淺析如何提高煤礦瓦斯抽采效率

孫斌++劉登超

摘 要：煤礦瓦斯的抽采與利用是貫徹落實我國當前號召的科學發展觀，推動煤礦安全、情節發展的重要途徑。國家予以煤礦瓦斯抽采工作足夠的重視與關注，并且成立了煤礦瓦斯抽采的專門部門與機構，主要用于安排專項資金，制定專項政策，貫徹實現煤礦瓦斯防治結合、煤礦瓦斯標本兼治等目標。近幾年來，我國煤礦瓦斯治理工作取得了較為理想的效果，但是依然需要進一步的強化努力，擴大規模，實現煤礦瓦斯抽采的產業化。現文章主要針對如何提高煤礦瓦斯抽采效率進行研究。

關鍵詞：煤礦瓦斯 抽采效率 瓦斯治理

中圖分類號：TD712.6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）05（a）-0042-02

煤炭是我國重要的基礎性能源，是保證我國國民經濟發展，實現社會經濟繁榮進步的重要資源。在進入21世紀以來，我國經濟快速增長，相應的煤炭需求量也得到提升。在煤炭工業與社會經濟同步增長的同時，煤炭開采的條件不斷惡化，主要突出體現在煤礦開采深度加大、煤礦瓦斯壓力增加、煤礦瓦斯含量增加等。在煤礦生產中瓦斯有關的安全生產威脅十分嚴重。

1 煤礦瓦斯抽采的目的

當前我國煤礦中常見的瓦斯安全事故類型眾多，主要可以分為瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出、瓦斯燃燒與窒息等。其中，瓦斯爆炸、瓦斯燃燒以及瓦斯窒息出現的重要原因就是煤礦中累積了大量的瓦斯氣體。當煤礦礦井中的瓦斯體積分數達到5%～15%的范圍時，則十分有可能導致瓦斯爆炸安全事故。當煤礦礦井中的瓦斯體積分數超過15%的時候，則有可能會導致瓦斯燃燒事故；當瓦斯積聚在空中，使得空氣中的氧氣含量體積分數下降至12%的時候，人就會感到十分嚴重的呼吸困難等情況，煤與瓦斯突出是煤礦中煤體中存儲的瓦斯能與應力層的釋放，從而導致煤與瓦斯的突出[1]。總體來說，煤礦瓦斯的直接排放不單單嚴重浪費了瓦斯能源，同時還污染了生態環境。瓦斯是一種以甲烷為主要成分的氣體，煤礦煤層中的瓦斯是一種能夠形成強大溫室效應的體系，甲烷的所能夠產生的溫室效應是而二氧化碳的20倍以上。因此，煤炭瓦斯抽采是對于煤礦的安全生產以及生態環境的保護都是十分重要的。煤礦瓦斯抽采的目的主要有：（1）減少瓦斯涌出的概率，避免瓦斯超限，降低瓦斯在煤礦的聚集情況，為煤礦通風創造積極有利的環境條件；（2）減少煤層中存儲的瓦斯能力，改善煤礦中煤體的強度，避免煤與瓦斯突出的安全事故的發生；（3）更加高效地利用開發高效清潔的能源；（4）減少對生態環境的污染，實現生態環境的可持續發展。

