简谈采掘煤矿采掘生产中几种瓦斯抽放技术

【摘 要】本文主要阐述了煤矿采掘生产中的采空区卸压瓦斯抽采技术、特殊条件卸压瓦斯抽采技术和煤巷掘进工作面瓦斯抽采技术等问题。
【关键词】采掘生产；瓦斯抽放；技术

1、采空区卸压瓦斯抽采技术

按照煤矿采空区类别，在采煤生产中，瓦斯抽采可分为回采工作面采空区瓦斯抽采、老采空区瓦斯抽采、报废矿井瓦斯抽采。

1.1密闭抽采方法

密闭抽采法是抽采采空区瓦斯的一种常用和有效方法。此抽采法把采空区或回采工作面的进、回风巷都加以密闭，密闭墙厚为一至三米，灌筑砂、泥浆等材料，确保严密不漏风。再把抽采管穿过回风巷的密闭墙，伸入采空区内进行抽采，伸入以10m以上为好。抽采时，要对密闭内的气体成分、浓度、抽采负压等参数经常进行监测与控制，避免增大漏风造成采空区浮煤自燃。这种方法抽出的瓦斯浓度能达25%-50%以上。

1.2回采采空区插管、埋管抽采方法

回采采空区插管抽采法是将带孔眼的管子在顶板冒落前直接插入采空区内进行抽采，插入采空区的管子直径在75mm～100mm之间，位处采空区内一端长2m～3m。管壁穿有小孔并用纱网包好，避免抽采中出现堵塞现象。此管要尽可能靠近煤层顶部，置于瓦斯浓度较高的地点。此种瓦斯抽采方法抽出的瓦斯浓度一般只有10%～25%，而操作简单方便、成本较低。
为了确保抽采效果并对预埋管抽采管口进行控制，应采取以下方法中的一种。（1）双埋管法。在第一条埋管埋入采空区达30m时，预埋第二条管路；此方法的优点在于控制简单，缺点是管材消耗较大。（2）气动阀门控制法。通过远控实现采空区内部各个抽采管口的气动阀门的开闭。此方法能节省预埋管路，按实际情况对瓦斯抽采口进行调节。但需要安设相对较高的气动阀门，施工工艺质量要求也很高。（3）远控胶囊控制法。这种方法基本原理同气动阀门控制法，节省预埋管路，较低，能按具体情况对瓦斯抽采口进行凋节。

1.3向冒落拱上方打钻抽采法

在开采保护层过程中，在打钻抽采邻近层卸压瓦斯时，同时打钻到冒落拱上方，主要目的是捕集处于冒落带中的上邻近层和未开采的煤分层中的瓦斯。孔底应位于直接顶上方5m～10m处。钻孔之间的间距取10m～20m，抽采钻孔的瓦斯浓度为25%左右，在封孔高度等于开采层厚度的5-6倍时，瓦斯浓度达到40%左右。

1.4在基本顶岩石中打水平钻孔抽采法

在涌入采空区的瓦斯来自开采煤层的顶板之上，而顶板为易于破碎的岩石，打钻抽采存在困难，要采用从回风巷向煤层上部掘一斜巷，进入稳定的岩层为止；在斜巷的末端作钻场，逆工作面推进方向打与煤层平行的钻孔，孔径为90mm～100mm，孔长按实际情况确定，在100m左右。从钻孔中心到煤层顶板的距离则取决于直接顶厚度，通常为5m～10m。回采工作面在推进中，钻孔底端始终处在冒落拱上部，而孔口处于负压状态，所以，这种抽采方式能取得较好的抽采效果。利用运输水平或回风水平的底板岩巷及下部煤层的巷道向采空区打钻，以抽采采空区瓦斯，抽采钻孔进入采空区的位置要以采空区瓦斯积聚处为宜。

2、特殊条件卸压瓦斯抽采技术

2.1埋藏浅、瓦斯含量高的厚煤层或煤层群

埋藏浅、瓦斯含量高的厚煤层或煤层群，有条件时应采用地面钻孔预抽开采层瓦斯，抽采卸压邻近层瓦斯或抽采采空区瓦斯。
埋藏浅、瓦斯含量高的厚煤层或煤层群，如果煤层透气性好，要采用地面钻孔预抽煤层瓦斯。从地面垂直施工钻孔至开采煤层，钻孔下套管护孔，通过地面瓦斯抽采泵站和抽采管路对煤层进行瓦斯预抽，按钻孔抽采半径，确定地面钻孔布置间距。地面钻孔预抽煤层瓦斯技术具有钻孔施工条件好、孔径大、抽采系统简单、抽采浓度高、流量大的特点，方便管理维护，对井下生产系统无影响

摘自：本科毕业论文致谢词www.udooo.com

，有利于瓦斯的利用。地面钻孔预抽煤层瓦斯是煤层气开发的发展方向。
抽采卸压邻近层的地面钻孔设计应考虑开采层对预抽煤层的卸压影响范围，同时钻孔应充分考虑开采层采动影响，采取预防垮孔及断孔措施。钻孔通常布置在开采层卸压影响范围中部，或把钻孔垂直部分布置在开采层采动影响范围外，再水平造孔至卸压煤层。
地面钻孔抽采采空区瓦斯，钻孔施工至开采层冒落带或裂隙带内，要布置在距工作面回风巷30m～50m处，钻孔间距120m左右。
2.2瓦斯涌出来源多、分布范围广、煤层赋存条件复杂的矿井要采用多种抽采方法相结合的综合抽采方法。
如某煤层增透瓦斯预抽方法、冒落带瓦斯抽采方法、裂隙带瓦斯抽采方法、弯曲下沉带瓦斯抽采方法结合，井下抽采与地面煤层气开采结合，充分利用采动矿山压力导致的岩层活动，以实现井下矿井瓦斯抽采与有效利用。

3、煤巷掘进工作面瓦斯抽采技术

3.1掘进巷道两帮及迎头的瓦斯抽采

在巷道两帮错口开掘钻场，钻场支架宽为2.4m，高为2.4m，深度为4m。在用锚网支护时，要在预打抽采孔位置一侧加宽巷道，不需再做钻场。抽采孔的方向平行于巷道掘进方向。同时，在掘进面迎头布置5-6个钻孔抽采迎头前方的卸压瓦斯，减少掘进工作面迎头的瓦斯涌出量。
巷帮长钻孔的主体要处于巷帮煤体卸压区，避开松动区，以保障安全生产，缩短抽采瓦斯时间，提高煤巷的掘进速度。经测试表明，钻孔与巷帮的距离为

2.5-4.0m时，抽采效果最佳。

抽采瓦斯量随抽采负压的提高而增大，要提高封孔质量、增加封孔长度，并适当提高孔口抽采负压。
巷帮长钻孔边掘边抽的优点：抽采不受掘进制约；可截住巷道轮廓线以外的煤体瓦斯向巷道涌出；可有效预测掘进工作面前方及巷旁小地质构造的存在。此方法既能减少瓦斯涌出量，消除突出危险性，还能降低供风量，促进安全生产，提高单进效率。

3.2掘进工作面穿层钻孔预抽技术

在掘进工作面顶（底）板巷道布置钻场并施工条带或网格状钻孔，孔间距要按抽采半径确定，沿走向每隔25m～30m施工一个钻场，布置一组穿层钻孔，钻孔穿透煤厚，抽采浓度通常在50%左右，单孔纯量为0.2-1m3/min。穿层钻孔与煤巷掘进工作面超前距要大于200m，预抽时间要多于120天。