高瓦斯厚煤層瓦斯抽采技術(shù)

葛毓柱

摘要：每年我國(guó)因?yàn)槊禾块_采，都有很多人死亡，尤其是厚煤層開采。因?yàn)楹衩簩觾?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(huì)造成致命的傷害，嚴(yán)重的還會(huì)造成塌方。目前我們現(xiàn)有的開采技術(shù)雖然還不錯(cuò)，但是對(duì)于厚煤層來(lái)說(shuō)，還是需要再有所提升，對(duì)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(dāng)務(wù)之急，也是更需要研究分析的要點(diǎn)。

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(guó)內(nèi)情況

從所周知，中國(guó)是一個(gè)地大物博的國(guó)家，煤炭也是一樣。在我國(guó)，厚煤層儲(chǔ)量其實(shí)是非常豐富的，大概可以占探明整體儲(chǔ)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(guó)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(gè)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(lái)，我國(guó)因?yàn)槊禾块_采在向西移近，很多地方的特厚煤層經(jīng)過一段時(shí)間的開采之后都已經(jīng)進(jìn)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(xiǎn)性，也有不少事故。例如淮北的蘆嶺礦 II104，當(dāng)初就因?yàn)殚_采時(shí)瓦斯涌出，最后發(fā)生了瓦斯煤塵爆炸，當(dāng)時(shí)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(jìn)入礦井內(nèi)都會(huì)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(huì)造成致命的危險(xiǎn)。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(gè)礦區(qū)涌出來(lái)的。根據(jù)這些瓦斯不同的涌出特點(diǎn)，我們也做了研究，針對(duì)抽采措施，還有效果預(yù)測(cè)，我們研究出了一個(gè)比較切實(shí)可行的方案，就是用“底板穿層孔+定向長(zhǎng)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(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，效果必然更好。

（2）瓦斯涌出預(yù)測(cè)。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(jìn)行預(yù)測(cè)，會(huì)更具安全性、可控性。根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)，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(duì)證要藥。依據(jù)這些元素進(jìn)行分析，對(duì)于真正能夠影響到各分層工作的原因進(jìn)行針對(duì)性的解決即可，這也是我們未來(lái)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(shí)候，會(huì)涌出更多，含量更大。②若開采的時(shí)候，頂?shù)装搴芏嗟胤蕉家呀?jīng)松動(dòng)或者破壞，或者很多散落的煤沒有被及時(shí)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(shí)間太過長(zhǎng)。如果太長(zhǎng)，解吸瓦斯的能力就會(huì)越大，如果煤體暴露很多，那么瓦斯也就很多，非常危險(xiǎn)。④開采的時(shí)候建議多分層開采，因?yàn)榫秃孟穹殖詵|西，雖然是一樣的，但是分開了之后，體積就會(huì)小很多，不但容易吃，更容易功破。對(duì)于采煤來(lái)說(shuō)，分層不但可以更容易開采，而且因?yàn)楹穸鹊臏p小，相對(duì)的在同一開采期間的瓦斯量也會(huì)變小，就算涌出，也涌出不了太多，會(huì)更加安全。

三、目前開采技術(shù)

（一）常規(guī)情況

在全國(guó)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(shuō)的是礦井上下結(jié)合，專門針對(duì)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(duì)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(gè)技術(shù)是主要針對(duì)于采空區(qū)的技術(shù)，利用定向鉆機(jī)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(chǎng)瓦斯抽采：這個(gè)也是主要抽采采空區(qū)的瓦斯的，當(dāng)開啟高抽鉆場(chǎng)鉆孔時(shí)，可以平均抽采濃度量為36.28%。它的抽場(chǎng)一般就斜巷的頂部，呈扇形布置，基本可以達(dá)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(jìn)行延伸，然后利用抽采管路連接地面，達(dá)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(jìn)礦開采前，我們?yōu)榱税踩鹨姡瑫?huì)先進(jìn)行預(yù)抽瓦斯。而經(jīng)過不段實(shí)驗(yàn)、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(duì)純熟。⑤下分層采面預(yù)計(jì)立管抽采技術(shù)：一般我們礦區(qū)工作前，會(huì)在工作面回風(fēng)巷的煤壁上布置抽采管路，并且加上立管，然后進(jìn)地抽放采空，增加安全性。

四、未來(lái)走向

就目前而言，厚煤層開采技術(shù)已經(jīng)成對(duì)成熟了很多，但對(duì)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(shí)間的問題，早一分鐘，少傷一人。

五、結(jié)論

對(duì)于國(guó)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(jìn)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(dòng)，其中通道越多，瓦斯排放就會(huì)越好，含量自然也會(huì)越少。而且瓦斯排量的降低，還可以讓煤自身更加堅(jiān)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(lái)的基礎(chǔ)上得以變形和移動(dòng)，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）

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