孔補(bǔ)充抽采的。準(zhǔn)備期內(nèi)瓦斯治理措施必須滿足進(jìn)入生產(chǎn)期后實現(xiàn)瓦斯治理與采掘作業(yè)分離的要求。

生產(chǎn)區(qū)要實現(xiàn)采掘作業(yè)與瓦斯治理工程相分離，主要采用高抽巷、底抽巷及穿層鉆孔治理鄰近層瓦斯，在本煤層采掘過程中要超前探測地質(zhì)構(gòu)造，如存在可能導(dǎo)致局部瓦斯賦存異常的地質(zhì)構(gòu)造，必須補(bǔ)充本煤層瓦斯治理措施。生產(chǎn)區(qū)根據(jù)其在準(zhǔn)備期抽采情況，原則上只采用鄰近層瓦斯治理措施控制采掘期間瓦斯涌出量，但如判斷存在特殊地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)補(bǔ)充本煤層瓦斯抽采措施。

5.“三區(qū)聯(lián)動”綜合效果分析

對比說明采取“三區(qū)聯(lián)動”瓦斯治理措施前后抽掘采銜接情況變化，五年之內(nèi)情況分年論述，并簡述十年內(nèi)情況變化。“三區(qū)聯(lián)動”規(guī)劃列入“一通三防”專項檢查、專項“會診”、標(biāo)準(zhǔn)化檢查等當(dāng)中，注重日常的管理，綜合推進(jìn)，全面實現(xiàn)瓦斯治理向科學(xué)化軌道邁進(jìn)。

（作者單位：山西焦煤集團(tuán)公司）

（責(zé)任編輯：周瓊）