淺析高瓦斯礦井綜合抽采技術

摘 要：煤礦瓦斯事故的危害極其嚴重，它不僅毀壞礦井巷道和各種設備，破壞其正常生產，尤其嚴重的是危害礦工的生命安全，給國家和人民財產造成巨大損失，在社會上造成廣泛的負面影響。因此，關于高瓦斯礦井作業過程中，最關鍵的是瓦斯抽采技術，本文針對高瓦斯礦井綜合瓦斯抽采技術進行簡要的分析研究。

關鍵詞：高瓦斯； 抽采技術； 研究

1.引言

礦井作業在持續的過程中，巷道內瓦斯含量會隨著礦井深度的增加而增加，因此，在礦產企業作業的過程中，高瓦斯礦井存在較為普遍。在此現狀下，如何安全有效地進行瓦斯的治理，并且促進礦產企業的安全生產，是高瓦斯礦井研究重點。

2. 高瓦斯礦井治理的必要性

高瓦斯礦井瓦斯治理的必要性體現以下3個方面：

2.1 確保作業人員生命安全

煤礦在開采的過程中，大量的煤層地理位置較深。因此，在實際采掘的過程中，需通過礦井深入進行采掘，礦井在深入的過程中，難以避免發生瓦斯含量升高的現狀，最終形成高瓦斯礦井。在此現狀下，針對高瓦斯礦井的治理，則有效地保障了采掘人員的生命安全，避免了因瓦斯含量濃度較大而發生爆炸事故。

2.2 確保礦井穩定性

瓦斯氣體具有較強的滲透作用，因此，在實際觀察的過程中，其觀測含量或濃度低于實際濃度含量，一旦發生瓦斯爆炸等現象，其結果遠高于預估數據，針對高瓦斯礦井進行治理，則有效地保障了礦井的穩定性，保障了企業的穩定生產。

2.3 促進礦產企業的穩定收益

高瓦斯礦井作為煤礦企業礦井采掘中的一類特殊礦井，其對于采掘人員的生命安全，以及礦井的安全穩定性影響重大。因此，高瓦斯礦井的有效治理，綜合分析對于煤礦企業的穩定收益，有著極大的促進作用，并且對于區域經濟發展的穩定性，也有著較好的促進作用。

3 高瓦斯礦井抽采模式

高瓦斯礦井當前在抽采治理的過程中，整體的抽采治理效果較為良好。各煤礦企業也積累了較為豐富的抽采經驗，為煤礦企業的安全生產奠定了良好的基礎。當前具體的抽采模式有3類，根據礦井采掘的先后順序分為采前抽采、采中抽采、采后抽采。

3.1 采前抽采

采前抽采為高瓦斯礦井抽采模式中，常用的一類瓦斯抽采模式。采前抽采主要針對單一煤層進行應用，主要原因為單一煤層瓦斯較為集中，通過采前抽采能夠提升抽采效率，并且保障抽采效果。采前抽采當前主要應用的抽采方法為針對單一煤層進行鉆孔抽采，鉆孔主要分為穿層鉆孔以及順層鉆孔兩類，通常情況下，兩種鉆孔方法結合應用能夠有效地保障抽采效果，并且提升抽采的效率。

3.2 采中抽采

采中抽采在煤礦高瓦斯抽采的過程中應用較多，一般情況下對于礦井內瓦斯涌出量較大，或在采掘的過程中單一采掘面瓦斯氣體濃度提升，并且嚴重影響后續的安全生產。此類現狀下針對通風面為U型面的采掘面，通常采用穿層鉆孔或采空區埋管抽采。針對Y型通風面，采用地面鉆井等方面進行抽采。采中抽采在高瓦斯礦井的治理中，能夠有效地提升瓦斯的抽采率，并且有效地控制了采掘過程中瓦斯含量及瓦斯濃度，保障了采掘作業中的安全性。

3.3 采后抽采

采后抽采一般情況下指的是礦井內部瓦斯含量較低，或在持續積累的過程中，其含量為安全含量，對于日常采掘作業影響較小，此類現狀下通過采后抽采的方法進行抽采。抽采的過程中，一般采用地面鉆井抽采法或穿層鉆孔抽采法，以此確保礦井內部的瓦斯利用率，降低了瓦斯的損耗量。實際抽采的過程中，有效地保障了礦井的通風安全，并且降低在后續作業中的瓦斯積累，提升了礦井作業的安全性。

