矿井瓦斯抽采方法分类及分析

矿井瓦斯抽采方法分类及分析

摘要：我国社会发展过程中需要大量煤矿资源作为经济发展的推动力量，但是

目前的情况下，中国瓦斯治理技术依然存在着一些问题，再加上中国是煤炭大国，所以在煤矿开采过程中对瓦斯的治理不仅关系到整体的安全性，同时对环境治理

方面也有非常重要的意义，基于矿井瓦斯治理现状，总结、分析常用的瓦斯抽采法，并提出瓦斯综合治理技术，以期有助于煤企业更全面、更彻底地抽采矿井瓦斯，更好地保障矿井安全生产。

关键词：矿井；瓦斯抽采；方法；分析

引言

煤矿在开采时，因为煤层下会有瓦斯，会随着煤层的移动和开挖而释放出来，释放出来的这些瓦斯，在聚集到一定程度时，由于明火的引燃极易引发爆炸事故，在煤矿生产安全管理的过程中需要重点加强对瓦斯的管理，因为在瓦斯环境下开

展煤矿的开挖生产非常危险，所以在煤矿开采及治理过程中，要重点加强提升瓦

斯防治能力，首先要详细调查高瓦斯矿井的实际情况和工作现状，尽最大可能和

努力杜绝煤矿井下瓦斯浓度的增加和积累。

1、矿井瓦斯治理现状

近年，中国经济发展迅速，而中国经济的发展不仅应注重提高发展速度，而

且更要重视发展质量，这就需要国家应重点做好高能耗、高污染及易引发各类安

全事故的企业的发展工作，尽量让这些企业实现长期健康可持续发展，而煤矿开

采企业就属于这类企业。煤矿发生瓦斯事故、形成瓦斯事故的主要原因是瓦斯超限，在矿井采掘生产中经常会发生由于瓦斯抽采方法不当而引发重大瓦斯事故的

现象，同时也存在一些其它原因易造成矿井瓦斯超限现象：a)工人安全意识不强，现场管理不严，不能严格按照先抽后采的原则进行煤矿开采作业；b)通风系统的

布设不完善，主要依靠局部通风机进行通风，不能及时有效地排出瓦斯气体；c)

局部通风机位置布置不合理，易形成循环风，不能起到及时排出瓦斯的作用；d)

