浅析“先抽后采”煤矿瓦斯治理
“先抽后采”作为煤矿瓦斯治理的重要方式，其对于保证煤矿瓦斯浓度，提升煤矿安全生产具有重要意义。作者结合实践工作经验，在文章当中先对煤矿瓦斯抽放的意义进行阐述，之后对“先抽后采”治理煤矿瓦斯的作用进行分析，最后对“先抽后采”煤矿瓦斯治理的方法进行探讨，希望能够为“先抽后采”技术的有效应用提供帮助。
标签：先抽后采；煤矿瓦斯；治理
在煤矿生产过程中，瓦斯的治理一直是关键性问题。近年来，在业内人士的不断研究之下，“先抽后采”的瓦斯治理方法得以研发，并得到了非常广泛的使用。相比于传统的瓦斯治理方法，“先抽后采”不仅在瓦斯治理效果方面更具优势，还在治理过程中具有便捷、安全等特点，也正因如此“先抽后采”瓦斯治理方法得到了众多煤矿开采企业的青睐，成为了煤矿瓦斯治理的关键性技术。
1 煤矿瓦斯抽放的意义
瓦斯的主要成分是由甲烷构成的，瓦斯是一种有害气体，但同时瓦斯还作为一种清洁能源而存在着。在高压、高温条件下，煤炭处在生成和变质过程时，就会产生瓦斯，其以吸附或游离的状态存在煤炭的内部或周围，如果浓度达到爆炸范围时，便会产生瓦斯爆炸，造成大范围危害。所以，在煤矿开采中必须要采取有效措施避免这种事故发生，而瓦斯抽放就是一种极为有效的治理方法。首先，通过煤矿瓦斯抽放可以将瓦斯造成的威胁降低，使煤矿安全生产效率得到提升，抽放瓦斯过程中，要选择专门机械设备及专用管道产生的负压将煤层中瓦斯抽离出来，并将其运送到安全的地方保存起来并加以利用。由此不难看出，瓦斯抽放不但提高了矿井的安全防护，同时抽离出的瓦斯能源还可以得到再利用。其次，抽放瓦斯还可以减少瓦斯释放量，这样便可以降低瓦斯爆炸事故的发生率，同时也提高了煤矿开采安全系数。瓦斯这种清洁能源，还可以为人们的生产生活带来更好的服务，创造了良好的社会效益和经济效益，此外，瓦斯释放和爆炸还会对环境造成污染，而瓦斯抽放可以减少瓦斯对环境造成的污染，对生态环境起到了保护作用。
2 “先抽后采”治理煤矿瓦斯的作用分析
“先抽后采”的煤矿瓦斯治理方法，是安全生产监督部门在对煤矿安全生产开采经验总结和技术理论分析的基础上，所提出的煤矿开采与瓦斯治理的有效策略，此种治理方法一经提出便得到了广泛应用，不仅为煤矿开采生产和瓦斯治理提供了有效的指导意见，同时也促进了我国煤矿瓦斯治理和开采生产工作的发展，对于我国煤炭资源和社会经济的持续发展起到了积极的作用。
在煤矿开采和瓦斯治理过程中，“先抽后采”治理方法提出后，我国的绝大部分煤矿在开采和生产作业中，都建立了以煤矿矿井巷道及钻孔为主的瓦斯抽采技
术体系，并将这种煤矿瓦斯抽采和治理体系应用到实践中，这对于确保我国煤矿安全开采及促进煤矿安全生产技术发展具有积极作用。根据相关调查数据显示，国有煤矿企业开采生产在某一年中，就建立了300多套的煤矿地面抽采系统，同时建立煤矿井下移动抽采系统达到300套，在煤矿开采生产应用中煤矿瓦斯抽采量达到18.4亿立方米，煤矿瓦斯抽采系统在煤矿开采生产中，煤矿矿井瓦斯抽采率达到26%。另外，自“先抽后采”治理方法应用后，我国有40多个地区的重点监控高瓦斯及瓦斯突出煤矿企业，全部建立了煤矿瓦斯抽采系统的设置与安装，这些地区的煤矿瓦斯抽采系统的建立，在煤矿开采中抽采的瓦斯总量达到16亿立方米，年度瓦斯抽采量达到了1亿立方米，因此在我国的煤矿安全生产和瓦斯治理中“先抽后采”方法起到了关键性的作用。
