煤矿瓦斯治理“先抽后采”的实践与作用

候清峰

摘 要：煤矿瓦斯不仅是一种有毒有害物质，还是一种清洁的能源；煤炭开采过重，不可避免的会遇到大量瓦斯，一旦超过规定浓度，就会对作业人员带来不利影响。本文对煤矿瓦斯治理方法进行了介绍，并对各方法的实践效果进行了简要分析，希望能为我国煤矿企业结构调整，实现经济效益、生态效益和社会效益提供参考。

关键词：煤矿；瓦斯；先抽后采；实践

煤矿瓦斯的主要成分是甲烷，是煤炭在生成和变质过程中遇到高温高压条件而产生的一种气体，该气体是一种较为清洁的燃料；在矿井生产中，瓦斯是一种有害气体，当瓦斯浓度达到一定浓度时，就会发生爆炸，不仅影响矿井的生产效率，还会对工作人员的生命安全造成极大的威胁。因此，在煤矿开采过程中，要对煤矿瓦斯进行综合治理，采取先抽后采的方式，达到既能获取瓦斯能源，又能保障安全生产的目的。

1 煤矿瓦斯现状介绍

煤矿在经过多次地壳运动后，会在底层出现褶皱、隆起等现象，对煤层结构造成了严重的破坏，多数煤层开始出现松软、渗透性差等问题，给煤层瓦斯抽采工作带来很大困难。

煤矿瓦斯主要有瓦斯燃烧、瓦斯突出、瓦斯中毒以及瓦斯爆炸等危害，其中燃烧和爆炸是由于矿井内瓦斯浓度超出限度值而引起的。据统计，矿井内瓦斯浓度在5%-20%之间时，其爆炸几率最大；超过20%时，会发生瓦斯燃烧事故。瓦斯一旦发生危险事故，就会给开采人员、设备及周边生态环境造成极大的损害，加大瓦斯治理工作的研究力度和实践力度，刻不容缓。

2 煤矿瓦斯治理先抽后采实践方法分析

2.1 被保护层煤矿瓦斯的抽采方法 “先抽后采”法在被保护层煤矿瓦斯的治理中得到了广泛应用，并且还取得了较为理想的治理效果。当保护层处于生产阶段时，煤矿表层的煤岩体会逐渐生成弯曲带、垮落带和断裂带，而下表面则会形成底鼓裂缝带和变形带，只有将保护层进行破坏，才能对煤矿进行开采，因此被保护层的位置应在断裂带和弯曲带上。处于被保护层断裂带的煤岩体一般有垂直或斜交裂缝，所以在瓦斯抽放时，多数为斜交或垂直两种流动方向；断裂带中煤矿瓦斯抽放方式较多，如地面钻井法、高位钻孔法、走向高抽巷法、底板穿层钻孔法以及倾向高位钻孔法等，被保护弯曲带的瓦斯抽采方法有顶板穿层钻孔法、地面钻孔法以及底板穿层钻孔法，抽采时只需要将瓦斯引导至平行层即可。

2.2 井下煤层煤矿瓦斯抽采方法 煤层中瓦斯的抽采及释放是保障煤矿持续稳定开采的前提，预抽瓦斯钻孔法具有钻孔进尺短、进程快、抽离效果好等特点，是较为常用的一种钻孔方法。利用该法对煤层巷道进行预抽采时，应在煤矿巷道左右两侧各钻两个长孔，两孔之间的距离控制在5m，巷道与钻孔之间掘进长度控制在10m；钻进时，要采取有效手段保障孔钻轨道既不会进入巷道掘进空间内，也不会脱离巷道掘进方向，以确保巷道掘进工作的稳定性；当遇到瓦斯危险煤层时，如瓦斯突出，应在巷道掘进面上布置较浅的防突钻孔，减少瓦斯含量，降低煤层瓦斯浓度至安全范围，防止瓦斯与煤层接触发生危险事故；巷道掘进面上的防突钻孔深度要控制在15-30m之间，直径应控制在1dm以内，防突钻孔之间的距离控制在1m左右较为适宜。

2.3 地面钻井前煤矿瓦斯抽采方法 对地面钻井而言，瓦斯抽采方法主要分为三个阶段：完井阶段、排水采气阶段和煤层透气性改造阶段，各个阶段的任务不同，其具体工作步骤也会存在一定差异。各阶段的主要工作任务可见表1。

值得注意的是，我国瓦斯含量较多的煤矿所在地区地质环境较为恶劣，施工条件有限，导致地面钻井“先抽后采”瓦斯治理方法的适用性受到限制。

3 煤矿瓦斯治理“先抽后采”实践效果及作用

3.1 有利于提升煤矿生产企业的安全管理 煤矿开采过程中，矿井中瓦斯含量较多是比较普遍的一项问题，瓦斯是一种有毒气体，对作业人员的生命健康和生产有很大的伤害；瓦斯气体是一种易燃易爆物，一旦发生爆炸，就会危及作业人员的安全，给企业带来极为不利的影响。“先抽后采”治理方式，能有效提高煤矿瓦斯的抽出效率，减少瓦斯的浓度，降低煤矿瓦斯爆炸的危险，为企业的安全生产提供保障。

3.2 有利于优化产业结构 “先抽后采”瓦斯处理方法的使用，可优化煤矿产业结构，节约煤矿企业生产运行成本，提高煤矿开采效率，建立煤矿瓦斯抽放系统。另外，还能提高煤矿资源的利用率，促进化工、电力及管道等多个行业领域的发展。煤矿企业在实际生产中，还能将抽放出来的瓦斯用作发电原料，带动煤矿周边的经济发展，促进我国电力行业的发展，缓解我国经济发展中资源供应需求之间的矛盾。

3.3 提高瓦斯利用率 煤矿开采过程中，若不对煤矿瓦斯进行治理，瓦斯就会任意排放，不仅污染生态环境，还可能造成瓦斯能源的严重浪费。煤矿瓦斯主要成分为甲烷，是一种清洁型能源，具有较高的可利用性。治理煤矿瓦斯问题时，可充分借助瓦斯能源，减少煤矿生产过重存在的瓦斯资源浪费，减少工业生产对环境的影响。瓦斯作为一种清洁型能源，1m3瓦斯产生的热量与10L汽油产生的热量一样多，要充分借助煤矿瓦斯采抽技术，实现我国节能减排，发展循环经济的方针政策，保护人类赖以生存的生态环境。

4 结束语

煤矿瓦斯浓度过多，很容易引发安全事故，给企业以及作业人员带来重大的损失。实施“先抽后采”治理方法后，可有效减少矿井中瓦斯含量，降低其浓度，防止发生煤矿瓦斯爆炸等事故，保障煤炭企业的正常生产；先抽后采技术的应用能提高煤矿企业的生产效率，促进煤矿产业结构合理化调整，提高能源利用率，减少煤矿生产对环境的危害，实现经济、环境、能源的和谐发展。

参考文献：

[1]朱胜常.煤矿瓦斯治理先抽后采的实践与作用[J].内蒙古煤炭经济，2015.

[2]周醒.煤矿瓦斯治理“先抽后采”的实践与作用[J].科技资讯，2013.

[3]杨明明.浅析煤矿瓦斯治理“先抽后采”的实践与作用[J].烟台职业学院学报，2013，04：78-80.

[4]刘红向.煤矿瓦斯治理中的“先抽后采”实践作用分析[J].福建质量管理，2015，12：216.