朱丽兵
【摘要】中国煤矿的瓦斯事故类型分为瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、瓦斯燃烧和窒息。煤与瓦斯突出是煤体中存储的瓦斯能和应力能的失稳释放。煤层瓦斯的大量直接排放不仅浪费了能源资源而且严重污染了环境，以甲烷为主要成分的煤层瓦斯是一种具有强烈温室效应的气体，甲烷的温室效应比二氧化碳大20倍以上。鉴于瓦斯对于正常回采的危害，有必要研究在回采前对瓦斯进行抽放，即瓦斯抽采。
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【關键词】双巷；抽采；高瓦斯
【Kyrds】dublrdy；sxtrt；hhs
【中图分类号】TD2633【文献标志码】A【文章编号】673-069（208）04-037-02
瓦斯赋存参数及抽采系统概况
各煤层瓦斯参数鉴定情况
207年5月经煤科总院沈阳研究院（原煤科总院抚顺分院）对2号煤层瓦斯含量进行了鉴定，-550～-6602号煤层瓦斯含量为20～5593/t，瓦斯压力为048～064MP；瓦斯放散初速度△p在78～89之间；煤的坚固性系数f在045～05之间。
2瓦斯抽采概况
辛安矿瓦斯抽采系统始建于2009年0月，20年对抽采系统进行了大规模的改造。目前辛安矿地面建有永久瓦斯抽采系统，低负压瓦斯抽采系统安装3台CBF380-2BV3型水环式真空泵及其监测装置，其中台运转，2台备用。单泵抽采能力为22-443/，功率为85W，最大抽采负压为200P。主要用于抽采低浓度瓦斯，平均抽采纯量83/。矿井瓦斯抽采率为55%。矿井瓦斯抽采系统安设能力符合需要。
2双巷抽采方法
2工作面煤层赋存条件、瓦斯来源、巷道布置、开采方法等因素的实际情况
在工作面防治瓦斯方面主要采取的抽采方法为：回采时，在工作面配运料巷、运料巷（中间巷）向工作面内布置钻场，向工作面方向施工高顶抽采钻孔，抽采煤层顶板裂隙带内的瓦斯，起到降低上隅角的瓦斯浓度的目的。26工作面设计开采2#煤，原生煤层厚度最大45，最小38，一般42，赋存稳定。工作面走向长度平均为200，倾斜长度平均为50，平均倾角20°，平均煤厚43，容重35t/3，设计可采储量875万t。
22工作面钻场规格及布置
①在工作面配运料巷内，每隔50（中间巷每隔60）向工作面内布置一个高位抽采钻场，在钻场中沿工作面煤层走向，向工作面方向施工0个（后期根据瓦斯涌出量可适当增加或减少）钻孔。钻孔终孔落于煤层顶板裂隙带内的岩层中。在工作不推进中，由于煤层顶板的跨落和工作面超前应力的作用，使得打到顶板裂隙带内的钻孔，在采动影响下，能抽采煤层释放到裂隙带中的高浓度卸压瓦斯，从而降低工作面围岩和采空区涌向工作面上隅角、工作面回风风流中瓦斯的浓度。
②钻场开口于工作面配运料巷及运料巷（中间巷），破800顶板然后向工作面内部施工。高位钻场规格为45×26。
③钻孔水平布置：钻孔成2排布置，上排、3、5、7、9号孔距钻场底板5米，号孔距钻场口22，孔与孔平距04，下排2、4、6、8、0号孔距钻场底板0，2号孔距钻场口22，孔与孔平距04。
