底抽巷瓦斯抽采技术应用及效果分析

段培磊

（大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司焦家寨煤矿，山西 原平034114）

瓦斯抽取采集技术的引用可以使得矿井风流之中的瓦斯含量大大降低，有效地减少由于瓦斯含量突出引发瓦斯事故产生的可能。在当下我国煤炭项目工程开采进程之中，巷道瓦斯抽取采集技术已经成为了一道不可缺少的工艺技术，在煤矿开发工作之中有着十分重要的位置。巷道瓦斯抽取采集技术的引入，大大增长了煤层开采的强度和力度，在以往煤层开采进程之中出现的瓦斯大量涌出的现象问题也得到了高效解决和处理，从而使得瓦斯的抽采效率以及抽放数量得到大大增长，高效推进了底抽巷抽采项目的工作进程，并取得了极大成效。

1 瓦斯涌出量增加机理

在煤炭项目工程的实际开采开发进程之中，伴随着工程项目进度的不停挺进，顺着煤层区底部方向的压力愈加增强，呈现着压力增长的趋势，煤岩体呈现出了压缩的形态。而处在采空区下端位置底板压力逐步降低，呈现出压力越来越小的趋势，煤岩体呈现为膨胀的形态。此时，在工作面的延展工作开展进程之中，煤岩体的行进方向呈现出了压缩—膨胀—压实的区域。在膨胀部分与压实部分交界之处，煤岩体的压力不停地增长。在此种状况之下，极易出现变形以及剪切的现象，甚至可能会出现剪切破损的状况。处在膨胀部位的煤岩体极有可能会出现断裂、破碎等状况。在煤层开采开发工作的开展进程之中，煤层区底部的形态不停的产生着变化，与之相邻的周边的岩层也经受到了不同力度上的影响，从而造成了裂缝带的形成。此时，与煤层相邻的周边的煤层承受压力的形态也产生了巨大的改变。以往状态下需要承受整个上段地层的压力，变换成为单一的承受着开采地层的压力，煤层的自身质量得到了极大程度上的减弱。在一定范畴之内的煤层也出现了一定的形态变化，煤层压力卸减地带也逐步形成。在煤层卸压带与裂缝带的双重作用之下，煤层中的通风状况受到了明显改变，煤层的透气性也得到了极大增长，从而使得煤层下段中的瓦斯吸收分解动态稳定平衡逐步被破坏。并且，为煤层下段中的瓦斯向上涌动提供了更加方便、便利的通道。

2 底抽巷瓦斯抽采技术应用

2.1 某煤层项目概况

本研究联合到了实际的煤矿开采项目，保障实验研究结果更加科学有效。山西省是我国煤炭第一大省，此研究就是选取的处在山西省某个小乡镇的矿业。此煤田自东向西大约是5.5 km，自南向北大约是4 km，囊括了19.862 5 km3的范畴，低下矿物质贮藏量为2.8亿t，可以开发的矿产量大概为2.0亿t，可以开展煤矿开采开发工作的煤层为2号、4号、5号、6号、8号、9号。此工程项目将煤矿的开发施工分为了+760 m和+680 m两个水平来开展工作，其中煤层2号、4号、5号为上组煤，煤层6号、8号、9号为下组煤。在当下的工作开展进程之中，主要是对+760 m水平之中的2号号煤层展开煤矿开发工作，其他煤层暂时没有开展煤矿开采开发工作。煤矿的矿井是属于高瓦斯矿井的一种，此类矿井的瓦斯涌出量大概为每分钟55.10 m3，二氧化碳的涌出量大概为每吨4.94 m3。此外，煤矿区之中的尘土具备着极大的爆炸隐患，煤层区2号的易燃易爆等级为Ⅱ级，正常状态下的用水量为每小时20 m3，用水量最大不会超过每小时30 m3。

