礦區瓦斯治理技術與管理措施淺析

王澤峰 王顯臣 方曉蕾

（1.朱集西煤礦 瓦斯綜合治理辦公室，安徽 淮南 232098；2.朱集西煤礦 生產技術部，安徽 淮南 232098）

1 我國礦區瓦斯治理技術發展概況

礦區瓦斯治理技術在我國已經歷經多年的探索和研究，從50年代的高透氣性煤層瓦斯抽采、鄰近層卸壓瓦斯抽采，到60年代開始的低透氣性煤層強化抽采，再到80年代開始的綜合抽采瓦斯階段。 隨著抽采技術的發展和提高，其使用性和針對性越來越強，可根據煤層不同的深度、不同的結構、不同的透氣性有選擇地使用不同的瓦斯抽采技術。 但由于特殊的地理屬性，目前，我國對瓦斯的抽采除少部分能夠在地面施工外，絕大多數還是要在煤礦井下大量鉆孔才能對瓦斯進行有效抽放。

2 目前常用的礦區瓦斯治理技術

在我國廣泛分布的煤層大多屬于低透氣性煤礦層，這種煤層堅固性差，鉆孔難以成型。 即便打出的鉆孔符合要求，在抽放過程中也很容易發生塌孔和噴孔現象。 因此對鉆孔技術和鉆孔設備的專業性的要求非常高。具體來說，目前在我國經常采用的礦區瓦斯治理技術有以下幾種：

2.1 水利鉆孔增透技術。這種技術較為適用于類似于九里山礦這樣的突出煤層。 水利鉆孔增透技術就是通過高壓水流的沖刷、鉆頭的切割和抽放時間的延長，使水力掏槽孔的尺寸不斷增大，孔道周邊的煤體、煤層、裂隙等發生位移、卸壓、膨脹等物理變化，通過一連串的相互作用，提高煤層的透氣性，增加瓦斯的滲透率， 提高瓦斯的排放和抽取效率。 水利鉆孔技術安全性高、效果明顯、應用性強，通過改變突出煤層的自然屬性，來治理煤與瓦斯突出的問題，提高瓦斯的抽采效率，減少了工作區內的渣粒濃度，改善了工作環境。

2.2 深孔控制預裂爆破增透技術。這種技術要運用到炸藥爆破技術，施工較為麻煩，裝藥、爆破工藝較復雜。 它是利用炸藥爆炸產生的強沖擊波和高壓氣體在控制孔內的共同作用， 使煤體變形，在爆炸的不同區域發生不同程度的破壞，產生相互貫通的裂隙網，并且在受力的連環作用下，裂隙范圍不斷擴大，從而使煤礦層的透氣性增加。這種方法的優勢就是作用范圍大、卸壓增透效果明顯。

2.3 高壓水利割縫技術。這種技術利用了高壓水流的脈沖特性，對鉆孔內部進行切割，以抽放孔為中心，減小煤層內部的壓力。 同時隨著切縫的擴大和裂縫的形成，瓦斯大量涌出，促使整塊煤體區域快速卸壓，提高煤礦層的通透性。 在實施過程中要用到高壓乳化泵、高壓脈沖水射流密封鉆桿等專用設備，可快速高效地實現對瓦斯的抽采。

2.4 順層長鉆孔瓦斯抽采。為使作業區域的煤層的瓦斯得到有效的治理，順層長鉆孔瓦斯抽采中要合理科學地選擇鉆機、鉆具和排渣方式，這是非常關鍵的。首先鉆機要滿足所需鉆孔長度的要求，要能控制到整個回采的作業面積；鉆桿要能承受住因鉆孔長度加大而增加的旋轉扭距的推動力； 鉆頭要設計成組合型鉆頭，這樣更加符合順層長鉆孔瓦斯抽采的技術要求，可以有效地降低和減少噴孔發生的頻率和次數。 排渣方式是整個抽采作業中最為關鍵的因素，在考慮到是否能及時、有效地排除孔內鉆屑的同時還要確保孔壁的完整， 更為重要的是瓦斯的順利涌出和排放。

2.5 穿層鉆孔瓦斯抽采。就是在煤層的巷道內向鄰近的煤層鉆孔抽采瓦斯， 可以有效解決順層抽采時發生的噴孔和塌孔問題，較適用于透氣性較低的松軟突出煤層。但在實施過程中要對鉆孔進行合理的布置、準確計算，保證預抽時間，并且要在煤層底部打巖巷，因此成本較高。

2.6 頂板走向鉆孔。這種抽采技術是針對于高瓦斯作業面下風排能力不足，邊角部位瓦斯大量堆積的問題，尤其適用于接續緊密而瓦斯含量又特別高的抽采作業。這種技術在重慶、平頂山、鐵法等多個礦區被推廣使用，使瓦斯的抽采效率大大提高。

2.7 綜合抽采。 這種技術集多種抽采技術于一體，將多種方式綜合使用，適用于煤層結構特別復雜、透氣性低、煤與瓦斯突出危險風險大、瓦斯含量高的高產高效的礦區，目前，這種技術已在全國范圍內被推廣使用， 它有效地縮短了瓦斯抽采的時間，消除局部作業面的瓦斯積聚。

3 防治礦區瓦斯管理措施

3.1 建立健全各項防治瓦斯管理制度、規章、條例及監督安全防護措施，使管理措施精細化、環境安全體系建設職業化，對各項規章制度的落實情況進行嚴格考核， 并將考核情況作為對員工的獎懲依據。

3.2 應對瓦斯管理檢測儀器進行定期維護，必要時應及時更新， 加大安全投入， 積極引進先進的瓦斯治理技術和管理經驗，保證瓦斯檢測系統的正常運轉。

3.3 通過各種途徑加強對員工的安全教育培訓，提高其防范意識和應變能力。 參與瓦斯治理的人員應持上崗證，并應對其進行定期的業務培訓，考試合格方可再次上崗。

3.4 集中員工學習瓦斯事故的案例，提高他們的安全防護意識和自救互救的能力，應做到防患于未然，一旦發生事故應確保損失降到最低。

[1]陳靜，王繼仁，賈寶山.低透氣性煤層瓦斯抽采技術與應用[J].煤炭技術，2009，28（3）：70-72.

[2]蔡峰.高瓦斯低透氣性煤層鉆孔預裂爆破強化增透效應研究[D].淮南：安徽理工大學，2008.