中國(guó)煤礦瓦斯抽采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與前景

葛路軍

潞安集團(tuán)余吾煤業(yè)有限責(zé)任公司

中國(guó)煤礦瓦斯抽采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與前景

葛路軍

潞安集團(tuán)余吾煤業(yè)有限責(zé)任公司

自改革開放以來，我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來越快，煤礦行業(yè)相較之前也有了巨大的進(jìn)步，煤礦瓦斯開采技術(shù)在煤礦行業(yè)的發(fā)展中得到了更為廣泛的應(yīng)用。我國(guó)的一些煤層在透氣性上存在一定的缺陷，而且還具有一定強(qiáng)度的吸附性，因此，技術(shù)人員在工作過程中，應(yīng)對(duì)低透氣性高瓦斯煤層抽采進(jìn)一步強(qiáng)化，還應(yīng)在一定程度上完善瓦斯抽采設(shè)備，從而可以促進(jìn)煤礦瓦斯抽采技術(shù)的發(fā)展。基于此，本文主要闡述了瓦斯抽采技術(shù)裝備、中國(guó)煤礦瓦斯抽采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、中國(guó)礦井瓦斯抽采技術(shù)的前景，希望能為我國(guó)今后煤礦行業(yè)的發(fā)展帶來一定的幫助。

煤礦；瓦斯抽采技術(shù)；現(xiàn)狀；前景

在現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展中，煤礦行業(yè)的發(fā)展越來越受到國(guó)家的重視，政府還針對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)相繼出臺(tái)了一系列政策，使煤礦行業(yè)的發(fā)展有法可依，有效的降低了煤礦瓦斯事故發(fā)生的頻率。隨著煤礦瓦斯抽采技術(shù)在煤礦行業(yè)中的不斷應(yīng)用，一方面降低了其在井下和地面的排放量和濃密，減少了空氣污染，有效控制了因濃度超標(biāo)而引發(fā)事故的可能；另一方面還可以變害為利，使通過專用管路抽采至地面的煤炭伴生資源加以開發(fā)利用，同時(shí)也在一定程度上促進(jìn)了煤礦行業(yè)的快速發(fā)展。

一、瓦斯抽采技術(shù)裝備

隨著我國(guó)煤礦行業(yè)的發(fā)展，聚氨醋成為了煤礦行業(yè)普遍采用的封孔材料，該新型材料不僅具有密封性好、硬化快的特點(diǎn)，還具有質(zhì)量輕、膨脹性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。一套完整高性能的瓦斯抽采裝備對(duì)煤礦行業(yè)的發(fā)展有著非常重要的作用，煤炭開采的強(qiáng)度越強(qiáng)瓦斯抽采技術(shù)裝備就越長(zhǎng)，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，抽采瓦斯規(guī)模擴(kuò)大及科技水平發(fā)展也在不斷的完善，主要表現(xiàn)為由非專用、單一型號(hào)的設(shè)備向?qū)Ｓ玫摹⑾盗械摹⒕哂鞋F(xiàn)代科技水平的抽采瓦斯裝備過渡發(fā)展。除此之外，作為瓦斯抽采管路的管材也在不斷的發(fā)展，在傳統(tǒng)的鐵管及鋼管基礎(chǔ)上，又研制了玻璃鋼管、雙抗塑料管、PVC管及其它高分子材料制成的多種瓦斯抽采專用管，新型抽采管路具有許多的優(yōu)點(diǎn)比如：重量輕、耐腐蝕、運(yùn)輸方便、安裝費(fèi)用低等。快速管道接頭的制成，也在一定程度上方便了管路的連接。

二、中國(guó)煤礦瓦斯抽采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 順層長(zhǎng)鉆孔瓦斯抽采

我國(guó)煤層不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜、透氣性低，而且煤與瓦斯突出風(fēng)險(xiǎn)大、瓦斯含量高，真是因?yàn)檫@樣所以應(yīng)以卸壓抽采方式為主作為選用的瓦斯抽采技術(shù)。順層長(zhǎng)鉆孔瓦斯抽采技術(shù)作為區(qū)域性防突策略，一方面有利于提高抽采效率、減少局部防突工作量；另一方面還可以降低瓦斯涌出量、防范和治理煤與瓦斯突出，從而可以使作業(yè)區(qū)域的煤層得到有效的瓦斯治理。在鉆機(jī)、鉆具和排渣方式的選擇上我們應(yīng)嚴(yán)格控制順層長(zhǎng)鉆孔瓦斯的抽采，排渣方式作為整個(gè)抽采作業(yè)中的核心因素，應(yīng)該在考慮否能及時(shí)、有效地排除孔內(nèi)鉆屑的基礎(chǔ)上確保孔壁的完整，更為重要的是瓦斯的順利涌出和排放。

2.2 頂板走向鉆孔抽采

在煤礦行業(yè)的發(fā)展中，當(dāng)高瓦斯作業(yè)面下風(fēng)排能力不足，邊角部位瓦斯大量堆積的問題時(shí)，應(yīng)采取這種抽采技術(shù)，主要在接續(xù)緊密而瓦斯含量又特別高的抽采作業(yè)中廣泛使用，這種技術(shù)在重慶、平頂山、鐵法等多個(gè)礦區(qū)被推廣使用，從而使得使瓦斯的抽采效率大大提高。