2.2 底抽巷瓦斯抽采技术应用

把工作面3215作为实验研究对象，工作面3215大概处在三个采矿区的北面，东面的工作面的开采工作已经大致完成，工作面3215是顺着煤层区2号的煤层顶板逐步开展进行的，煤层区2号的中心层区距离煤层区4号大概有3 m，煤层的厚度大致保持在1.7～3.0 m之间，煤层中的极大部分是中厚程度，具备极强的稳定性，其内部的结构相对来说较为单一简单，包含着一层夹矸，煤层之中的大部分地方区域都是符合煤矿开发施工规范条例的，煤层的倾斜角度大致在2°～10°之间；煤层倾斜面的长度大概为190 m，可以开发的煤矿贮存储量为0.859 Mt，将所得的实验计算数据信息与煤矿实际的施工现场向联合，现行测算计量出此煤矿工程中煤层的瓦斯涌出量为每分钟40.3 m3。在工作面3215的实际施工开采进程之中，顺着毗邻的煤层区6号挖掘推进，在底抽巷设立安置钻场，接着在钻场内部位置开展钻孔工作，并在煤层区4号预先开展瓦斯抽取采集工作，煤层区6号总共挖掘推进700 m。

3 底抽巷瓦斯抽采技术的应用效果

3.1 底抽巷抽取开采

顺着煤层区6号挖掘挺进700 m，在工作面3215的前端安放设立一个瓦斯抽取采集安置点。在最初的瓦斯抽取开采进程之中，不能遇见底抽巷。而随着抽取开采深度的不停增长，逐步开采抽取到了底抽巷层之中，然后在煤层区6号之中每间隔60 m安放设立一个钻场，并在每个钻场之中钻出10个钻孔，保障瓦斯的预先抽取采集工作可以更加顺利便捷地开展和推进。

3.2 抽取开采成效

在底抽巷钻孔工作没有得到施工开展之前，瓦斯抽取采集的支管浓度大致在13%～17%之间，平均瓦斯抽取采集的规范标准量大概在每分钟2～3 m3之间；在底抽巷钻孔工作得到施工展开之后，钻孔和工作面3215实现链接，瓦斯抽取采集支管的浓度会产生明显的上升，支管的浓度范畴转变为30%～40%之间，平均过后的瓦斯抽取采集规范标准量将会升高至每分钟8.13～8.37 m3，瓦斯抽取采集量最大可能会达至每分钟9.36 m3。针对单一钻孔的瓦斯抽取采集浓度测算计量可以得出，单孔的瓦斯浓度在70%～80%之间。由此可以发现，钻孔链接对瓦斯浓度管控有着十分显著的成效。

3.3 局部瓦斯的浓度变化

在底抽巷和工作面3215实现衔接联系之后，两个毗邻的煤层区之中的瓦斯涌出量也将会实现明显的管控治理成效，并且，底抽巷底板呈现的气泡状况也将不会再涌现，瓦斯的浓度也会逐步下调至2%上下，呈现出显著的下降趋势。在煤层区4号之中曾经留存的瓦斯喷涌、涌出量飙高的状况也会得到显著改变。在工作面3215之中，回风巷以及采空区之中的瓦斯浓度也会下调至0.5%，甚至更低，呈现出十分明显的下降状态，从而保障了工作面的安全稳定以及良好的通风状况。使用成效显著的穿层钻孔的办法，使工作面3215下部的煤层区之中的瓦斯会得到高效阻截，瓦斯抽取采集数量以及工作效率也会有着十分显眼的增长。经过试验研究以及数据计量测算之后可以发现，在底抽巷和工作面3215的链接工作完成之后，瓦斯的抽取采集量增长到了每分钟16 m3上下，抽采率也增长至66%。在开展钻孔工作的同时，对工作面3215下部的煤层区的瓦斯实时展开瓦斯预先抽取采集工作，能够保障开采区的总瓦斯涌出量大大降低。

3.4 瓦斯抽取开采成效评判估算

在工作面3215的瓦斯抽取采集工作开展进程之中，总共用时1 613 d，完成了针对上下煤层区开展的瓦斯预先抽取采集工作。采用了底抽巷和其他办法相联合的工作形式，使得工作面3215之中的煤层区2号的参与量极值达到了每吨3.15 m3，最高残压值达到了0.27 MPa，保障了每个测算点之中的残压值都符合了设计规范标准，最后可以得出，工作面3215的瓦斯预先抽取采集成效符合有关设计规范标准。

4 结语

本研究以处在山西省某个乡镇之中的煤区为例，对煤区的工作面3215之中采用的底抽巷抽采技术展开研究和探讨，针对其抽采技术及成效展开深入的探析和整理，可以得出，底抽巷抽采技术的引入可以使得煤层区4号的瓦斯涌出量大大减少，工作面3215的安全程度大大增长，从而保障了煤业的生产开采更加安全稳定。