④钻孔仰角位置：受回采产生的采动影响，围岩发生不同程度的破坏和变形，其中的上、下邻近煤层产生不同程度的卸压与相应的卸压增流效应，距开采层越近，卸压越充分，增流越显著（即卸压瓦斯流量越大）。根据岩层的破坏程度与位移状态可把煤层顶板围岩划分冒落带、裂隙带、弯曲变形带。由于冒落带与采空区直接相通，抽放钻孔进入冒落带将吸入大量空气，所以此带一般不宜用钻孔抽放瓦斯。在裂隙带中，煤层卸压充分，瓦斯大量解吸，接近冒落带的岩层为大裂隙区，瓦斯在此区因流动阻力小，容易涌入采空区，所以此带钻孔抽放率低。往上为小裂隙区，由于此带瓦斯向采区流动困难，是抽放率最高地带。因此，钻孔的终孔点要在冒落带以上的小裂隙带（裂隙区）内。高位钻场上排孔距煤层顶板8，下排孔距煤层顶板4。
⑤钻孔直径：Φ94，封孔长度：5。
23采用“两堵一注”封孔法
将注浆管固定在瓦斯抽采管上，送入抽采钻孔，封孔长度不小于5；开动注浆泵，将水和水泥按比例（水灰比为08：）倒入注浆泵，搅拌均匀；将注浆管接入注浆泵，向抽采钻孔内注浆，开始阶段，在浆液注满两端囊袋之前，注浆压强逐渐增大，当囊袋注满，压强冲破爆破阀，注浆压力会突然减小，在注满两个囊袋之间部位过程中逐渐增大。停止注浆，封闭注浆管。根据《煤矿瓦斯抽采暂行规定》要求，本工作面回采时钻孔孔口抽采负压不低于5P。
3双巷抽采原理
①在原有26工作面运料巷高位钻场的基础上，在中间巷也布置了高位钻场，钻孔的压茬距离不少于30，进行交替迈步式抽采。通过运料巷和中间巷高位钻场联合抽采，有效的增加了抽采效果。
根据工作面倾向长度长，配有中间巷时瓦斯抽采的难题，通过对两巷瓦斯抽采调控，提高瓦斯抽采量，降低风排瓦斯含量。通过对工作面双巷瓦斯抽采技术实践，有效解决工作面上隅角抽采盲区及中间巷涡流区域的瓦斯聚集，保证了工作面安全生产。
②高位双巷抽采方式克服了两巷间距近上隅角及抽采盲区的瓦斯聚集。钻孔采用短孔长孔相结合，延长了钻孔施工长度，达90-00，有效抽采加长，并形成叠加的效果。使用该方法初步试用效果明显。26工作面抽采浓度为例，6月份两行抽采以来当月最低浓度0%，最高浓度5%，进入6月份中旬以后，抽采浓度逐步进入稳定期，最高浓度为25%，平均浓度为20%，因此可以将高位钻孔抽采高度区间确定为4～8是合理可靠的。超前抽采平距可达到5左右，未超前抽采和终抽过早，或是中途中断抽采都将造成抽采距离损失，减少有效平距。最佳抽采位置是在距离工作面煤壁线0～35处。根据平距与瓦斯浓度变化关系，钻孔的两端各0抽采效果不好，故高位抽采时，要保證有30-45的钻孔水平压茬长度。
③工作面双巷瓦斯抽采技术主要研究钻孔终孔位置，控制好受到回采产生的采动情况，会导致不同等级的破坏和变形，避免压力过大造成严重影响。
4双巷抽采在实践中的应用
①针对高瓦斯矿井综采放顶煤工作面瓦斯涌出量大、瓦斯治理存在一定的困难，综合以上情况采取瓦斯抽放措施，能够有效的利用时间以及空间优势提高瓦斯抽放量，从而提高瓦斯抽放率，而双进双回“U+y”型通风系统具有配风量大、通风力强大，从而达到瓦斯分源治理的有效利用，试验应用了综合瓦斯抽放措施结合“U+y”型通风系统的瓦斯综合治理技术。实践证明，综放工作面双巷瓦斯抽采技术有效控制了瓦斯超限，确保项目的安全有效的运行。
②在原有26工作面运料巷高位钻场的基础上，在中间巷也布置了高位钻场，钻孔的压茬距离不少于30，进行交替迈步式抽采。通过运料巷和中间巷高位钻场联合抽采，有效的增加了抽采效果。
我矿采用双巷瓦斯抽采技术以来，在工作面出现中间巷时带来的安全隐患提供了安全保障开创了先河。为瓦斯抽放在煤矿的应用拓展了新思路。可广泛应用于煤矿在瓦斯治理方面，具有非常好的推广和应用前景。
文章来源于：中小企业管理与科技·上旬刊