煤礦瓦斯治理先抽后采的實(shí)踐與作用

徐洪波

【摘 要】本文詮釋了“先抽后采”的定義及在煤礦安全治理當(dāng)中舉足輕重的作用，在剖析瓦斯在煤層的儲(chǔ)存特點(diǎn)基礎(chǔ)上，闡釋了“先抽后采”的方式方法，根據(jù)煤礦作業(yè)中瓦斯治理的實(shí)際案例和特大事故案例，提出了幾點(diǎn)煤礦瓦斯的安全治理的建議，也就是在條件允許的前提下先進(jìn)行區(qū)域性瓦斯治理，尤其對(duì)于高度不安全煤層和超大井型高密度瓦斯的礦井，區(qū)域性瓦斯的治理方法是必須采用的。

【關(guān)鍵詞】煤礦瓦斯；實(shí)踐與作用

1.“先抽后采”的涵義

先抽后采”的概念是2002年時(shí)任國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局局長(zhǎng)王顯政同志在全國(guó)瓦斯防治現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上提出的，當(dāng)時(shí)他提出了“先抽后采，監(jiān)測(cè)監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”的煤礦瓦斯治理方針，用來指導(dǎo)煤礦瓦斯治理的安全防治工作，這對(duì)于瓦斯防治的基礎(chǔ)工作有著重大指導(dǎo)意義，也是從根源上治理瓦斯災(zāi)害的策略，當(dāng)時(shí)王顯政還根據(jù)一些地區(qū)先進(jìn)治理發(fā)放的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出“先抽后采”在煤礦瓦斯治理中所有手段的總稱，像從一開始建礦就設(shè)置了是來對(duì)永久瓦斯抽放系統(tǒng)的鐵法煤業(yè)，從上世界七十年代到現(xiàn)在抽放的瓦斯已經(jīng)累計(jì)超過三億立方米，還比如沈陽煤業(yè)，在很多高瓦斯危險(xiǎn)作業(yè)的礦井也都先后設(shè)置了抽放系統(tǒng)，采用了一系列測(cè)措施確保抽放工作安全、細(xì)致、到位。

2.“先抽后采”對(duì)我國(guó)煤礦瓦斯治理的作用

當(dāng)年王顯政提出的瓦斯治理方針，如果能切實(shí)貫徹執(zhí)行將對(duì)我國(guó)目前的高密度瓦斯礦井的安全作業(yè)有著重大意義，國(guó)家發(fā)改委曾明確提出瓦斯的治理與利用需要以三個(gè)代表為指導(dǎo)思想，同時(shí)樹立以人為本的觀念，關(guān)注煤礦作業(yè)人員生命安全，強(qiáng)化瓦斯的防治意識(shí)，始終以“安全”和“防治”為工作原則，以“先抽后采”為工作方法，逐步完善煤礦、煤炭的相關(guān)法律體制以及煤礦安全作業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使煤礦安全工作得到切實(shí)執(zhí)行，加強(qiáng)安全型煤礦的建設(shè)力度，在能源供應(yīng)安全化的同時(shí)，推動(dòng)煤炭工業(yè)和產(chǎn)量的持續(xù)增長(zhǎng)和發(fā)展，由此可以看出“先抽后采”是保證煤礦安全的基礎(chǔ)也是推動(dòng)煤礦工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。

3.我國(guó)煤礦瓦斯抽采方法綜述

3.1我國(guó)煤層瓦斯的賦存特點(diǎn)

目前我國(guó)絕大多數(shù)煤礦開采都是人工，由于開采的深度比較大，瓦斯容易在高壓、高含量和煤層透氣性差得情況下發(fā)生突然井噴，尤其是采前如果瓦斯沒有經(jīng)過抽放，在作業(yè)過程中就會(huì)出現(xiàn)突然大面積發(fā)散，容易突發(fā)安全事故。目前我國(guó)的國(guó)有煤礦中半數(shù)以上都是高瓦斯和煤與瓦斯突出井，瓦斯災(zāi)害的頻次和規(guī)模均在世界前列，一旦瓦斯的放散過程中出現(xiàn)不當(dāng)操作就極易發(fā)生爆炸事故，引發(fā)更大級(jí)別的災(zāi)害。

