低透氣性煤層保護(hù)層開采瓦斯治理（防突）技術(shù)

范典玉

中國平煤神馬集團(tuán)十礦采煤技術(shù)科

低透氣性煤層保護(hù)層開采瓦斯治理（防突）技術(shù)

范典玉

中國平煤神馬集團(tuán)十礦采煤技術(shù)科

低滲透薄煤層瓦斯治理工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，煤礦通過引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，瓦斯治理技術(shù)體系建設(shè)，加大瓦斯治理工程投資，采用煤層高鉆，鉆到角落和排水管采空區(qū)瓦斯綜合治理的提取方法，對(duì)各種提取方法的確定及鉆孔布置參數(shù)的特點(diǎn)，明確的薄煤層開采中的瓦斯控制相鄰層是關(guān)鍵，所以上面的瓦斯抽采量占整個(gè)工作面瓦斯涌出量70%、瓦斯抽放泵站保持在21%～25%氣濃度降低到0.35%以下，為煤礦安全生產(chǎn)的有力保障。

低滲透；薄煤層；氣體控制工程；高水平井眼；向下鉆井

1　概述

微孔隙在中國煤層氣的特點(diǎn)，低滲透性、高吸附，超過80%是煤層高瓦斯低透氣性煤層，地面威爾斯與滲透水力壓裂相結(jié)合，雙孔引流，頂層緩解排水以及各種瓦斯綜合治理技術(shù)應(yīng)用在我的。

2　燃?xì)夤芾砝砟钆c管理體系

礦區(qū)概念創(chuàng)新引領(lǐng)煤礦瓦斯綜合治理，使礦區(qū)在瓦斯治理技術(shù)上取得重大突破，實(shí)現(xiàn)煤礦安全高效開采。在中國其他煤炭企業(yè)結(jié)合自身實(shí)踐，總結(jié)出氣體控制的概念，以及管理體系的形成。煤礦自身的特點(diǎn)，一般氣體控制和工程技術(shù)煤炭科學(xué)研究所利用的簡介（以下簡稱“項(xiàng)目”），堅(jiān)持“技術(shù)工程和技術(shù)”的理念，堅(jiān)持“應(yīng)該把標(biāo)準(zhǔn)、瓦斯治理思路多措并舉抓安全，全面提高災(zāi)害應(yīng)變能力。另一方面，天然氣的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)并應(yīng)用于燃?xì)饪刂祈?xiàng)目管理先進(jìn)；另一方面，在工程實(shí)踐中，逐漸摸索出氣體控制工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，對(duì)瓦斯治理工程完成真正的技術(shù)及管理系統(tǒng)。

2.1創(chuàng)新思路，結(jié)合科研和現(xiàn)場管理

專業(yè)服務(wù)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的推出一方面科研單位發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)，直接分配到煤礦現(xiàn)場科研骨干人員，對(duì)煤礦現(xiàn)場的新的研究思路和方法；另一方面，富氣控制由中層管理干部考核為項(xiàng)目經(jīng)理制定煤礦現(xiàn)場管理和先進(jìn)的科學(xué)管理經(jīng)驗(yàn)更好地結(jié)合在一起，提供科技成果轉(zhuǎn)化的良好的實(shí)踐基地，也是演化和尋找新的思路和研究內(nèi)容。

2.2系統(tǒng)建設(shè)，人性化管理和培訓(xùn)

項(xiàng)目氣體控制工程系堅(jiān)持“雙重領(lǐng)導(dǎo)制度的實(shí)施，和工人階級(jí)的“安全管理同上，將放在現(xiàn)場，在現(xiàn)場檢查的風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)的安排處理，在萌芽狀態(tài)的安全隱患。同時(shí)，在考慮事情和人的不安全行為的不安全狀態(tài)，安全管理，人性化的管理和知識(shí)技能的工人自己訓(xùn)練、心理變化、家庭多方面了解情況，及時(shí)安排和指導(dǎo)，使整個(gè)施工過程是封閉的本質(zhì)安全，所有已知的安全安全生產(chǎn)管理，沒有死。

2.3文化建設(shè)、企業(yè)文化和業(yè)余文化

在文化建設(shè)中，為安全保駕護(hù)航，一個(gè)員工手冊(cè)，宣傳安全理念的氣體控制和管理系統(tǒng)的安全標(biāo)語等形式；另一方面，讓剩下的時(shí)間充分利用傳統(tǒng)節(jié)日開展各種體育活動(dòng)，如組織羽毛球、象棋游戲卡，游戲等。不僅讓每個(gè)人的心情放松，讓每個(gè)人的感情得到交換，實(shí)現(xiàn)溫暖與和諧。為充分調(diào)動(dòng)員工的積極性，增強(qiáng)員工的凝聚力、戰(zhàn)斗力和組織協(xié)調(diào)能力。

