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摘 要：煤矿的开采的过程中会出现较多的问题，对于煤矿的开的工程造成一定的安全隐患。其中瓦斯即为煤矿开采中较为严重的问题之一，因此需要对煤层瓦斯进行抽采。由于较多因素的影响，抽取瓦斯的方式会有所区别。在瓦斯抽采的的过程中也应注意安全系统的安全措施，避免出现意外事故。本文简单阐述了煤矿瓦斯抽采的原则；不同的抽采方法，包括开采层瓦斯抽采、邻近层瓦斯抽采等，并详细说明了抽取系统各个方面的安全措施，如钻场、钻孔施工时瓦斯危害防治；管路防漏气、防砸坏、防带电、防底鼓相关措施；斜巷、立巷管路防滑措施及抽采泵站安全措施，为从事该行业的人员提供一定的参考与借鉴，提高煤矿瓦斯抽采的效果，保障施工安全。
关键词：煤矿 瓦斯抽采方法 抽采系统 安全措施 研究
能源是关系到国民经济发展的重要行业，国家对能源行业的建设十分重视，煤矿即为能源行业中十分重要的组成部分。煤矿的开采技术在不断提高，但是由于面对的地质条件、煤矿储存层受力情况及各方面因素影响，还是会遇到较多困难，如开采时会遇到瓦斯的情况，需要向煤层和瓦斯聚集的位置进行钻孔，并将钻孔与专门的管道相连接，各种设备将其抽出，再进一步处理或者收集利用。将煤层的瓦斯进行抽采，不仅能够避免瓦斯聚集、超限、涌出而导致的瓦斯爆炸，保障煤矿施工的安全，也能够将外事收集起来后，作为能源而加以科学合理的利用[1]。因此对于煤层瓦斯抽采方法及系统安全措施的研究是十分有必要的。
一、瓦斯抽取方法的选取原则
现代煤矿的瓦斯抽采方式中，使用较为广泛的是三种煤矿瓦斯抽采方法，即邻近层、开采层及采空区瓦斯抽采。三种方式的特点、优势及适应条件均有所不同，因此在选择瓦斯抽取方法时应充分考虑许多影响因素。煤矿的开采业经过长期的发展，在瓦斯抽采方式的选择上一般会遵循以下几点原则：①条件相符原则 抽采技术应与煤层特征、地质条件、煤矿开采的巷道布置及技术相符合；②综合技术原则 分析瓦斯的来源于构成，尽量选择综合性的抽采技术，体改抽采效率，优化效果；③抽采结合原则 瓦斯抽采井巷的设置应将煤矿开采巷道作为参考，尽量降低工程量；④控制成本原则 能够在一定程度上有利于抽采巷道的设置、日常维护及修理，尽量控制瓦斯抽采的成本；⑤安全及进度原则 抽采管路的敷设应相对简单，保证抽采过程的安全性及施工进度[2]。
二、煤矿瓦斯的具体抽采方法
1.回采工作面瓦斯构成
工作面瓦斯的来源及构成可以分为两个部分，具体情况如下：①煤层在开采时，煤层壁的煤矿或者从煤层壁落下的煤在经过一系列的反应后，分解成为瓦斯；②采空区会存在一定量的丢煤，经过反应后，生成瓦斯，且其周围的岩层或者上下煤层或涌出一定量的瓦斯。上述二者共同构成了工作面的瓦斯量。
2.邻近层瓦斯抽采
如果矿井内存在数量不等的煤层，上下邻近层在开采层的作用下，出现膨胀、变形情况，产生较多的孔隙，卸压及透气性会随之提高。煤层内的瓦斯可以在空隙间移动，并为瓦斯的大量聚集提供了空间。为了避免上下邻近层之间产生的瓦斯大量流向开采层的工作面，可以在开采层内打钻，通向近邻层，并将近邻层穿透，并根据各个煤层的地质条件、受压情况及煤层的透气率等因素，科学选取抽采技术，并合理设定参数，将其内部的瓦斯全面抽采至地面处理。实践证明，该抽取效果较为理想，一般抽采率可以达到80%左右[3]。
3.开采层瓦斯抽采方法
