2023年論我國煤礦瓦斯抽放技術

PAGEPAGE6論我國煤礦瓦斯抽放技術1.概述我國瓦斯抽放的歷史可追溯到1637年以前，?天工開物?一書記載了利用竹管引排煤中瓦斯的方法。1938年我國首次在撫順礦務局龍風礦利用抽放泵進行采空區(qū)抽放，五十年代在撫順、陽泉、天府和北票局開展礦井抽放瓦斯，五十年代末瓦斯抽放量約為1OOMm3。六十年代又相繼在中梁山、焦作、淮南、包頭、松藻、峰峰等局的礦井開展了抽放瓦斯工作，抽放瓦斯量到達170Mm3。70年代至90年代中期，抽放礦井數和抽放量都穩(wěn)步增加。近十年來，隨著煤炭工業(yè)的開展，礦井數量及煤炭產量迅速增加，礦井向深部延伸過程中，一些低瓦斯礦井變?yōu)楦咄咚沟V井和突出礦井，因此需要抽放瓦斯的礦井越來越多，由此帶動了中國煤礦瓦斯抽放技術的迅速開展，目前瓦斯抽放技術在煤礦生產中得到了普遍的推廣應用。到2000年我國共有141個礦井建立了地面永久瓦斯泵站進行抽放瓦斯，年抽放量達867Mm3，至2002年抽放礦井數到達193個，抽放量到達1146Mm3。瓦斯抽放方法方面，各專業(yè)研究單位和有關高等院校與煤礦現場協(xié)作，結合我國礦井的地質和開采條件，研究和試驗成功了本煤層、鄰近層、采空區(qū)多種抽放瓦斯方法。主要包括穿層鉆孔、平行鉆孔、交叉布孔、穿層網格式鉆孔、深孔預裂爆破、水力割縫、水力壓裂、水力鉆(擴)孔等本煤層瓦斯抽放方法；頂(底)板穿層鉆孔、頂(底)板巷道、頂板水平長鉆孔等鄰近層瓦斯抽放；高冒帶鉆孔、埋管抽放，恤而輔前塹票率反瓦斯枘前方法。2.煤礦瓦斯抽放技術的開展隨著煤炭工業(yè)技術的開展，瓦斯抽放技術也得到了不斷地提高和開展，我國煤礦瓦斯抽放技術，大致經歷了四個開展階段：2.1高透氣性煤層瓦斯抽放階段50年代初期，在撫順高透氣性特厚煤層中首次采用井下鉆孔預拄煤層瓦斯，獲得了成功，解決了撫順礦區(qū)向深部開展的平安關鍵問題，而且抽出的瓦斯還被作為民用燃料得到了應用。2.2鄰近層卸壓瓦斯抽放階段50年代中期，在開采煤層群的礦井中，采用穿層鉆孔抽放上鄰近層瓦斯的試驗在陽泉礦區(qū)首先獲得成功，解決了煤層群開采中首采工作面瓦斯涌出量大的問題。此后在陽泉又試驗成功頂板收集瓦斯巷(高抽巷)抽放上鄰近層瓦斯，抽放率達60-70％。到了60年代以后，鄰近層卸壓瓦斯抽放技術在我國得到了廣泛的推廣應用。2.3低透氣性煤層強化抽瓦斯階段由于在我國一些透氣性較差的高瓦斯煤層及突出危險煤層采用通常的布孔方式預抽瓦斯的效果不理想、難以解除煤層開采時的瓦斯威脅，為此，從60年代開始，試驗研究了多種強化抽放開采煤層瓦斯的方法，如煤層注水，水力壓裂，水力割縫，松動爆破，大直徑(擴孔)鉆孔，網格式密集布孔，預裂控制爆破，交叉布孔等。在這些方法中，多數方法在試驗區(qū)取得了提高瓦斯抽放量的效果，但仍處于試驗階段，沒有大范圍推廣應用。