2 如何提高煤炭瓦斯抽采效率

2.1 選擇合適的抽采方法

煤炭瓦斯的抽采方法眾多，要提高煤炭瓦斯抽采效率機必須要針對煤礦的實際情況來選擇最佳的瓦斯抽采方式。第一，地面鉆井采前抽采瓦斯。地面鉆進前抽采瓦斯是20世紀美國發明的一種瓦斯抽采方式，該抽采方式不適合在地質結構復雜的、煤層透氣性差的高瓦斯礦區地質區域進行。地面壓裂鉆井的結構如圖1所示，該方法主要分為三個階段：分別為完井階段、煤層透氣性改造階段以及排水采氣階段。當前我國地面鉆井技術已經十分成熟，影響地面鉆井抽采瓦斯效果的關鍵因素是壓裂與排采環節。傳統的地面鉆進技術大多都是十分前置液、頂替液壓裂等技術，目前在部分礦區還嘗試使用了二氧化碳壓裂驅替技術。第二，井下穿層鉆孔抽采方法。井下穿層鉆孔抽采技術是當前煤礦被保護層卸壓瓦斯抽采最為常用的方式之一，該方法擁有以下優點：（1）根據煤礦保護層以及被保護層賦存的特征以及層位之間的相對關系，可以有針對性的靈活調整抽采巷道以及進行瓦斯抽采鉆孔。該技術的靈活性較強，瓦斯抽采鉆孔工程量較小，鉆孔布孔便捷。（2）瓦斯抽采小說良好，能夠根據以往瓦斯抽采的效果來對后期瓦斯抽采的技術工程進行調整與優化，以提升卸壓瓦斯的抽采效果。第三，井下巷道抽采方法。井下巷道卸壓瓦斯抽采技術較為適合在被保護層位于斷裂帶的情況下，一般使用的方法包括走向高抽巷方法、傾斜高抽巷法。總體來說，在選擇煤礦瓦斯抽采方式的時候要綜合考慮到瓦斯的來源、煤炭的煤質情況、采掘的相關因素、時間的配合以及抽放技術等[2]。

2.2 關注煤礦瓦斯抽采細節

首先，擴大瓦斯抽放范圍。在煤礦瓦斯抽采過程中要適當擴大抽放的范圍，合理增加抽放鉆孔，擴大瓦斯抽放面積，增加煤層抽放及其抽放區域。其次，提高煤層的透氣性。在煤礦煤層中煤層的透氣性是影響瓦斯流動的主要因素。通常煤層中的透氣性往往都是用透氣性系數來表示，如透氣性系數流動越大則瓦斯含量就相對較少；反之，則瓦斯含量較大。最后，采用綜合瓦斯抽放技術。伴隨著煤礦開采機械化水平的提升，煤礦開采強度與范圍不斷擴大。煤礦采空區等區域的瓦斯涌出量也不斷加大，從而導致傳統的單一瓦斯抽放方式無法滿足瓦斯防治工作的需求。因此，為了實現安全高效的生產，瓦斯抽采技術急需新的突破與發展。

2.3 落實健全瓦斯抽采使用制度

當前影響我國煤礦瓦斯抽采效率的重要因素之一就是我國針對瓦斯抽采的相關鼓勵政策尚未完善落實，導致煤礦瓦斯抽采工作無法全面開展，從而瓦斯抽采工作效率低下。首先，國家應制定并落實煤礦瓦斯抽采利用相關稅費的優惠政策。針對煤礦企業以及瓦斯抽采工作制定并實施增值稅征稅后返稅、進口設備稅收優惠，免征收煤礦企業所得稅等稅收政策。認真貫徹并落實煤礦瓦斯開采的探礦權以及采礦權使用費用的減免制度，推動煤礦層瓦斯資源勘探工作的進行，推動煤礦瓦斯前期的利用開發。其次，實施開展瓦斯抽采利用財政補貼政策。根據瓦斯發電自發自用的原則，多余上網的原則，引導瓦斯抽采發電。當前瓦斯上網電價的標準相對較低，瓦斯發電企業缺乏利用瓦斯發電的積極性，因此，國家需要適當提供財政補貼，鼓勵瓦斯發電上網[3]。最后，健全瓦斯抽采利用的標準，參考先進國家的經驗與標準，強化瓦斯抽采的研究，充分發揮瓦斯資源的有效性。使得既能保證煤礦的安全生產工作，還能夠推動瓦斯能源的情節利用。

3 結語

在煤礦開采中抽采瓦斯是十分重要的工作環節之一，其能夠預防煤礦瓦斯安全事故的出現，還能夠充分利用瓦斯這一能源。提高煤礦瓦斯抽采效率可以從選擇瓦斯抽采技術、關注瓦斯抽采細節以及制定瓦斯抽采使用制度等多方面入手，站在微觀與宏觀的角度全方位提升煤礦瓦斯抽采率。

參考文獻

[1] 褚廷湘，余明高，楊勝強.瓦斯抽采對U+Ⅱ型近距離煤層自燃的耦合關系[J].煤炭學報，2010（12）：2082-2087.

[2] 王宏圖，江記記，王再清.本煤層單一順層瓦斯抽采鉆孔的滲流場數值模擬[J].重慶大學學報，2011（4）：24-29.

[3] 張開加.提高中小型煤礦瓦斯抽采效率淺析[J].能源技術與管理，2013（6）：28-30.