3 “先抽后采”煤矿瓦斯治理的方法
3.1 地面钻井前抽采煤矿瓦斯
20世纪80年代美国采用带面钻井前“先抽后采”煤矿瓦斯抽采方法，并取得了成功。这种方法在国内应用仅有山西沁水盆地取得了理想效果，在国内其他矿区应用所取得的效果都不是很理想，这主要是由于国内的高瓦斯煤矿区的地质结构较为复杂，同时存在较多的渗透率低的结构煤，所以在我国大部分煤矿区这种地面钻井“先抽后采”的方法并不适用。地面钻井“先抽后采”由完井阶段、煤层透气性改造阶段和排水采气三个阶段构成，其中完井阶段还包括电测井、表土段钻井及固井、固井质量检测、基岩段套管安装及固井；煤层透气性改造阶段包括压裂和射孔；排水采气阶段包括采取、排水降低液面高度和更将井口设备。
3.2 抽采被保护层煤矿瓦斯
被保护层“先抽后采”煤矿瓦斯治理方法在我国多个矿区实践应用，均取得了理想的效果。被保护层“先抽后采”煤矿治理方法是指在保护层开采后，地面覆盖的煤岩体会形成弯曲带、断裂带及垮落带，下表面煤岩体会出现底鼓变形带和底鼓裂缝带。煤矿保护层开采是建立在破坏被保护层开采基础上的，所以被保护层应处在弯曲带和断裂带上，被保护层断裂带上的煤岩会出现平行层理裂缝，同时还会出现垂直与斜交层理裂缝，所以尽量要将抽放瓦斯引入平行层理方向或垂直与斜交层理方向。在断裂带抽放瓦斯主要采取的方法有走向高位钻孔法、走向高抽巷法、地面钻井法、倾向高位钻孔法、底板穿层钻孔法、倾向高位抽巷法等。被保护层弯曲带煤炭整体会出现下沉趋势，这样平行层理便出现了裂缝，所以，在弯曲带抽放瓦斯的流向是最为简单的，弯曲带抽放瓦斯方法包含地面钻井法、底板穿层钻孔法和顶板穿層钻孔法。另外，在对上保护层进行开采时，确保被保护层存在于底鼓变形带和底鼓裂缝带之内，由于被保护层处在不同区域，煤岩裂缝差异相对较大。在对保护层下部进行瓦斯抽采时，在选择方法上有一定的性，所以开采保护层煤矿瓦斯抽放方法是十分单一的。
3.3 抽采井下本煤层煤矿瓦斯
在煤矿生产中为确保生产安全，经常需要在煤层中布置钻孔 用来抽采和释
放瓦斯。沿煤层钻孔由于钻孔进尺少、不存在无效进尺，成孔速度快且抽采效果好，所以在施工条件允许情况下应首选预抽瓦斯钻孔方法，下面主要对巷道掘进服务预抽瓦斯沿煤层长钻孔，通常在巷道的两侧分别布置2个长钻孔，且钻孔之间要保持5m距离，钻孔与巷道掘进便于距离在10m左右。在钻孔施工中为保持巷道掘进方向，确保巷道掘进的安全性，应采取保值措施，这样钻孔轨道既不会偏离巷道，同时不会侵入巷道掘进范围。另外，针对具有突出危险的煤层，为避免产生煤与瓦斯突出危害，确保掘进工作安全，通常在掘进面上施工深度较浅的防突钻孔，从而降低掘进面上瓦斯含量，此类钻孔通常深度在10～30m间，钻井直径小于100mm且钻孔间距在1m左右。
4 结束语
综上所述，“先抽后采”作为瓦斯治理的重要技术，其在瓦斯治理效果上具有非常重要的突破，因此加大对“先抽后采”技术的推广十分有必要。但从我国目前的“先抽后采”瓦斯治理技术水平来看，其还有很多地方尚未得到完善，因此必须要加快对“先抽后采”瓦斯治理技术的研究，使其能够尽快的完善、健全起来。以便其能够更好的发挥出自身在煤矿瓦斯质量工作中的作用，为我国煤矿开采的安全性提供保障，为我国煤矿生产事业的长久、稳定发展提供支持。
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