3.2我國(guó)煤礦瓦斯抽放方法

目前我國(guó)煤礦瓦斯抽放主要有以下幾種方法：

（1）預(yù)抽煤層瓦斯，分為采動(dòng)卸壓預(yù)抽和原始煤體預(yù)抽，該方法也稱為區(qū)域性瓦斯治理方法。

（2）一邊開采一邊抽放，也就是在煤礦開采作業(yè)中通過鉆孔、巷道或埋管等措施隨時(shí)抽放向工作面噴涌的瓦斯，由于瓦斯的防治是一個(gè)綜合性系統(tǒng)工程，在實(shí)際工作中就需要多種方式方法相輔相成，作為一個(gè)綜合性方案達(dá)到有效的防治目的，采用一邊開采一邊抽放的方式消除瓦斯向鄰近層和保護(hù)層涌出的隱患，保證開采工作的順利進(jìn)行，而且采用對(duì)卸壓瓦斯進(jìn)行預(yù)抽以降低保護(hù)層工作面的瓦斯涌出幾率。通常在保護(hù)層開采作業(yè)中也可能需要用一邊開采一邊抽放的方式來治理瓦斯危害，一些方法為采動(dòng)卸壓瓦斯預(yù)抽方法，如中程瓦斯抽采方法、遠(yuǎn)程瓦斯抽采方法和下部卸壓區(qū)域瓦斯抽采方法；另一些方法為隨采隨抽方法，如近程瓦斯抽采方法。

近年來，一些煤炭工業(yè)研究科研教育機(jī)構(gòu)與實(shí)踐企業(yè)共同合作在煤與瓦斯開采技術(shù)和瓦斯災(zāi)害防治策略方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，這些研究、技術(shù)成果在保護(hù)層開采結(jié)合井下強(qiáng)化瓦斯抽放技術(shù)研究方面開展了近水平遠(yuǎn)距離保護(hù)層、急傾斜近距離保護(hù)層和多重上保護(hù)層開采及強(qiáng)化瓦斯抽放的試驗(yàn)研究工作，發(fā)明了遠(yuǎn)距離被保護(hù)層底板瓦斯抽放巷道+上向網(wǎng)格式穿層鉆孔瓦斯抽放技術(shù).低透氣性高瓦斯軟厚近水平煤層遠(yuǎn)程卸壓瓦斯抽采方法與技術(shù)、急傾斜近距離煤層群下保護(hù)層開采與卸壓瓦斯抽采方法與技術(shù)等達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平.被保護(hù)層綜合瓦斯抽放率達(dá)60%以上，在保護(hù)范圍內(nèi)全面消除了煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性和瓦斯含量超限現(xiàn)象，使高瓦斯突出煤層的巷道月掘進(jìn)速度提高了2～3倍，被保護(hù)層工作面采用了高效綜采放頂煤采煤方法、月產(chǎn)量提高3倍以上。

