矿区瓦斯治理技术与管理措施浅析

王泽峰 王显臣 方晓蕾

（1.朱集西煤矿 瓦斯综合治理办公室，安徽 淮南 232098；2.朱集西煤矿 生产技术部，安徽 淮南 232098）

1 我国矿区瓦斯治理技术发展概况

矿区瓦斯治理技术在我国已经历经多年的探索和研究，从50年代的高透气性煤层瓦斯抽采、邻近层卸压瓦斯抽采，到60年代开始的低透气性煤层强化抽采，再到80年代开始的综合抽采瓦斯阶段。 随着抽采技术的发展和提高，其使用性和针对性越来越强，可根据煤层不同的深度、不同的结构、不同的透气性有选择地使用不同的瓦斯抽采技术。 但由于特殊的地理属性，目前，我国对瓦斯的抽采除少部分能够在地面施工外，绝大多数还是要在煤矿井下大量钻孔才能对瓦斯进行有效抽放。

2 目前常用的矿区瓦斯治理技术

在我国广泛分布的煤层大多属于低透气性煤矿层，这种煤层坚固性差，钻孔难以成型。 即便打出的钻孔符合要求，在抽放过程中也很容易发生塌孔和喷孔现象。 因此对钻孔技术和钻孔设备的专业性的要求非常高。具体来说，目前在我国经常采用的矿区瓦斯治理技术有以下几种：

2.1 水利钻孔增透技术。这种技术较为适用于类似于九里山矿这样的突出煤层。 水利钻孔增透技术就是通过高压水流的冲刷、钻头的切割和抽放时间的延长，使水力掏槽孔的尺寸不断增大，孔道周边的煤体、煤层、裂隙等发生位移、卸压、膨胀等物理变化，通过一连串的相互作用，提高煤层的透气性，增加瓦斯的渗透率， 提高瓦斯的排放和抽取效率。 水利钻孔技术安全性高、效果明显、应用性强，通过改变突出煤层的自然属性，来治理煤与瓦斯突出的问题，提高瓦斯的抽采效率，减少了工作区内的渣粒浓度，改善了工作环境。

2.2 深孔控制预裂爆破增透技术。这种技术要运用到炸药爆破技术，施工较为麻烦，装药、爆破工艺较复杂。 它是利用炸药爆炸产生的强冲击波和高压气体在控制孔内的共同作用， 使煤体变形，在爆炸的不同区域发生不同程度的破坏，产生相互贯通的裂隙网，并且在受力的连环作用下，裂隙范围不断扩大，从而使煤矿层的透气性增加。这种方法的优势就是作用范围大、卸压增透效果明显。

2.3 高压水利割缝技术。这种技术利用了高压水流的脉冲特性，对钻孔内部进行切割，以抽放孔为中心，减小煤层内部的压力。 同时随着切缝的扩大和裂缝的形成，瓦斯大量涌出，促使整块煤体区域快速卸压，提高煤矿层的通透性。 在实施过程中要用到高压乳化泵、高压脉冲水射流密封钻杆等专用设备，可快速高效地实现对瓦斯的抽采。

2.4 顺层长钻孔瓦斯抽采。为使作业区域的煤层的瓦斯得到有效的治理，顺层长钻孔瓦斯抽采中要合理科学地选择钻机、钻具和排渣方式，这是非常关键的。首先钻机要满足所需钻孔长度的要求，要能控制到整个回采的作业面积；钻杆要能承受住因钻孔长度加大而增加的旋转扭距的推动力； 钻头要设计成组合型钻头，这样更加符合顺层长钻孔瓦斯抽采的技术要求，可以有效地降低和减少喷孔发生的频率和次数。 排渣方式是整个抽采作业中最为关键的因素，在考虑到是否能及时、有效地排除孔内钻屑的同时还要确保孔壁的完整， 更为重要的是瓦斯的顺利涌出和排放。

2.5 穿层钻孔瓦斯抽采。就是在煤层的巷道内向邻近的煤层钻孔抽采瓦斯， 可以有效解决顺层抽采时发生的喷孔和塌孔问题，较适用于透气性较低的松软突出煤层。但在实施过程中要对钻孔进行合理的布置、准确计算，保证预抽时间，并且要在煤层底部打岩巷，因此成本较高。

2.6 顶板走向钻孔。这种抽采技术是针对于高瓦斯作业面下风排能力不足，边角部位瓦斯大量堆积的问题，尤其适用于接续紧密而瓦斯含量又特别高的抽采作业。这种技术在重庆、平顶山、铁法等多个矿区被推广使用，使瓦斯的抽采效率大大提高。

2.7 综合抽采。 这种技术集多种抽采技术于一体，将多种方式综合使用，适用于煤层结构特别复杂、透气性低、煤与瓦斯突出危险风险大、瓦斯含量高的高产高效的矿区，目前，这种技术已在全国范围内被推广使用， 它有效地缩短了瓦斯抽采的时间，消除局部作业面的瓦斯积聚。

3 防治矿区瓦斯管理措施

3.1 建立健全各项防治瓦斯管理制度、规章、条例及监督安全防护措施，使管理措施精细化、环境安全体系建设职业化，对各项规章制度的落实情况进行严格考核， 并将考核情况作为对员工的奖惩依据。

3.2 应对瓦斯管理检测仪器进行定期维护，必要时应及时更新， 加大安全投入， 积极引进先进的瓦斯治理技术和管理经验，保证瓦斯检测系统的正常运转。

3.3 通过各种途径加强对员工的安全教育培训，提高其防范意识和应变能力。 参与瓦斯治理的人员应持上岗证，并应对其进行定期的业务培训，考试合格方可再次上岗。

3.4 集中员工学习瓦斯事故的案例，提高他们的安全防护意识和自救互救的能力，应做到防患于未然，一旦发生事故应确保损失降到最低。

[1]陈静，王继仁，贾宝山.低透气性煤层瓦斯抽采技术与应用[J].煤炭技术，2009，28（3）：70-72.

[2]蔡峰.高瓦斯低透气性煤层钻孔预裂爆破强化增透效应研究[D].淮南：安徽理工大学，2008.