解读煤矿瓦斯抽采技术发展现状与前景

解读煤矿瓦斯抽采技术发展现状与前景

乔书明

阳煤集团寿阳景福煤业有限公司045008

摘要：瓦斯的组成相对复杂，其是由多种不同种类的可燃气体混合而成，而所谓的煤矿瓦斯，就是人们日常使用的天然气。当前随着科学技术的发展，多种煤矿瓦斯抽采技术被广泛应用，文章主要针对该技术的发展历程进行初探，进而对发展现状和前景展望做出深入分析，以期为业内人士提供参考。

关键词：煤矿瓦斯抽采技术；发展现状；前景分析

一、煤矿瓦斯抽采技术发展历程分析

1、高透气性煤层瓦斯的应用阶段

在我国上个世纪五十年代的初期，首次出现了井下钻孔预抽煤层瓦斯技术的应用，且取得了历史性的成功，该技术的出现，帮助很多煤矿企业解决了深度瓦斯开采存在的安全问题。应用这种技术开采出的瓦斯，被人们当做了燃料利用起来。

2、邻近层卸压瓦斯抽采技术的成功问世

五十年代的中期，开采煤层群的矿井对于邻近层卸压瓦斯技术进行了探究，并且在阳泉的某个矿区进行了应用实验，终于获得了首次成功，这种技术的成功应用，有效解决了煤层群开采工作中瓦斯涌量过大的难题。该技术的抽采率远高于其他抽采技术，到了六十年代之后，该技术的应用范围逐渐扩大，在各个煤矿生产中得到普及。

3、低透气性煤层强化抽采瓦斯阶段

对于透气性较差、危险系数较高的瓦斯浓度较高的煤矿，过去我国的煤矿企业所采用的抽采方式通常都是布孔抽采技术，但是这技术的应用效果并不十分理想，不能有效降低抽采过程中的危险性，因此，进入到六十年代初之后，煤矿企业先后实验应用了多种抽采集方式，例如水力压裂抽采技术、水力割缝抽采技术、煤层注水抽采技术、松动爆破抽采技术、网格式密集布孔抽采技术，大直径钻孔抽采技术等等。这些抽采技术当中，某些方式实现了煤矿企业对于瓦斯的抽采目标，但是由于处于实验研究的阶段，并没有进行正式的大面积推广。

4、综合抽采瓦斯技术的出现

综合瓦斯抽采技术，就是指在开采每层的过程中，将上述提到的三种瓦斯抽采方式全部应用在一个煤矿区域实施瓦斯的抽采，这样一来，可以显著提升瓦斯的抽采效率。进入到八十年代之后，综放采煤技术、机采技术以及综采技术得到了快速的推广和发展，煤矿的采区巷道的布置方式发生了变化，施工人员的采掘速度不断提升，瓦斯的涌量越来越大，如果施工区域附近存在邻近层的工作面，那么瓦斯涌出量的上升幅度会更大，为了有效解决这种情况，低负压和高负压的的抽采技术被一同应用在开采工作当中，通过使用这两种抽采系统，能够根据矿区的实际情况，有效控制瓦斯涌出量，实现安全抽采。

二、煤矿瓦斯抽采技术应用发展现状

煤矿瓦斯抽采技术在我国的应用推广具有比较悠久的历史，经过技术人员对其进行的多年开发和探索，越来越多的瓦斯抽采技术出现在人们面前，大大的促进了煤矿事业的发展，为人们的瓦斯应用做出了重大贡献。随着瓦斯技术水平的不断提升，其在应用过程中结合煤矿的具体结构、深度、透气程度等等已经具有较为明确的分类，在煤矿生产过程中，我国正在应用到瓦斯抽采技术主要有以下几种类型。

1、卸压瓦斯抽采技术的应用

我国的地域广阔，地理环境复杂，煤层的分布情况各有不同，结构相对来说比较复杂，在开采过程中，对于那些瓦斯涌出量较大、透气性差的矿区，通常比较适合使用卸压抽采技术，这种技术类型具有非常有效的区域性防突措施，通过使用这种技术实施抽采，一方面能够有效提升工人的抽采效率，与此同时还能降低工作人员的防突压力，一定程度上对瓦斯的涌出量实施有效控制，帮助工作区域实现瓦斯治理目标。施工人员在应用该项技术进行抽采的过程中，必须要注意控制钻机设备、钻具设备的使用以及排渣方式的选择。第一，在使用钻机之前，首先要确定钻机钻头的长度是否符合钻孔的长度标准，其次，钻机上的钻杆在旋转过程中是否能够承载相应的推动力，第三，钻头必须应为组合型钻头，这样才能满足抽采过程的技术需求，尽量降低喷孔事故的发生概率。排渣工作是整个技术应用环节的重点，在进行排渣的时候，需要尽量清理孔洞内的杂物，与此同时还不能破坏孔洞，保证其完好无损。

