淺談我國煤礦瓦斯抽放技術

張志強

摘要：煤炭行業隨著近幾年我國經濟的大力發展開始崛起，煤炭產量也是年年攀升。老井延深、新井投產，煤炭采掘技術水平也在不斷提升。我國高瓦斯礦井約占據總數的一半左右，故此，抽放瓦斯，變廢為寶，變害為利，是當前煤炭行業發展的趨勢。下文對目前我國煤礦瓦斯的抽放技術進行了簡單探究。

關鍵詞：瓦斯抽放技術；煤炭行業；抽放量；探究

我國瓦斯抽放經過了四個階段：高透氣性煤層瓦斯抽放階段、鄰近層卸壓瓦斯抽放階段、低透氣性煤層強化抽瓦斯階段以及綜合抽瓦斯階段。隨著煤炭工業的不斷發展，礦井向深部延伸過中，其中一些低瓦斯礦井逐步轉變為突出礦井和高瓦斯礦井，致使需要抽放瓦斯的礦井逐漸增多，瓦斯抽放技術也就得到了迅速發展。

1 我國煤礦瓦斯抽放技術解析

結合抽放對象，將目前我國煤礦瓦斯抽放技術分為采空區瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放和本煤層瓦斯抽放。下文進行簡單闡述：

1.1 采空區瓦斯抽放技術

采空區瓦斯抽放技術主要適用于當前我國一些采空區瓦斯涌出量較大工作面的礦區中，采用此種方式以防上隅角瓦斯超出限制且同時盡量減少工作面風排瓦斯量。

1.2 鄰近層瓦斯抽放技術

鄰近層瓦斯抽放技術主要分為鄰近層巷道抽放和鄰近層鉆孔抽放技術。鄰近層巷道抽放方法效果較好，工作面瓦斯抽放率較高，通常情況下能達到70%以上，甚至有時候會達到90%以上的瓦斯抽放率，工作效率十分顯著。山西陽泉礦區是鄰近層巷道抽放技術的先驅，當前此抽放技術已經在陽泉礦區的15號煤層工作面進行了廣泛地推廣，抽放效果很不錯；鄰近層鉆孔抽放技術的工作面瓦斯抽放率普遍大于50%，目前此瓦斯抽放方法于中梁山礦區、松藻礦區、天府礦區以及陽泉礦區等應用較為廣泛。在礦區開采煤層群時，當回采工作面瓦斯的涌出量主要以鄰近層為主且通風方法無法保證瓦斯不超限制，則在此種情況下，我們優先采取鄰近層瓦斯抽放技術，其中超過70%的工作面我們采取鄰近層鉆孔抽放技術。

1.3 本煤層瓦斯抽放技術

本煤層瓦斯抽放主要分為三種類型：本煤層邊掘邊抽、本煤層邊采邊抽和本煤層采前預抽。本煤層邊掘邊抽指的是在煤巷掘進時，大部分的煤與瓦斯突出礦井和高瓦斯礦井為了防止瓦斯超出限制或者瓦斯與煤突出會采取邊掘邊抽的措施；本煤層邊采邊抽指的是當前我國一些煤礦突出礦井或者高瓦斯礦井為了提升瓦斯的抽放量或者為了解決本煤層出現的過低的瓦斯抽放率、預抽時間太短的問題，往往會在回采過程中選擇邊采邊抽瓦斯的技術進行開采；本煤層采前預抽是當前我國大部分開采單一煤層的突出礦區或者高瓦斯礦區會采取的瓦斯抽放技術，比如潞安礦區、山西晉城礦區、鶴壁礦區以及河南焦作礦區等等。也有一些礦區，例如淮南C131礦區，在開采遠距離煤層群的礦區時也會選擇本煤層采前預抽的方式進行瓦斯抽放工作。

2 我國煤礦瓦斯抽放技術存在的問題

據相關數據研究統計：當前澳大利亞、美國、俄羅斯等國際上國家煤礦的瓦斯抽放率平均超過50%，而我國煤礦瓦斯平均抽放率僅為23%，經過綜合分析，現列出影響我國煤礦瓦斯抽放率較低的幾個因素：

2.1 不夠重視

一些煤礦企業領導一直將眼前利益放在首位，忽視了長久效益，并沒有在整個礦區生產中牢固樹立“安全生產”的意識，也不夠重視瓦斯抽放的重要性，認識不高，對瓦斯抽放裝備投入較低，抽放技術水平不高，甚至一些地方的瓦斯抽放技術仍舊處于上世紀八十年代水平。當前我國大部分煤礦瓦斯抽放主要依靠專項資金進行維持，而事實上這些資金也主要被用作維持礦區安全生產，投入到瓦斯抽放專項中的就更少了。有限的資金投入導致瓦斯抽放鉆孔量過小，根本不能通過加大鉆孔密度以構建網格式布孔，也就難以適應我國這樣的低透氣性煤層的抽放條件，無法增大煤層的透氣性。這就需要我們盡快轉變傳統守舊觀念，盡快建設抽放瓦斯系統并做好維護更新與改造，重視瓦斯抽放。

2.2 瓦斯抽放缺乏全面性

當前我國瓦斯綜合利用工程只針對瓦斯抽放礦井，而事實上我國每年大概有90%以上來自于回風流中的濃度不足1%的瓦斯被排除在外，直接排放在空氣中浪費掉。

2.3 單純抽放瓦斯，有效利用率過低

當前我國大部分煤礦抽放瓦斯的重點僅在于抽放而并非綜合利用瓦斯，致使瓦斯利用形式單一，利用率較低，主要用于民用，也僅有個別煤礦會用來做汽車燃料或者用以發電等項目，瓦斯的總體利用率偏低。

2.4 抽放不穩定，難以有效利用

當前我國煤礦在瓦斯抽放過程中，對瓦斯抽放量的穩定性考慮不足，對瓦斯濃度質量能否達到利用標準也不清楚，瓦斯的整體抽放形式較為單一、抽放水平不高，會混入大量空氣，影響了后續對瓦斯的綜合利用效果。

3 我國煤礦瓦斯抽放技術的未來展望

未來我國煤礦瓦斯抽放技術應該著重于研究提升瓦斯的綜合利用技術；研究打大直徑孔、深孔的技術；研究高性能鉆具和強力鉆機；不斷提升并完善瓦斯抽放泵的性能；研究地面鉆孔開發煤層氣的技術；以多孔介質流體力學和巖石力學為理論基礎研究提升低透氣性突出煤層、開采煤層瓦斯抽放率的方法，力求在研究瓦斯抽放裝備、設備和瓦斯抽放技術中能夠有所突破；在確保安全生產的基礎上重點研究高產高效采煤工作面的綜合抽放瓦斯的方法。

4 結語

綜上所述，主要探究了目前我國煤礦瓦斯抽放技術以及抽放技術中存在的問題并對未來我國煤礦瓦斯抽放技術的研究方向進行了展望。在煤礦瓦斯抽放中，不僅要重視瓦斯抽放技術，還需要綜合多種因素，比如礦區地理位置、地質層等因地制宜選擇更加合適的抽放方式，提升對瓦斯抽放的認知意識，不斷建立健全相關機制，完善相關管理制度，加大資金投入，推動瓦斯抽放的綜合利用進程，確保煤礦安全生產。

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