3　氣綜合管理技術(shù)體系

3.1技術(shù)系統(tǒng)的技術(shù)路線

基于低滲透薄煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試，包括煤層瓦斯含量、滲透系數(shù)、氣體壓力、吸附常數(shù)、100米鉆孔衰減系數(shù)，結(jié)合煤礦地質(zhì)構(gòu)造與瓦斯地質(zhì)條件，研究其發(fā)生規(guī)律，礦井瓦斯抽放技術(shù)的引進(jìn)，先進(jìn)的設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，氣體排放源研究，圍巖松動(dòng)圈測試，“三帶”測試的高度，提取試驗(yàn)和分析以確保技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件的影響，實(shí)現(xiàn)鉆井參數(shù)的動(dòng)態(tài)布局優(yōu)化，建立低滲透薄煤層煤礦實(shí)際最終適合朱佳典瓦斯治理模式，最終建立的通風(fēng)、給排水及消防氣體系統(tǒng)集成控制技術(shù)。

3.2技術(shù)系統(tǒng)的組成和主要內(nèi)容

3.2.1開采受瓦斯運(yùn)移規(guī)律和鉆井布置的影響。理論研究和實(shí)踐表明：在開采的影響下，煤層的滲透率可以提高100倍甚至1000倍。當(dāng)瓦斯在煤層中進(jìn)行的，隨著工作面推進(jìn)，瓦斯抽采濃度和鉆孔抽水能力在峰值在3 m距離摧毀。煤層，4號(hào)煤層開采前，受采動(dòng)影響，煤炭將出現(xiàn)在的冒落帶和裂隙帶上部彎曲帶、裂隙帶是最好的條帶開采層抽采卸壓瓦斯卸壓瓦斯層下，為裂隙帶抽高位鉆孔的施工，終孔位于下方1/3處。

3.2.2鉆井參數(shù)動(dòng)態(tài)優(yōu)化。建設(shè)工作的全過程，從枯燥的準(zhǔn)備，煤層鉆孔后隧道工程施工，預(yù)鉆孔附近的抽水時(shí)間切斷位置短，切離預(yù)鉆孔時(shí)間較長，基于鉆孔瓦斯抽采半徑的測量，根據(jù)不同的預(yù)抽時(shí)間，工作距離剪切孔鉆孔參數(shù)的優(yōu)化建設(shè)的不同位置，接近腰斬的位置，根據(jù)抽放半徑和排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，適當(dāng)?shù)募用堋Ｃ旱目组g距和科學(xué)動(dòng)態(tài)布局合理，孔參數(shù)的優(yōu)化，不僅可以控制成本，還可以避免排水工程的盲目性，使其在最佳時(shí)間，以提取標(biāo)準(zhǔn)，最低的成本，以確保煤炭采掘平衡。

3.3主泵送法

3.3.1煤層預(yù)抽。根據(jù)煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，結(jié)合工作面、402回風(fēng)巷施工煤層鉆孔預(yù)抽瓦斯在404工作面，175m深洞，94mm孔徑、孔距3m的設(shè)計(jì)。

3.3.2側(cè)挖側(cè)抽運(yùn)。側(cè)驅(qū)動(dòng)法降低掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量，減輕工作面通風(fēng)的負(fù)擔(dān)。掘進(jìn)工作面瓦斯抽放的方法是使用隧道減輕帶的兩側(cè)，成巷施工前抽瓦斯抽放鉆孔。

3.4技術(shù)體系在實(shí)施中的效果技術(shù)

根據(jù)具體情況采用不同的提取方法，0401首采面實(shí)踐表明，高鉆頂13以上～15m的最優(yōu)參數(shù)，抽放參數(shù)的觀察表明，挖掘標(biāo)量6m3/min抽高位鉆孔瓦斯?jié)舛?，?0%～長80%，占28.5%的氣體排放量純煙系統(tǒng)的整個(gè)生產(chǎn)和泵送高負(fù)壓引流濃度維持在21%到25%，以確保排水濃度不在爆炸極限范圍內(nèi)，確保排水系統(tǒng)安全運(yùn)行。并通過綜合提取，瓦斯抽采占整個(gè)工作面瓦斯排放量的70%以上，工作面瓦斯?jié)舛认陆档?.35%。

4　結(jié)論

1）在低滲透薄煤層開采過程中應(yīng)采用的瓦斯綜合治理方法，并對(duì)各方法的效果進(jìn)行了分析。

2）近距離煤層開采薄煤層的鄰近層瓦斯的過程控制是關(guān)鍵，1 / 4一般設(shè)置為上隅角切邊的最終鉆孔水平位置的長度，煤層上方13 ～15m垂直高度。

3）在你系統(tǒng)上隅角瓦斯積聚，可以用在上隅角和采空區(qū)高鉆管引流液、煤層10m以上層的選擇。

［1］楊鵬.高位鉆孔在上隅角瓦斯治理中的應(yīng)用［J］. 煤炭工程. 2013（S1）

［2］薛德平，趙杰，范德興.低透氣性煤層瓦斯綜合治理技術(shù)實(shí)踐［J］.礦業(yè)安全與環(huán)保. 2013（01）