开采层的瓦斯抽采方式较为丰富，各种方法的适应的范围均有所区别，具体情况有如下几种：①边采边抽 如果煤层已经进行了卸压，需要对其进行瓦斯的抽采，即可以使用边采边抽的方法进行。在采矿的工作面不断深入或者向前推进时，由于挖掘的因素，工作面前方一定距离的煤层均会出现数量较多的缝隙，而煤层的透气性也会随之提高，因此可以采用倾斜钻孔技术将该裂隙较多、透气性较好煤层中的卸压瓦斯进行全面的的抽采，抽取的效果是十分理想的；②采前预抽 如果是针对的煤层属于未卸压煤层或者岩层，需要对瓦斯进行抽取，可以采用采前预抽的方式进行，本质上讲，是在煤层进行开采之前对其内部的瓦斯进行预先抽取，因此抽采效果也极易受到煤层性质的影响，即如果煤层的透气性良好，抽采效果较为明显；如果煤层的透气性较差时，则抽采效果十分有效；③强化抽采 如果煤层透气性不佳时，可以选择强化抽采的方式进行。其主要是运用水力割缝、深孔爆破等煤层强化卸压技术以达到提高煤层透气性的目的，或者将二氧化碳注入煤层，提高煤层驱动力，促进瓦斯渗透、流动或者置换，优化抽采效果[4]；④综合抽采法 该方法即是根据煤层的具体情况，综合运用多种抽采方法进行瓦斯抽采，提高抽采效果。
三、抽采系统按各方面的安全措施
1.钻场、钻孔施工中的瓦斯危害防治
在进行钻孔施工前，应先对抽采钻场进行实际的考察，对各项因素进行全面的分析，并根据实际情况预先制定好相关的人员配置、责任范围、施工流程、操作规范、安全措施、注意事项等。在打钻的过程中，需要抽调人员组成专门的瓦斯检查组，根据《煤矿安全规程》的相关规范制度，定时检查瓦斯情况，如果发现存在无水打钻、瓦斯聚集、超限等情况，应及时处理；如果由于其他原因导致出现喷孔现象，应先停止打钻工作，及时进行处理后，并向相关部门报告情况。
2.斜巷、立巷管路防滑
如果敷设管道时存在斜井、斜巷或者上下山等坡度较大的地形时，应先在巷道内采用卧底安装的方式，设置管道的支撑物，然后再使用形状为半圆的铁制卡子，将管道与支撑物连接、固定，并保障其稳定性，防止滑动。
3.管路检查防范措施
在抽采系统中需要进行负压测定装置的设定，并配合截止阀门共同使用。如果需要对新敷设管路的气密性进行检测，一般情况下使用管路的气密性，也需要定期对其进行测试，保障其性能处于良好的状态。井下瓦斯的抽采管道应与通讯或者电力的电线等相隔离，避免管理带电，引起瓦斯爆炸。将敷设抽采管路的外部使用红色涂料进行粉刷，以示区别，并在管路上设置标语牌。如果抽采管路在巷道内，则标语牌的高度应超过2米，提醒过往车辆司机小型驾驶，注意安全，并每天抽调人员进行巡逻、检查。一旦发现异常情况，应及时处理或者世界更换，且不可因为敷设抽采管路的巷道不属于主要额运输通道等忽略该类细节[5]。另外，管道需要使用墩垛进行垫层处理，高度一般不超过30cm，能够避免管路出现底鼓折损情况。
四、总结
瓦斯在煤层中的聚集、超限或者涌出均会导致瓦斯爆炸，造成严重的事故，因此需要对煤层进行打钻，将瓦斯抽采至地面，再进行处理。由于各种因素的影响，如瓦斯所处的煤层、地质条件、水文环境等，需要综合把握，选择最为合适的开采方法。瓦斯具有许多特别的性质，如密度小、易燃、易爆等，在抽采的过程中需要做好相应的安全措施，避免出现意外事故，造成人员及财产损失。本文从一般的角度阐述了煤层瓦斯抽采方法及相关安全措施，在实际的应用中需要相关人员根据具体的情况，对各种因素进行全面的考察、分析，制定出适当的抽采方案、完全管理方案及应急方案，保障抽采的安全性，并在后期合理利用瓦斯能源。
参考文献
[1]王勇，付平.高瓦斯应力区递进式施工抽放钻孔实践[J].山东煤炭科技.2013（01）：176-177.
[2]邓涛，王宏图，练友红.祁南矿网格式上向密集穿层钻孔结合顺层钻孔抽采瓦斯技术[J].矿业安全与环保.2010，37（01）：33-35.
[3]沈广辉，樊艳虹，樊斌，杜冰.采空区瓦斯分布规律及瓦斯抽采方法的研究[J].工矿自动化.2009（04）：95-96.
[4]荆新军.中厚坚硬煤层长钻孔区域递进式瓦斯抽采技术的实践[J].矿业安全与环保.2009，36（S1）：113-114.
[5]程远平，付建华，俞启香.中国煤矿瓦斯抽采技术的发展[J].采矿与安全工程学报.2009，26（02）：127-139.