2、穿层钻孔瓦斯抽采技术的应用

所谓的穿层钻孔瓦斯抽采技术，就是指在煤层的巷道内部，向着邻近的煤层区域实施钻孔抽采操作，通过使用这种技术，能够有效避免抽采过程中经常出现的塌孔问题以及喷孔事故。这种抽采技术一般情况下更适合被应用在透气性较差且其中存在松软的突出煤层，但是在是抽采过程中施工人员需要注意，必须合理安排钻孔的位置，此外要注意控制预抽的时间。在应用该项技术的的时候，抽采人员需要在煤层的底部位置设置岩石巷道，因此成本相对较高。

3、顶板走向钻孔技术的应用

此种技术主要被应用与排气能力较差、且抽采区域边角部分存在大量堆积瓦斯的煤层，对于瓦斯很高且煤层连接紧密的区域尤为适用。此种技术当前多被应用在平顶山、重庆以及铁法等几个重要的矿区，通过使用这种技术，显著提升了矿区的抽采效率，为当地的瓦斯产量做出了重要贡献。

4、综合抽采

综合开采技术主要就是强调技术的综合性，该技术是多种瓦斯抽采技术的混合体，这种综合性交强的瓦斯开采技术主要被应用在瓦斯含量高，突出风险指数高、抽采难度高且透气性不好的矿区，当前，由于这种技术安全性强，且生产效率突出，已经在全国范围内推广使用。

三、煤矿瓦斯抽采技术前景展望

1、不断优化低透气性高瓦斯煤层本煤层抽采技术

当前对于我国的各个煤矿企业来说，对于瓦斯治理的主要难题就是瓦斯的突出问题。想要彻底解决该问题，最为关键的抽采技术就是先要作好本煤层的瓦斯抽采操作，但是，我国的绝大多数煤层都具有透气性差的主要特征，在正式进行抽采之前，必须对相应的煤层实施强化处理。目前在煤矿企业中比较常见的强化手段通常有三种，分别为水压致裂技术、深孔爆破技术以及水力割缝技术，通过使用这些手段，取得了初步的成效，但是这些技术应用起来非常复杂，操作难度较高，因此相关技术人员还需不断探究，开发出更加简洁有效的对治手段。

2、提高和完善瓦斯抽采装备

通过对我国煤矿抽采地质类型、抽采干扰因素以及抽采的现状进行分析，可以看出，长孔定向钻进技术将是我国未来煤矿抽采技术的主要发展方向，其对于煤矿企业的井下抽采技术具有重要的意义，相关技术部门应该加大研发力度，不断优化钻孔工艺技术，结合我国煤矿的实际生产需求来进行改进。当前，对于同一矿区多种瓦斯抽采技术的使用还未达到成熟的应用阶段，还有很多技术难关有待克服。

结语

瓦斯抽采作为解决煤矿瓦斯问题的有效途径，在理论和技术方面都取得了重大进展，为煤炭行业减少瓦斯事故作出了重大贡献，也对环境保护和遏制温室效应起到了积极的作用。科研院校和煤炭还需继续进行理论研究和科技攻关，使我国的瓦斯抽采技术得到进一步的发展，为我国煤炭行业安全高效生产保驾护航。

参考文献

[1]胡朋.煤矿瓦斯综合抽采技术及应用问题研究[J].科技创新导报,2018,15(13):30-31.

[2]樊劭.煤层气(煤矿瓦斯)抽采技术发展现状及趋势[J].中国煤层气,2017,14(03):37-39.

[3]宁德义.我国煤矿瓦斯防治技术的研究进展及发展方向[J].煤矿安全,2016,47(02):161-165.

[4]豆旭谦.中国煤矿瓦斯抽采技术研究综述[J].陕西煤炭,2015,34(06):15-17+11.