采煤工作面瓦斯抽采技術的應用探討

王文才，李巖，羅新旗，白棟

摘 要：瓦斯是世界公認的溫室氣體之一，是礦井生產中散發的一種有毒氣體，會直接影響礦井的安全生產。但從能源角度看，瓦斯是一種清潔度較高的能源。因此，引入瓦斯治理技術是十分必要的。就采煤工作面瓦斯抽采技術的應用進行了分析、討論，希望對相關單位有所幫助。

關鍵詞：采煤工作面；瓦斯抽采；溫室效應；采空區

中圖分類號：TD712 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）21-0008-01

1 采煤工作面瓦斯的主要來源

一般而言，采煤工作面的瓦斯主要有3種來源：①由新開采的工作面中涌出；②由新開采的煤炭中散發；③由浮煤中散發。上述3種情況所產生的瓦斯量占采煤工作面瓦斯散發總量的70%以上。除了上述情況外，也有來自圍巖區域涌出的少量瓦斯。因此，采煤工作面和采空區的瓦斯治理是最值得研究的一項技術。

2 采煤工作面瓦斯抽采治理技術分析

2.1 煤層瓦斯抽采方式選取分析

就當前的技術條件而言，依照采煤工作面瓦斯抽采作業技術的開展難度和抽采作業客觀限制條件，可將采煤工作面的瓦斯抽采方式分為以下4種：①對于瓦斯抽采難度較低的采煤工作面，可選用瓦斯抽采為采煤工作面的預抽方式，然后采取穿孔或順層布孔方式完成相應的瓦斯抽采。②對于一般難度的瓦斯抽采工作，可以采用順層鉆孔預抽、隨采隨抽和穿層鉆孔預抽的方式。另外，對于分層開采模式、厚度較大的采煤工作，應先實施分層泄壓等措施。③在采煤工作面瓦斯含量較高或透氣性較差的采煤作業環境中，應先對其進行加密鉆孔、松動，然后爆破。另外，對于采煤工作面與瓦斯突出問題較為嚴重的瓦斯抽采作業區域，應先使用穿層網格預抽的方式處理。④對于采煤工作面掘進巷道瓦斯涌出問題較為嚴重的區域，應先采用掘進與抽采同時進行的方式，從而保障開采的安全性。

2.2 煤層瓦斯抽采技術選取分析

采煤工作面采空區展開的抽采作業應選取適合的抽采技術進行抽采、埋管和打鉆抽采等工作。本文分析了幾種較為常見的采煤工作面采空區瓦斯抽采技術。

2.2.1 密閉抽采技術

密閉抽采技術是當前使用最為成熟的采煤技術之一。采用該技術應先對采空區工作面的進風巷道和回風巷道進行密封處理，然后將瓦斯抽采裝置穿過巷道密閉墻，進而有效介入采煤工作面的采空區域中進行抽采作業。實踐結果表明，在密閉抽采方式的作用下，抽取的瓦斯濃度基本保持在20%～65%之間。

2.2.2 插管抽采技術

采用插管抽采技術應將帶有孔眼的管子放置于頂板冒落前，并將其直接插入采煤工作面中進行抽采工作，從而使其能在回采時與防水、防渣工作相結合。此外，我們應滿足相應技術的發展需求，保障相應技術的穩定性。實踐結果顯示，使用插管抽采方式抽采處理后的瓦斯濃度應該保持在10%～30%之間。

3 采煤工作面瓦斯抽采技術的應用實例

3.1 采煤工作面工程實例

以某煤礦礦井為例，該礦井的瓦斯含量較高，采用平硐的方式開采煤層。在開采過程中，將煤層劃分為+890 m和+935 m兩種水平。礦井帶區前進式布設狀態下的采煤工作面布設方式為后退方式。其煤層厚度在26～51 cm之間，分別處于厚度為5～17 cm的矸石之間，傾斜角度在5～11°之間，采煤工作面的有效高度大約為1 m。

3.2 瓦斯抽采技術的選取

分析該煤層的瓦斯抽采技術時，應從煤層瓦斯抽采技術的可行性角度分析。可以使用本文列舉的邊采邊掘的方式進行。此外，必須緊密結合采煤工作面瓦斯抽采治理辦法研究、分析，并結合實際使用選取鉆孔抽采、巷道抽采的方式。

3.3 采煤工作面本煤層瓦斯抽采技術分析

該煤層工作面的煤層鉆孔應采用間隔2.5 m的方式進行，鉆孔方向應與采煤工作面的開切方向一致。另外，鉆孔與巷道底板之間的有效距離應為0.4 m。在這種布局方式的作用下，鉆孔數值應與采煤工作面的長度一致，且要隨數值的變化調整長度。因該煤層瓦斯抽采作業中涉及鉆孔長度的數值較大，為了有效保障瓦斯抽采作業的有效進行，應在確定鉆孔布局間距時對其加密。此外，在瓦斯抽采作業后期，應采用封孔處理的方式，使用水泥封孔，并將封孔的數值設置為8.0 m。

3.4 采煤工作面采空區瓦斯抽采技術分析

對于采煤工作面采空區頂板傾向鉆孔層位的選取而言，為了能順利抽取采空區的瓦斯，抽采時應選取有效的鉆孔方式。應在采煤工作面回風港位置完成鉆孔施工，且盡量保證鉆孔位置正確，使其位于采空區上方。在這一過程中，應確保鉆孔位置位于采空區域頂板裂縫的區域內，以保證該位置能夠涌入濃度較高的瓦斯。

4 結束語

綜上所述，通過深入研究、分析地下礦井資源的開發現狀發現，采煤工作面的瓦斯抽采達到了預期效果，表明該技術具有可行性，且有利于我國經濟的發展。調查顯示，在采煤工作面預抽能有效保障礦井的生產安全。因此，我們應努力做好采煤工作面的煤層預抽工作。瓦斯是一種非常珍貴的不可再生資源，有效控制瓦斯的排放量不僅能夠減輕溫室效應，還可以緩解能源不足的問題。由此可見，采煤工作面瓦斯抽采是一項專業技術含量較高的工作，能夠為礦井生產提供安全、有效的保障，進而促使礦井生產后續工作順利進行。

參考文獻

[1]馬駿馳，袁樹杰，況成斌，等.低透氣性煤層瓦斯抽采技術實踐[J].煤炭技術，2012，31（11）：131-133.

[2]張青全.高瓦斯采煤工作面高抽巷瓦斯抽采技術改進實踐[J].企業技術開發（下），2011（12）：161-162.

〔編輯：張思楠〕

Coal Face Gas Drainage Explore the Application of Technology

Wang Wencai， Li Yan， Luo Xinqi， Bai Dong

Abstract： The gas is recognized as one of the worlds greenhouse gases are emitted mine production of a toxic gas， it will directly affect the safety of the mines production. But from the perspective of energy， gas is a higher cleanliness of energy. Therefore， the introduction of gas control technology is essential. On Coal Face Gas drainage technology applications are analyzed， discussed， and I hope the relevant units to help.

Key words： coal face； gas drainage； greenhouse； mined - out area