廖建朝
淮南煤矿勘察设计院有限责任公司，安徽淮南 232001
摘要：瓦斯事故率居高不下，其大部分原因为瓦斯抽采不达标所致，因此研究瓦斯抽采技术对于保证矿井安全生产具有重要意义。本文是从技术发展角度来研究和分析问题，通过分析瓦斯抽采的必要性、瓦斯抽采理念与技术发展历程，简要说明我国瓦斯抽采的技术，并指出瓦斯抽采技术的发展趋势。
关键词：瓦斯抽采；必要性；抽采技术
引言
煤矿井下瓦斯爆炸事故常有发生，社会各界由此提高了对煤矿井下瓦斯抽采技术的重视程度。同时，也对煤矿井下瓦斯抽采技术提出了更高的要求。所以，要通过更为有效、创新的方法提高煤矿井下的瓦斯抽采率，尽可能地降低煤矿井下的瓦斯含量和煤矿井下瓦斯涌出含量，这对于实现煤矿井下作业稳定安全有着至关重要的作用，同时也对煤矿安全生产有着积极的促进作用。
1煤矿瓦斯抽采的必要性
1.1 有助于实现安全煤矿作业
CO以及CH4是瓦斯的主要成分，遇明火会产生严重爆炸事故，同时工作人员吸入大量CO以后，会发生窒息，威胁生活安全。而煤炭资源开采作业中，通常会涌出大量瓦斯，工作面大于5m3/min掘进工作面瓦斯涌出量和大于5m3/min采煤工作面瓦斯涌出量时，就会增加煤炭资源开采作业的危险性。此时必须综合应用井下临时抽放系统以及地面永久抽放系统，对大量涌出的CO以及CH4进行抑制，确保工作人员可以在特定时间内将瓦斯彻底排出，提升煤炭资源开采安全性。
1.2 有利于减少环境污染
煤层瓦斯是煤层形成过程中的一种伴生产物，煤层开采或掘进过程中涌出的瓦斯不仅对矿井安全生产产生威胁，而且破坏地球大气的臭氧层，污染大气环境，同时，瓦斯又是一种优质的能源，将抽出的瓦斯加以利用，可以变害为宝，不仅改善能源结构，而且减少了对环境的污染。
1.3 有利于瓦斯能源综合利用
从瓦斯作为新能源角度来看瓦斯抽采的必要性 瓦斯是一种优质资源, 基本不含硫, 燃烧后产生的污染物少, 其废气是一种气态肥料, 可增加植物的光合 作用。因此，在对煤矿瓦斯抽采技术进行合理利用的背景下，可以实现瓦斯资源的有效采集，对于提升瓦斯能源综合利用率具有重要意义。
2 煤矿瓦斯抽采技术的发展
2.1高透气性煤层瓦斯抽采阶段
50年代初期，在抚顺高透气性特厚煤层中首次采用井下钻孔预抽煤层瓦斯，获得了成功，解决了抚顺矿区向深部发展过程中的瓦斯安全问题，而且抽出的瓦斯还被作为民用燃料进行利用。
2.2邻近层卸压瓦斯抽采阶段
50年代中期，在开采煤层群的矿井中，采用穿层钻孔抽采上邻近层瓦斯的试验在阳泉矿区首先获得成功，解决了煤层群开采中首采工作面瓦斯涌出量大的问题。此后在阳泉又试验成功利用顶板收集瓦斯巷（高抽巷）技术抽采上邻近层瓦斯，抽采率达60～70%。到了60年代以后，邻近层卸压瓦斯抽采技术在我国得到了广泛的推广应用。
2.3低透气性煤层强化抽采瓦斯阶段
由于在我国一些透气性较差的高瓦斯煤层及有突出危险的煤层采用通常的布孔方式预抽采瓦斯的效果不理想、难以解除煤层开采时的瓦斯威胁，为此，从60年代开始，试验研究了多种强化抽采开采煤层瓦斯的方法，如煤层注水，水力压裂， 水力割缝，松动爆破，大直径（扩孔）钻孔， 网格式密集布孔，预裂控制爆破，交叉布孔等。在这些方法中，多数方法在试验区取得了提高瓦斯抽采量的效果，但仍处于试验阶段，没有大范围推广应用。
2.4综合抽采瓦斯阶段