4 高瓦斯礦井綜合瓦斯抽采技術

高瓦斯礦井綜合瓦斯抽采技術，當前在應用實踐的過程中，整體的應用效果較為良好，為高瓦斯煤礦的安全生產，以及采掘人員的生命安全提供了良好的保障。當前在實際生產的過程中，高瓦斯礦井綜合瓦斯抽采技術，主要的技術應用類型有以下幾類，即高位鉆井抽采、分段式模塊式抽采、煤層密集孔洞抽采、采空區抽采，針對此類技術接下來進行簡要的分析介紹。

4.1 高位鉆井抽采

高位鉆孔在施工的過程中，根據采掘巷道頂板巖層的成型規律進行。在施工的過程中，根據整體礦井的通風巷高度，以及礦井的范圍確定打鉆位置，確定打鉆位置之后，根據巖石冒落角判斷礦井采空區的距離，確定打鉆位置、打鉆距離之后，應根據煤層走勢以及傾斜角度，確定鉆孔的角度，以此保障后期鉆孔能夠良好的進行抽采作業。在抽采過程中，應針對瓦斯的抽采速率以及煤層采掘速度進行合理的協調，以避免因鉆孔數量過少，或采掘速度過快造成的瓦斯抽采不及時或瓦斯含量上升的現狀，并且針對鉆孔的實際孔洞大小，以及鉆孔之間的距離進行協調配置，以期達到最佳的抽采效果。

4.2 分段式模塊式抽采

煤礦在采掘的過程中，會根據煤層的走向以及蘊藏量確定采掘方向以及采掘過程中巷道的延伸。因此，在實際作業的過程中，礦井內部采掘巷道，一定程度上可以分化為段落式以及模塊式，此類現狀下，關于礦井內瓦斯氣體的抽采作業，抽采人員也可以根據采掘過程中的采掘路徑進行瓦斯抽采，此類通過分段式以及模塊式的抽采方式，也稱之為分段模塊式抽采。分段式模塊式瓦斯抽采形成，能夠快速地降低礦井內部瓦斯濃度，并且在作業的過程中，對于煤炭采掘作業影響較小，以此進行礦井之間的輪流抽采，從而提升作業過程中的作業效率，并且有效地提升實際作業的安全性，對于作業過程中采掘作業以及瓦斯抽采，形成了良性的循環效果。

4.3 煤層密集孔洞抽采

煤層密集孔洞抽采在實踐的過程中，主要針對工作面內瓦斯含量極高，并且在回風巷內瓦斯濃度也嚴重超標的現狀。此類現狀下，采掘人員繼續作業的風險性較大，不利于企業的安全生產。當前在實際生產的過程中，針對此類現狀，作業人員可針對作業工作面進行密集打鉆。打鉆角度應垂直于工作面，一般情況下直徑應為（85±15）mm之間，孔洞深度應在50～85 m之間。此外為了保障工作面的安全性，實際作業的過程中，孔洞的間距應不小于50 cm，進行無間斷抽采，并定時針對抽采樣品采樣分析，以此判斷礦井內瓦斯含量現狀，從而保障安全生產效果。

4.4 采空區抽采

采空區抽采一般情況下抽采量高于預計數量，主要原因為：瓦斯具備較強的滲透性，并且由于氣體的流動性以及采掘作業的持續，最終抽采量較多。實際抽采的過程中，針對采空區進行埋管抽采作業，并且通過多管道進行抽采，以及最大化地進行采空區的瓦斯抽采。采空區瓦斯抽采，在實際應用的過程中能夠有效地降低采空區內瓦斯含量，有效地保障了掘進區域瓦斯含量的安全性，促進了煤礦的安全生產目的。

此外采空區瓦斯抽采，為了有效地促進其抽采效果，抽采的過程中可采用雙機抽采，并且增加埋管數量，以及控制抽采管進入采空區的高度，同時注重管路的密封性，以此確保抽采過程中的作業效率。

結語

煤礦企業隨著開采的延深，瓦斯含量、壓力都呈現出不同規律的增加，針對這一現象，只有采取綜合瓦斯抽采技術方能有效防止瓦斯事故，當前主要的抽采技術有高位鉆井抽采、分段式模塊式抽采、煤層密集孔洞抽采、采空區抽采，根據礦井的實際瓦斯含量以及瓦斯濃度，綜合利用各類抽采技術，能夠有效地保障采掘安全性，

參考文獻：

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[2] 馮建生，王玉懷.南莊煤礦瓦斯綜合治理技術研究與實踐[J].中國煤炭，2015（8）：108-111，127.

作者簡介：

姜世春，男，1970年7月出生，工程師，現工作于新疆龍煤能源有限責任公司通風技術部，主要從事通風技術及管理工作。