高泽明
山西柳林鑫飞毛家庄煤业有限公司 山西 吕梁 033300
摘要：目前，我国已经采用了多种抽放方式来抽放瓦斯，这些抽放的方法可以更好地符合一定的规范和标准，在关键时刻也可以解决实际问题。但是，这种抽放方式运用的范围也不太广泛，势必不能提升抽放的质量。因此，需要推广和发展有较高技术含量的抽放技术。
关键词：综采工作面；瓦斯抽放；应用
前言
煤矿瓦斯抽放不仅能够更好地减少井内往外涌出的瓦斯，更能够有效地防止瓦斯突出的灾害。另外，煤矿内部的瓦斯更可以被当作清洁能源，并发挥更大的作用。
1瓦斯抽放技术的主要原则分类和掘进工作面布置
1.1瓦斯抽放技术的主要原则
一般而言，瓦斯抽放技术的主要原则包括如下几点原因：第一，重点选择适应性强、能够被运用于煤矿开采和开采效果较好的矿井内部[2]。第二，通过改进各类瓦斯技术来让各类瓦斯方法发挥实际的作用。第三，尽量采用新发展的瓦斯抽采工艺来促进煤矿企业更好地发展。
1.2瓦斯抽放技术的分类
第一，高负压抽采可以适用于负压较大的抽采模式下，重点也可以用来抽采各类瓦斯。第二，中压和低压抽采可以被运用于流量较大但是没有较多负压要求的抽采过程中。不仅抽采过程中不会产生阻力，更能够更好地被运用于瓦斯抽放的实际进程中。
1.3掘进工作面抽采系统布置
在发展时，矿井瓦斯治理的模式和理念都发生了一定的变化。一方面改变了钻孔布置的方式，并将原先顺层钻孔治理的模式改为穿层治理的模式。另外一方面则会通过加大瓦斯抽放的力度来缩小钻孔中间的距离。目前顺槽抽采主管的路径最少可以达到200mm，这样不仅能够提升瓦斯抽采的流量，更增加了钻孔的时间，钻孔抽采的时间从原来的7天增加到了20天。等到铺设抽采管路时更可以通过满足放水的要求来提升抽采的效果。
2综采工作面瓦斯抽放技术研究
10号煤层工作面是当前正在开采的煤层，其走向长度和倾斜长度分别为2000m和200m，煤层厚度在2.88~4.54m范围内，平均煤层厚度为3.9m。在上部区域距离该煤层6m左右为9号煤层，下部区域距离该煤层8m左右为11号煤层。在开采过程中发现矿井内瓦斯浓度偏高，需要对其进行深入的分析。
2.1工作面瓦斯抽放方法确定
经过上述分析可知，综采工作面主要对10号采煤层进行瓦斯抽放。主要有两种抽放工艺可供选择，分别为巷道预抽和钻孔法抽放。当前阶段钻孔法抽放在实践中取得了较好的应用效果，所以通过钻孔抽放方法进行瓦斯抽放。钻孔抽瓦斯方法根据穿孔方式不同，可以进一步将其划分成为两种方式。其一为打穿层钻孔。
这种方法就是从临近巷道向开采层进行打孔并打穿。这种模式的优势在于不会出现塌孔，漏风等问题，且封孔比较容易，缺点是施工过程困难。其二为沿煤层打顺层钻孔。就是在开采煤层巷道内向煤层内部打顺层钻孔，对煤层内部存在的瓦斯进行抽放。这种方式的优势在于施工过程简单，但对封孔质量具有较高要求。考虑综合工作面实际情况最终选用沿煤层打顺层钻孔的方式实施瓦斯抽放。
2.2瓦斯抽放参数设计研究
根据综采工作面瓦斯抽放钻孔布置情况，在回风巷道和进风巷道内进行钻孔，钻孔方向与工作面平行。
（1）预抽时间。经过前文分析已知钻孔瓦斯流量衰减系数为0.023d-1，工作面长度以及顺槽长度分别为200m和2000m。由于煤层衰减速度比较慢且透气性不是非常好。经过计算，将预抽时间设置为9个月，对应的瓦斯抽放总量为3368m3，钻孔抽放有效系数为99%。
（2）抽放钻孔直径。钻孔直径会对瓦斯抽放效果产生决定性影响。一般而言，瓦斯抽放效果与钻孔直径之间存在正比例关系。但钻孔直径太大也存在一定风险，可能会导致钻孔坍塌，引发更棘手的问题。另一方面，钻孔直径太大，对封孔要求更高。经过调研后发现当前阶段我国普遍将抽放钻孔直径设置在75~100mm左右。本综采工作面最终将钻孔直径设置为94mm。
2.3封孔工艺
通过“水泥-水玻璃”双液浆材料对钻孔进行封孔处理。要求浆液液体的初凝时间和终凝时间分别超过45min和8h，在具体施工过程中需要满足上述要求。封孔管使用PVC管，直径为0.95m，注浆泵型号为ZBQ-50/6。完成注浆工作后，必须要等待浆液基本凝固后才能够进行管路连接，在合适的地方设计安装放水装置以及流量计。
3综采工作面瓦斯抽放技术应用效果分析
在瓦斯抽放技术应用的1个月时间内，对综采工作面的上隅角和回风巷两个区域的瓦斯浓度进行了全程监测。由结果数据可知，监测的两个区域瓦斯浓度每天都发生变化，但是通过综采工作面瓦斯抽放技术的应用，有效降低了矿井瓦斯浓度。上述的两个区域都没有出现瓦斯超过安全警戒线的现象。其中上隅角的瓦斯浓度控制在了0.3%~0.45%范围内，平均值为0.4%左右。回风巷瓦斯浓度控制在了0.18%~0.4%左右，平均值约为0.26%。在实践过程中还发现，将抽采泵开启正式运行后，经过5min时间的工作，上隅角区域的瓦斯浓度出现显著降低，能够控制在0.5%以下。经过实践数据测验表明，基于瓦斯抽放技术能够显著降低矿井综采工作面的瓦斯浓度，效果显著。从根本上解决了矿井内部瓦斯浓度居高不下的问题，优化改善了矿井工作环境，为井下工人营造了良好的安全氛围。总而言之，设计的瓦斯抽放技术方案是可行的，达到了预期效果。
结束语
在煤矿开采过程中，不可避免的会有瓦斯涌出，对瓦斯浓度进行有效控制是煤矿企业必须面临的重要问题。某综采工作面瓦斯涌出量相对较高，通过传统的通风机系统无法满足实际使用需要。在结合综采工作面实际情况的基础上，设计研究了瓦斯抽放技术方案。将该方案应用到实践中，经过现场测验发现该方案取得了较好的效果，矿井内部的瓦斯浓度显著降低，全部在安全合理的范围以内。为煤矿安全奠定了坚实的基础。
参考文献：
[1]王伟.保德煤矿81505综采工作面瓦斯抽放技术研究[D].包头：内蒙古科技大学，2014.
[2]汪东生.近距离煤层保护层开采瓦斯立体抽采防突理论与实验研究[D].徐州：中国矿业大学，2009.