所谓综合抽采瓦斯就是把开采煤层瓦斯采前抽、卸压邻近层瓦斯边采边抽及采空区瓦斯采后抽等多种方法在一个采区内综合使用，使瓦斯抽采量及抽采率达到最高。从80 年代开始随着机采、综采和综放采煤技术的发展和应用，采区巷道布置方式有了新的改变，采掘推进速度加快、开采强度增大，使工作面绝对瓦斯涌出量大幅度增加，尤其是有邻近层的工作面，其瓦斯涌出量的增长幅度更大。
为了解决高产高效工作面瓦斯涌出源多、瓦斯涌出量大的问题，必须结合矿井的地质条件，实施瓦斯综合抽采。
3本煤层瓦斯抽采技术
3.1本煤层未卸压抽采
决定未卸压层抽采效果的关键性因素，是煤层的天然透气性导致（瓦斯抽采的难易程度表，分三类，容易、可以、较难抽采）
煤巷掘进瓦斯涌出量较大的煤层，可采用边掘边抽或先抽后掘的抽采方法。（预抽）
本煤层预抽瓦斯是钻孔打入未卸压的原始煤体进行抽采瓦斯，本煤层未卸压抽采方法有：
（1）岩巷揭煤时有岩巷向煤层施工穿层钻孔进行抽采
（2）煤巷掘进时在煤巷掘进面施工超前钻孔进行抽采
（3）采区大面积预抽时施工顺层钻孔、穿层钻孔、地面钻孔等。
特点：穿层钻孔施工方便，可以预抽的时间长，顺层钻孔常受采掘接替的限制，抽采时间不长，影响了抽采效果。
3.2卸压钻孔抽采
在受回采或掘进的采动影响下，煤层和围岩的应力重新分布，形成卸压和应力集中压，在卸压内煤层膨胀变形，透气性泵数增加，在这个区域内打钻抽采瓦斯，可以提高抽采量，本煤层卸压抽采分为：
（1）由煤巷俩侧或岩巷向煤层周围施工钻孔进行边掘边抽。
（2）由开采层运输巷、回风巷等想工作面前方卸压施工钻孔
（3）由岩巷、煤门等向开采层分层施工穿层或顺层钻孔进行边采边抽。
特点：边掘边抽特点足能控制掘进巷道迎头的煤层赋存状况，超前预抽瓦斯，降低了瓦斯压力。，防止了瓦斯动力现象，保证了煤巷的安全掘进，边采边抽的特点事利用回采面前方卸压带透气性增大的有利条件，提高抽采率。
3.3本煤层瓦斯抽采存在的问题
本煤层瓦斯抽采单孔抽采流量较小，当煤层透气性差时，钻孔工程量大，在巷道掘进期间由于瓦斯涌出量大，掘进困难，应提前采区措施，打本煤层超前预抽钻孔，也可以进行地面钻孔预抽。
4瓦斯抽采在技术方面的发展趋势
4.1 高透气型的瓦斯开采技术
所谓高透气型的瓦斯开采技术指瓦斯抽采技术中最早出现的一项技术，并且该技术在最初的试探性开采过程当中，能够在较厚的煤层结构中进行转孔，从而在开采的过程当中获取到优质的安全效果，同时，在开采当中使用该技术，还能有效解决潜藏在煤矿深处的瓦斯安全隐患，确保所开采出的瓦斯能够给人们的日常生活和工作提供宝贵的能源，并且由于这一技术的开发，促使各个地区都有效运用这该技术，在一定层次上有效提升了我国煤矿开采工作的安全性特点。
4.2 低透气型的煤矿强化抽采
由于有部分煤矿透气性较差，若是一昧的运用抽采方式进行开采，难免会达不到预期的工作效果，并且还很难减少瓦斯针对采矿的威胁。所以，在该背景下多样化的强化瓦斯抽采方法都逐渐显露出来，如水力压裂、煤层注水及交叉布孔等。虽然有很多方法都能有效提升瓦斯抽采效果，但是并没有在实际工作当中得到普及。
5结束语
总之，随着科研及经验的增加，煤矿开采过程中的瓦斯抽采技术也处于不断发展和进步过程中，新的瓦斯抽采技术不断涌现，并被应用到煤矿生产当中取得了不错的效果。但从瓦斯抽采技术的发展来看，未来的研究仍然是以局部防突为主，结合先抽后采、区域防突方法，能够达到根治瓦斯、保障煤矿安全生产的目的。
参考文献
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