2.3 穿層鉆孔瓦斯抽采

穿層鉆孔瓦斯抽采技術(shù)就是在煤層的巷道內(nèi)向鄰近的煤層鉆孔抽采瓦斯，可以使順層抽采時(shí)發(fā)生的噴孔和塌孔問題及時(shí)的得到有效解決，這種抽采技術(shù)較適用于透氣性較低的松軟突出煤層，但是這種技術(shù)相對(duì)來說成本較高，在實(shí)施過程中不僅要對(duì)鉆孔有合理的布置、準(zhǔn)確計(jì)算和保證預(yù)抽時(shí)問，而且還要在煤層底部打巖巷，從而增加了抽采的成本。

三、中國(guó)礦井瓦斯抽采技術(shù)的前景

目前中國(guó)煤炭資源總量高達(dá)5.57萬億噸，其中還有2.95萬億噸埋深在1000m以下，據(jù)統(tǒng)計(jì)占煤炭資源總量的53%。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)煤炭資源的需求也在日益增加，隨著淺部資源的不斷開采，加大了煤炭行業(yè)的開采深度，隨之而來的高地應(yīng)力、高瓦斯、高地溫等災(zāi)害越來越嚴(yán)重，其中瓦斯災(zāi)害更是重中之重。

3.1 大間距上部煤層卸壓瓦斯抽采技術(shù)

研究發(fā)現(xiàn)，首采層卸壓開采后，上向卸壓范圍為走向卸壓角81.1°～85.2°傾向卸壓角83°～86°上向卸壓層間距達(dá)10～150m采用在被卸壓煤層底板彎曲下沉帶預(yù)先布置巷道鉆孔抽采卸壓瓦斯的技術(shù)方法，抽采率達(dá)66%以上。前期在彎曲下沉帶布置巷道，并使其隨著下向首采層的推進(jìn)很好地保留下來，同時(shí)也是促進(jìn)這個(gè)技術(shù)發(fā)展的主要力量。

3.2 多重開采下向卸壓增透瓦斯抽采技術(shù)

研究發(fā)現(xiàn)多重卸壓開采后，下向卸壓范圍為走向卸壓角99.1°～100.2°傾向卸壓角為101°～110.2°下向卸壓距離達(dá)15200m，采用預(yù)先布置巷道和穿層鉆孔抽采卸壓瓦斯，瓦斯壓力可以大幅度降低，煤層透氣性系數(shù)也可以增加500多倍，抽采率可達(dá)52%以上。

3.3 沿空留巷煤與瓦斯共采技術(shù)

所謂沿空留巷是隨著采煤工作面的推進(jìn)，采用適當(dāng)?shù)南锱猿涮罘椒ǎ艚^采空區(qū)，沿采空區(qū)留下巷道，采用這種方法可以在回采工作面，采空區(qū)側(cè)留下一條尾巷，形成Y形通風(fēng)，通過這條巷道排放瓦斯和熱量，在瓦斯涌出量比較大時(shí)，有利于安全生產(chǎn)和改善工人的勞動(dòng)環(huán)境。通過對(duì)Y型通風(fēng)采空區(qū)頂?shù)装逋咚節(jié)舛燃巴咚箞?chǎng)分布規(guī)律的研究，確定瓦斯抽采鉆孔技術(shù)參數(shù)，通過淮南礦區(qū)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，上向被卸壓煤層瓦斯抽采率73%以上，瓦斯壓力降至0.3～0.5MPa以下；瓦斯抽采濃度達(dá)61%～96%。下向卸壓煤層瓦斯抽采濃度84%～100%；另外，采用沿空留巷留下的巷道還可作為開采下一個(gè)工作面的順槽，一巷兩用，有利于節(jié)省掘進(jìn)巷道的費(fèi)用，避免采掘失調(diào)、接續(xù)緊張，同時(shí)也省去了工作面的煤柱，還在一定程度上提高了資源回收率。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著我國(guó)社會(huì)的快速發(fā)展，瓦斯就其具有的清潔環(huán)保并影響煤礦安全生產(chǎn)的特點(diǎn)使得我國(guó)對(duì)瓦斯的需求量日益增加，同時(shí)也在一定程度上得到了人們的認(rèn)可。但是我國(guó)在瓦斯抽采技術(shù)運(yùn)用的過程中仍然存在一定的因素阻礙這我國(guó)煤礦行業(yè)的發(fā)展，因此，我們應(yīng)該在實(shí)際工作中結(jié)合自身的特點(diǎn)引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，加大對(duì)瓦斯的抽采技術(shù)的認(rèn)識(shí)與創(chuàng)新，從而可以為煤礦的安全開采提供一定的保障。

[1]張尚斌.論述我國(guó)煤礦瓦斯抽采技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016(02)

[2]朱健生.淺析煤礦瓦斯抽采技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2016(04)

[3]曹文杰.礦井瓦斯抽采技術(shù)的研究現(xiàn)狀及前景[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016(23)