瓦斯勘探等部分地质工作不到位，不能全面准确查明各煤层实际瓦斯浓度情况，

煤层构造和瓦斯赋存情况不明，在进行开采作业前，未充分做好矿井瓦斯防治工作，也未制定有针对性的瓦斯防治预案，易引发矿井瓦斯灾害事故；e)通风系统

及主要通风设备日常维护不及时、不到位，通风设施老旧，系统稳定性差，也易

引发矿井瓦斯事故。矿井瓦斯事故危害较大，波及范围也比较广，对此，必须基

于矿井瓦斯抽采现状，努力寻找日常治理作业中存在的问题，一旦发现问题，应

及时彻底治理，不能敷衍了事，严格按照相关操作规范进行处理。在实际生产中

若遇到瓦斯突发事故，要及时分析瓦斯事故发生的原因，探讨瓦斯防治的措施和

思路，寻求加强瓦斯治理方法，这是实现煤矿安全生产的必经之路，同时在瓦斯

治理过程中，还应提高瓦斯治理人员的安全防护意识，充分做好自我保护工作。

2瓦斯抽采方法分类

在实际生产作业中，瓦斯抽采方法多种多样，分类方法不同，可得到不同的

分类结果：a)按抽采系统的布置方式，可以分为地面抽采与井下抽采。其中地面

抽采是指直接在地表钻井，对井下煤层或采空区瓦斯进行抽采。与地面抽采相对

的是井下抽采，井下抽采管路布置于井下，如顺层钻孔抽采本煤层瓦斯、穿层钻

孔抽采邻近层瓦斯等；b)按抽采系统所针对的煤层，可分为本煤层瓦斯抽采与邻

近层瓦斯抽采。本煤层瓦斯抽采的钻孔抽采对象为正在开采的煤层，其中较为典

型的本煤层瓦斯抽采是将抽采孔直接布置于正在开采的工作面，顺层瓦斯抽采。

邻近层瓦斯抽采钻孔抽采对象为正在开采煤层的邻近上下煤层，其中较为典型的

邻煤层瓦斯抽采是将抽采孔始端布置于正在开采的工作面系统，终端落于邻近的

煤层。根据终端的落点位置可分为上向孔与下向孔，对应上邻近层与下邻近层抽采；c)根据抽采与开采时间先后顺序，可分为采前抽采、采中抽采（边抽边采）

及采空区抽采。采前抽采是指在煤层开采前，预先布置抽采钻孔进行抽采，之后

进行开采，如顺层钻孔、交叉钻孔抽采。采中抽采主要是利用工作面前方超前支

承压力段或掘进面前方卸压段布孔进行瓦斯抽采。采后抽采是指在工作面开采结

束后，利用地面钻孔或利用预先在采空区布置的管路进行瓦斯抽采。

3、瓦斯综合抽采技术和技术展望

瓦斯综合抽采技术是指在抽采前中后三个阶段过程中采用多种抽采方式进行

抽采的一项技术。在矿井开采前，采用瓦斯综合抽采技术能够在降低瓦斯含量的

同时降低其产生的压力，即瓦斯含量降低至8m3/t，压力降低至0.74MPa，含量

和压力的同时降低能够使开采过程中的危险系数大大降低，进而更好地保障工作

人员的人身安全。同时，采用瓦斯综合抽采技术能够使工作面的瓦斯浓度降低，

有效控制瓦斯浓度，保障工作安全。此外，对于煤层工作面瓦斯排放量大的问题，可以通过开采煤层解析瓦斯和抽采瓦斯等方法进行解决。矿井瓦斯抽采的每个阶

段都有专门的考核指标，但这些指标通常较单一。只有在开采前、中、后分别对

瓦斯进行抽采才能实现瓦斯综合抽采，换句话说，开采前、中、后的抽采是瓦斯

综合抽采技术进行的前提。以最低考核标准达到最好的瓦斯抽采效果是瓦斯综合

抽采技术的目标，抽采后，保障矿区的安全性，保证工作人员的安全。矿井在开

采前采用瓦斯抽取技术主要是为了降低瓦斯含量，保证瓦斯不会因压力高而发生

瓦斯事故，降低工作人员在开采过程中的危险系数。针对不同的煤层可以采用不

同的方法，如单一煤层可以采用预抽煤层瓦斯技术，而煤层群可以采用保护层抽

采技术或卸压瓦斯抽采技术进行矿井瓦斯抽采。随着中国煤炭开采强度不断增大，对矿井瓦斯的抽采技术也有了相应的高标准，但抽采率仍然偏低，中国煤层总体

情况是两高一低，瓦斯含量高、压力高、煤层透气性差，瓦斯压力达到2MPa～

6MPa、含量达到10m3/t～20m3/t，对中国主要抽采矿区的112处矿井分析表明，抽采率大于40%的一类矿区仅有6个，抽采率在25%～40%的二类矿区仅有4个，抽采效果差的三类矿区有8个，平均抽采率仅仅17.8%，从研究来看，瓦斯抽采

率仍有待提高。科技发展使抽采瓦斯规模扩大并不断加强，瓦斯抽采装备逐步发

展且具有现代高科技的水平，相关瓦斯抽采管路的用材也更加多样化，在以往钢

管和铁管的基础上又研发了玻璃钢管、双抗塑料管等多种材料制成的瓦斯抽采专

用管，使管路的连接更加高效快捷，降低了开采难度。目前，随着科技发展，中

国矿区瓦斯抽采技术有了很大发展，笔者认为，应该进一步综合各类瓦斯抽取技

术的特点、使用情况和范围条件等，进行针对性的研究，提高开采层抽采率，降

低煤矿的危险性，保证工作人员的安全。

结束语

矿井最严重的自然灾害之一就是瓦斯事故，随着中国开采量不断增大，开采

技术也得到了相应提升，但是矿井开采中仍有许多不确定因素，这时有效的抽采

瓦斯对矿井开采的安全起到至关重要的作用，不管是单一的瓦斯抽采方式还是综

合的瓦斯抽取，都有助于降低矿井瓦斯浓度，更好地保障相关人员的生命安全。

参考文献: