淺析煤層氣（煤礦瓦斯）抽采技術發展現狀及趨勢

王旭

【摘要】在煤礦的安全生產中，為了防止生產過程中發生重大煤礦瓦斯事故，國家將重心也轉移到煤礦瓦斯的有效治理和防護上。煤礦瓦斯的抽采技術是一項節能環保技術，其降低了井下和地面的瓦斯排放量和密度，以此來減少空氣中的污染量。這樣既能有效控制可能因為濃度超標帶來的安全問題，同時也將該氣體轉化為再生資源。我國在煤礦瓦斯的領域探究了多年，抽采瓦斯技術也日益提高，針對不同地區及環境而衍生出的技術也越來越多，但是瓦斯產量仍不能滿足我國的需求。因此，煤層氣的抽采技術還需要不斷完善和提高。

【關鍵詞】煤礦瓦斯抽采；技術發展現狀

瓦斯是一種無色無味的氣體，主要含有甲烷、乙烷等各式有機氣體。煤礦瓦斯其實是指天然氣，瓦斯的用途目前大致有兩種；一是用作燃料，二是用作化工原料。現有煤礦瓦斯利用以民用和工業兩種途徑，瓦斯化工就現在工業現狀來講有著廣闊的前景。煤礦開采的方法多樣，例如綜采、炮采、水力采等，不同的方法有不同的優點，在應對各地區環境及區域構造各有所長。不同的煤礦企業在機械化操作上有所差異，因而安全問題的綜合情況也有所不同。瓦斯爆炸、瓦斯燃燒、瓦斯窒息都是影響我國煤礦生產安全中的重大事故。為了保證煤礦生產安全，防范上述事故的發生是煤礦企業的首要責任。

一、中國煤礦瓦斯抽采技術的現狀簡析

我國從50年代就開始利用高透氣性煤層來抽采瓦斯，隨著時間的推移，技術也逐漸成熟。在80年代開始利用綜合抽采法，我國對于瓦斯抽采的研究歷經幾十年。現今，針對礦區的不同深度、煤層結構、透氣性能等影響因素都能很好解決，有序地選擇合適的技術手段可以用于不同地區。在抽采瓦斯時，主要是根據礦井瓦斯來源、煤層貯藏狀況、開采程序等方面來決定。

二、瓦斯抽采技術分析

（一）順層長鉆孔瓦斯抽采技術

鑒于我國復雜的煤礦地形和透氣性低等綜合特點，這就從煤層上決定了采用的抽采技術。順層長鉆抽采是以卸壓抽采方式為核心，在抽采時，能夠提高抽采效率，降低瓦斯擴散量。從綜合角度來說，對于瓦斯的防范和治理取得了有效成果。順層長鉆瓦斯抽采對于鉆機、鉆具等需要進行嚴格選擇，首先鉆機需要滿足鉆孔長度及寬度，要能大幅度控制整個開采區域；鉆桿也需要選用能對抗旋轉扭距產生的巨大壓力的設施；鉆頭需要采用組合型鉆頭，和鉆機、鉆桿相互匹配。

（二）穿層鉆孔瓦斯抽采技術

穿層鉆孔水力強化抽采瓦斯是煤與瓦斯突出礦井進行區域瓦斯治理的一項關鍵技術，包括鉆孔布置方式、水力強化方式選擇、水力強化泵注作業和效果評價方法。不同的煤體結構，選擇不同的水力強化方式，其增透機理不同。對于硬煤，選擇常規水力壓裂和吞吐壓裂，目的是在煤層中形成裂縫體系增透；對于軟煤，主要通過水力噴射壓裂和沖洗出部分軟煤或軟煤分層，使煤層卸壓增透。軟煤穿層鉆孔水力強化在焦煤中馬村礦成功試驗，其良好的抽采瓦斯效果充分證明該技術在煤礦的應用價值。在實施工程中，需要工作人員合理計算時間和穿透距離來保證順利抽采。

（三）頂板走向鉆孔和綜合抽采技術

頂板走向鉆孔技術是針對于瓦斯下排放力不足的情況，尤其適用于瓦斯連續不斷但含量又極高的地區。在重慶、陜西等多個礦區被頻頻使用。而針對綜合抽采技術而言，這是由多種抽采技術融合而成的一項創新技術，將各種技術的核心要素融為一體，應對于更加復雜、透氣性差、瓦斯密度大的高產礦區。在目前的瓦斯抽采工作中，大部分的工作人員都會首選綜合抽采方法，它可以應對很復雜、多變的地形，廣泛運用于全國各大煤礦企業。使用時能夠提高瓦斯的抽采率，縮短抽采瓦斯的時間。在工作時具有高效、高量等特點。

三、中國煤礦領域瓦斯抽采技術的趨勢

中國在瓦斯抽采領域的研究越來越深入，技術也隨著研究的深入而越來越嫻熟。但是展望中國的迅猛發展，瓦斯抽采仍不能滿足中國人口的需求。因此，企業需要不斷反省和改進，在安全能夠得到保障的前提下研發出新思路來提高現今的瓦斯抽采局勢。針對于我國煤礦地區的地形、環境等特點，在作業時往往會達不到預期的效果。因此，工作人員還需要不斷更新、探索在瓦斯抽采領域的新技術，其次還需要在鉆機及抽采設備上下功夫，對于工作時的各項指標需要認真分析，完善和提高裝置的設計水平。工程施工時企業需要聘請相關專家進行考察分析，還需要對礦區工作人員及時進行指導分析，糾正錯誤的操作流程。對于瓦斯技術選擇也需要不斷篩選確定，相關的儀器設施必須在抽采前提前調試，以免在后續工作中出現故障。抽采技術固然重要，但是還是要將安全置于首位，我國瓦斯抽采領域也發生過不少安全事故，有時候瓦斯爆炸、窒息都是直接和生命相關聯。因此，在關注瓦斯抽采率的同時，要加強安保措施，定時給工作人員普及相關安全知識及最新技術。對于透氣性差的煤層，更需要多加留意。中國瓦斯的前景十分光明，但是也需要相關人員繼續努力，多學習國外的先進抽采技術，不斷完善和提高自身的技術，讓中國在瓦斯抽采上走在世界前沿。

四、結語

我國煤礦資源十分豐富，因此所含的瓦斯也十分豐富。瓦斯抽采技術，是一項綠色環保的節能技術，保護環境還能帶來收益。對于瓦斯抽采，國家和政府也十分重視。鑒于我國煤層低滲透、強吸附等特點，這就需要合理利用好瓦斯抽采技術來加大煤礦利用率。提高和完善現有技術是一套行之有效的解決辦法，從技術、設備、工藝三點共同攻關，才能從根本上提高瓦斯抽采率，讓瓦斯資源成為我國一種高效資源。

參考文獻

[1]樊劭.煤層氣（煤礦瓦斯）抽采技術發展現狀及趨勢[J].中國煤層氣，2017（03）：37～39.