中国煤矿瓦斯抽放技术

3.适合我国煤层赋存条件的典型瓦斯抽放方法

    抽放瓦斯方法的选择，主要是根据矿井瓦斯来源、煤层赋存状况、采掘布置、开采程序以及开采地质条件等因素进行综合考虑。我国煤层的主要特点是煤层透气性低、瓦斯含量高、煤层突出危险严重、煤层群开采、地质构造复杂，我国的煤层赋存条件决定了我国的瓦斯抽放应以卸压抽放为主，由于矿井数量众多，且煤层赋存条件复杂多样，因此几乎所有的瓦斯抽放方法在我国都进行过试验和应用，下面仅介绍几种典型的瓦斯抽放方法。

3.1顺层密集长钻孔抽放本层瓦斯

    顺层密集长钻孔用于区域性抽放，用于综放面或综采面降低煤层瓦斯含量或解决工作面消突问题，一般钻孔深80m以上，孔间距3-5m，预抽时间半年以上。为提高抽放效果，在布孔时往往采用斜向孔及交叉钻孔，斜向布孔有利于边采边抽，交叉式布孔可在不增加任何工程量的条件下，提高本煤层瓦斯抽放的效果。经在焦作矿区及平顶山矿区开展顺层交叉钻孔抽放突出煤层瓦斯的试验，证明交叉布孔可避免由于钻孔坍塌，堵孔等影响抽放效果的现象发生，比平行钻孔抽放效果提高1.5倍。顺层密集长钻孔及交叉钻孔预抽本层瓦斯见图2。

3.2网格式穿层钻孔抽放本层瓦斯

网格式穿层钻孔的优点是可解决突出煤层打顺层孔时钻喷孔、塌孔问题。网格式穿层钻孔大面积抽放瓦斯首先是在北票台吉矿1O号煤层进行的，该煤层是我国透气性极低的松软突出煤层之一，大面积网格式穿层钻孔预抽试验表明，低透气性煤层尽管预抽瓦斯极为困难，但在合理布置钻孔、保证预抽时间等技术条件下，完全能够达到预期的抽放效果，瓦斯抽放率可达到30％以上。目前网格式穿层钻孔成为我国单一松软低透气性严重突出煤层防突的主要方法，已在突出严重的白皖等矿区推广应用。网格式穿层钻孔需要在煤层底板打岩巷，抽放成本较高。网格式穿层钻孔布置见图3。

3.3       顶板走向长钻孔抽放邻近层瓦斯

顶板走向水平长钻孔抽放邻近层瓦斯技术就是针对高瓦斯无煤柱综采或综放工作面的特点，为解决瓦斯超限问题，采用沿开采层顶板岩层走向布置迎面定向水平长钻孔代替顶板瓦斯巷抽放上邻近层瓦斯。该抽放方法与顶板岩巷抽放法、顶板穿层短钻孔抽放法相比，技术和经济上具有显著的优越性，尤其对于采掘接续紧张的矿井，其优越性更为突出。钻孔及钻场布置见图4。

    顶板走向长钻孔抽放邻近层瓦斯技术在安徽淮南、重庆、河南平顶山、辽宁阜新、铁法等20多个矿区(160个矿)推广应用，瓦斯抽放量和抽放率大幅度提高，该抽放方法为我国高瓦斯煤层群抽放探索出一条新路子，为煤炭生产实现安全高效提供了技术保障。

3.4厚煤层开采采空区抽放

对于厚煤层分层开采或综放开采时，采空区内丢煤较多，加上邻近层、围岩瓦斯的涌出，使采空区瓦斯涌出量较大，进行采空区瓦斯抽放非常必要。

  　厚煤层半封闭采空区瓦斯抽放方法首先在抚顺矿区试验成功，主要在采空区后部采用埋管抽放或设引巷密闭插管抽放，埋管抽放法是将抽放瓦斯管埋设在采空区起采线附近，如图5所示，该方法在抚顺矿区普遍采用，工作面瓦斯抽放率可达80％。

    工作面或采区回采结束后，还可对老塘进行全封闭抽放。抚顺老虎台矿于1954年开始采空区全封闭抽放，40多年来共抽出瓦斯总量4亿多立方米。

3.5综合瓦斯抽放

  　我国一些矿区的高产高效矿井在开采高瓦斯含量且有突出危险煤层时，多采用综合抽放法，即在一个工作面或采区采用多种抽放方法进行抽放。以淮南煤业集团公司潘一矿1541(3)综放工作面为例，该工作面开采煤层厚4.５min，煤层原始瓦斯含量1Om3／t以上，煤层有突出危险性，工作面同时采用四种瓦斯瓦斯抽放方法，见图6，顶板走向长钻孔用于抽放上邻近层瓦斯，工作面顺层水平长钻孔抽放用于消除煤层的突出危险性并降低煤层瓦斯含量，上隅角插管抽放用于消除局部瓦斯积聚，工作面初采段由于预抽时间有限，采用深孔控制预裂爆破强化抽放，提高瓦斯抽放率同时缩短抽放时间，工作面开采完毕后还要对采空区进行全封闭抽放。

     淮南煤业集团公司张集煤矿应用综合抽放，2002年，矿井瓦斯抽放率达到70％，当年投产，当年达产，产煤507万t，盈利5亿元，创同类矿井最好水平。目前瓦斯综合抽放已在全国范围内广泛应用。