（3）保護(hù)層開采結(jié)合地面鉆井強(qiáng)化抽放采動(dòng)區(qū)域瓦斯技術(shù)研究方面，在對(duì)采動(dòng)區(qū)域瓦斯流動(dòng)理論和實(shí)際觀測(cè)的基礎(chǔ)上，研究瓦斯在采動(dòng)區(qū)域的流場(chǎng)分布規(guī)律，確定地面鉆井抽放采動(dòng)區(qū)域瓦斯合理布孔及抽放參數(shù)，形成適合我國(guó)煤層特點(diǎn)的地面鉆井抽放采動(dòng)區(qū)瓦斯綜合配套技術(shù)及裝備.該項(xiàng)技術(shù)在一定條件下可替代井下抽放方案.原始煤體預(yù)抽方法目前主要用于無保護(hù)層可采的突出危險(xiǎn)煤層的開采，分為底板條帶預(yù)抽、底板大面積預(yù)抽和煤層順層鉆孔預(yù)抽.由于我國(guó)煤層原始透氣性低，鉆孔密度大，預(yù)抽期較長(zhǎng)，所以目前突出礦井大都愿意首先采用底板條帶預(yù)抽，消除工作面兩巷和開切眼的突出危險(xiǎn)性，然后掘進(jìn)工作面回采巷道，從工作面兩巷施工煤層順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯.例如，淮北礦業(yè)集團(tuán)蘆嶺煤礦采用底板條帶預(yù)抽方法，鉆孔間距5～8m，預(yù)抽期15～18個(gè)月，煤層瓦斯抽放率僅為30%（即規(guī)程規(guī)定的消除突出危險(xiǎn)性指標(biāo)）；鄭州煤業(yè)集團(tuán)大平煤礦采用煤層順層鉆孔預(yù)抽方法，鉆孔間距僅為2m，預(yù)抽平均3～5個(gè)月，煤層瓦斯抽放率僅為30%.隨采隨抽的方法包括：頂板走向穿層鉆孔法、頂板走向順層長(zhǎng)鉆孔、頂板走向高抽巷、采空區(qū)埋管、采空區(qū)尾抽等回采工作面瓦斯抽放方法，也包括突出危險(xiǎn)煤層隨掘隨抽方法.其中頂板走向穿層鉆孔法和采空區(qū)埋管等隨采隨抽方法已經(jīng)在全國(guó)高瓦斯礦井普及，成為煤礦最重要的瓦斯抽采方法.突出危險(xiǎn)煤層隨掘隨抽方法已經(jīng)成為突出礦井“四位一體”防突措施的關(guān)鍵環(huán)節(jié).綜上所述，“先抽后采”不能單純理解為先抽采了煤層瓦斯后再去開采煤炭資源，而應(yīng)根據(jù)煤層和瓦斯賦存實(shí)際條件采取不同的瓦斯抽采方法或它們的組合，在保證安全生產(chǎn)的條件下取得良好的煤與瓦斯共采效果。

4.結(jié)論

從本世紀(jì)初王顯政提出的瓦斯安全治理中的工作方針以及以“先抽后采，”為理論指導(dǎo)以來，我國(guó)的煤炭工業(yè)取得了快速發(fā)展，產(chǎn)量也實(shí)現(xiàn)了三級(jí)跳，煤礦瓦斯的抽采工作也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展，抽采量大幅提升，“先抽后采”當(dāng)前還只是理論基礎(chǔ)，在實(shí)踐過程中還沒有真正的出現(xiàn)完全的技術(shù)配套，而且在工作執(zhí)行中，相關(guān)的監(jiān)管部門和煤礦生產(chǎn)單位對(duì)先抽后采”的指導(dǎo)方針在各自的理解上有一定的差別，為了切實(shí)踐行12字方針，真正實(shí)現(xiàn)瓦斯治理的深層次、實(shí)質(zhì)性發(fā)展，從而促進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展，政府部門應(yīng)該逐步建立與我國(guó)目前瓦斯賦存量和儲(chǔ)存特點(diǎn)相一致的抽采技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和配套設(shè)施，促進(jìn)瓦斯治理、開采與煤炭開采快速發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]譚建文，楊成金，劉月萍，晏雨民.防突動(dòng)態(tài)圖的形成及應(yīng)用[J].江西煤炭科技，2009，02.

[2]韓振鵬，范平.首山一礦煤與瓦斯突出機(jī)理及防治技術(shù)的探索與研究[J].內(nèi)江科技，2012，08.

[3]劉繼認(rèn).深孔控制卸壓爆破防突措施在潘三礦效果考察[J].煤，2007，09.