2.4綜合抽瓦斯階段從80年代開始隨著機采、綜采和綜放采煤技術的開展和應用，采區(qū)巷道布置方式有了新的改變，采掘推進速度加快、開采強度增大，使工作面絕對瓦斯涌出量大幅度增加，尤其是有鄰近層的工作面，其瓦斯涌出量的增長幅度更大。為了解決高產高效工作面瓦斯涌出源多、瓦斯涌出量大的問題，必須結合礦井的地質條件，實施綜合抽放瓦斯。所謂綜合抽放瓦斯就是：把開采煤層瓦斯采前預抽、卸壓鄰近層瓦斯采后抽及采空區(qū)瓦斯采后抽等多種方法在一個采區(qū)內綜合使用，使瓦斯抽放量及抽放率到達最高。3.適合我國煤層賦存條件的典型瓦斯抽放方法抽放瓦斯方法的選擇，主要是根據礦井瓦斯來源、煤層賦存狀況、采掘布置、開采程序以及開采地質條件等因素進行綜合考慮。我國煤層的主要特點是煤層透氣性低、瓦斯含量高、煤層突出危險嚴重、煤層群開采、地質構造復雜，我國的煤層賦存條件決定了我國的瓦斯抽放應以卸壓抽放為主，由于礦井數量眾多，且煤層賦存條件復雜多樣，因此幾乎所有的瓦斯抽放方法在我國都進行過試驗和應用，下面僅介紹幾種典型的瓦斯抽放方法。3.1順層密集長鉆孔抽放本層瓦斯順層密集長鉆孔用于區(qū)域性抽放，用于綜放面或綜采面降低煤層瓦斯含量或解決工作面消突問題，一般鉆孔深80m以上，孔間距3-5m，預抽時間半年以上。為提高抽放效果，在布孔時往往采用斜向孔及交叉鉆孔，斜向布孔有利于邊采邊抽，交叉式布孔可在不增加任何工程量的條件下，提高本煤層瓦斯抽放的效果。經在焦作礦區(qū)及平頂山礦區(qū)開展順層交叉鉆孔抽放突出煤層瓦斯的試驗，證明交叉布孔可防止由于鉆孔坍塌，堵孔等影響抽放效果的現象發(fā)生，比平行鉆孔抽放效果提高1.5倍。3.2網格式穿層鉆孔抽放本層瓦斯網格式穿層鉆孔的優(yōu)點是可解決突出煤層打順層孔時鉆噴孔、塌孔問題。網格式穿層鉆孔大面積抽放瓦斯首先是在北票臺吉礦1O號煤層進行的，該煤層是我國透氣性極低的松軟突出煤層之一，大面積網格式穿層鉆孔預抽試驗說明，低透氣性煤層盡管預抽瓦斯極為困難，但在合理布置鉆孔、保證預抽時間等技術條件下，完全能夠到達預期的抽放效果，瓦斯抽放率可到達30％以上。目前網格式穿層鉆孔成為我國單一松軟低透氣性嚴重突出煤層防突的主要方法，已在突出嚴重的白皖等礦區(qū)推廣應用。網格式穿層鉆孔需要在煤層底板打巖巷，抽放本錢較高。內容總結

〔1〕論我國煤礦瓦斯抽放技術

1.概述

我國瓦斯抽放的歷史可追溯到1637年以前，?天工開物?一書記載了利用竹管引排煤中瓦斯的方法

〔2〕主要包括穿層鉆孔、平行鉆孔、交叉布孔、穿層網格式鉆孔、深孔預裂爆破、水力割縫、水力壓裂、水力鉆(擴)孔等本煤層瓦斯抽放方法

〔3〕3.2網格式穿層鉆孔抽放本層瓦斯

網格式穿層鉆孔的優(yōu)點是可解決突出煤層打順層孔時鉆噴孔、塌孔問題

內容總結

（1）論我國煤礦瓦斯抽放技術

1.概述

我國瓦斯抽放的歷史可追溯到1637年以前，

（2