关键词：煤矿 瓦斯抽采方法 抽采系统 安全措施 研究
能源是关系到国民经济发展的重要行业，国家对能源行业的建设十分重视，煤矿即为能源行业中十分重要的组成部分。煤矿的开采技术在不断提高，但是由于面对的地质条件、煤矿储存层受力情况及各方面因素影响，还是会遇到较多困难，如开采时会遇到瓦斯的情况，需要向煤层和瓦斯聚集的位置进行钻孔，并将钻孔与专门的管道相连接，各种设备将其抽出，再进一步处理或者收集利用。将煤层的瓦斯进行抽采，不仅能够避免瓦斯聚集、超限、涌出而导致的瓦斯爆炸，保障煤矿施工的安全，也能够将外事收集起来后，作为能源而加以科学合理的利用[1]。因此对于煤层瓦斯抽采方法及系统安全措施的研究是十分有必要的。
一、瓦斯抽取方法的选取原则
现代煤矿的瓦斯抽采方式中，使用较为广泛的是三种煤矿瓦斯抽采方法，即邻近层、开采层及采空区瓦斯抽采。三种方式的特点、优势及适应条件均有所不同，因此在选择瓦斯抽取方法时应充分考虑许多影响因素。煤矿的开采业经过长期的发展，在瓦斯抽采方式的选择上一般会遵循以下几点原则：①条件相符原则 抽采技术应与煤层特征、地质条件、煤矿开采的巷道布置及技术相符合；②综合技术原则 分析瓦斯的来源于构成，尽量选择综合性的抽采技术，体改抽采效率，优化效果；③抽采结合原则 瓦斯抽采井巷的设置应将煤矿开采巷道作为参考，尽量降低工程量；④控制成本原则 能够在一定程度上有利于抽采巷道的设置、日常维护及修理，尽量控制瓦斯抽采的成本；⑤安全及进度原则 抽采管路的敷设应相对简单，保证抽采过程的安全性及施工进度[2]。
二、煤矿瓦斯的具体抽采方法
1.回采工作面瓦斯构成
工作面瓦斯的来源及构成可以分为两个部分，具体情况如下：①煤层在开采时，煤层壁的煤矿或者从煤层壁落下的煤在经过一系列的反应后，分解成为瓦斯；②采空区会存在一定量的丢煤，经过反应后，生成瓦斯，且其周围的岩层或者上下煤层或涌出一定量的瓦斯。上述二者共同构成了工作面的瓦斯量。
2.邻近层瓦斯抽采
如果矿井内存在数量不等的煤层，上下邻近层在开采层的作用下，出现膨胀、变形情况，产生较多的孔隙，卸压及透气性会随之提高。煤层内的瓦斯可以在空隙间移动，并为瓦斯的大量聚集提供了空间。为了避免上下邻近层之间产生的瓦斯大量流向开采层的工作面，可以在开采层内打钻，通向近邻层，并将近邻层穿透，并根据各个煤层的地质条件、受压情况及煤层的透气率等因素，科学选取抽采技术，并合理设定参数，将其内部的瓦斯全面抽采至地面处理。实践证明，该抽取效果较为理想，一般抽采率可以达到80%左右[3]。
3.开采层瓦斯抽采方法
开采层的瓦斯抽采方式较为丰富，各种方法的适应的范围均有所区别，具体情况有如下几种：①边采边抽 如果煤层已经进行了卸压，需要对其进行瓦斯的抽采，即可以使用边采边抽的方法进行。在采矿的工作面不断深入或者向前推进时，由于挖掘的因素，工作面前方一定距离的煤层均会出现数量较多的缝隙，而煤层的透气性也会随之提高，因此可以采用倾斜钻孔技术将该裂隙较多、透气性较好煤层中的卸压瓦斯进行全面的的抽采，抽取的效果是十分理想的；②采前预抽 如果是针对的煤层属于未卸压煤层或者岩层，需要对瓦斯进行抽取，可以采用采前预抽的方式进行，本质上讲，是在煤层进行开采之前对其内部的瓦斯进行预先抽取，因此抽采效果也极易受到煤层性质的影响，即如果煤层的透气性良好，抽采效果较为明显；如果煤层的透气性较差时，则抽采效果十分有效；③强化抽采 如果煤层透气性不佳时，可以选择强化抽采的方式进行。其主要是运用水力割缝、深孔爆破等煤层强化卸压技术以达到提高煤层透气性的目的，或者将二氧化碳注入煤层，提高煤层驱动力，促进瓦斯渗透、流动或者置换，优化抽采效果[4]；④综合抽采法 该方法即是根据煤层的具体情况，综合运用多种抽采方法进行瓦斯抽采，提高抽采效果。
三、抽采系统按各方面的安全措施
1.钻场、钻孔施工中的瓦斯危害防治
在进行钻孔施工前，应先对抽采钻场进行实际的考察，对各项因素进行全面的分析，并根据实际情况预先制定好相关的人员配置、责任范围、施工流程、操作规范、安全措施、注意事项等。在打钻的过程中，需要抽调人员组成专门的瓦斯检查组，根据《煤矿安全规程》的相关规范制度，定时检查瓦斯情况，如果发现存在无水打钻、瓦斯聚集、超限等情况，应及时处理；如果由于其他原因导致出现喷孔现象，应先停止打钻工作，及时进行处理后，并向相关部门报告情况。
2.斜巷、立巷管路防滑
如果敷设管道时存在斜井、斜巷或者上下山等坡度较大的地形时，应先在巷道内采用卧底安装的方式，设置管道的支撑物，然后再使用形状为半圆的铁制卡子，将管道与支撑物连接、固定，并保障其稳定性，防止滑动。
3.管路检查防范措施
在抽采系统中需要进行负压测定装置的设定，并配合截止阀门共同使用。如果需要对新敷设管路的气密性进行检测，一般情况下使用管路的气密性，也需要定期对其进行测试，保障其性能处于良好的状态。井下瓦斯的抽采管道应与通讯或者电力的电线等相隔离，避免管理带电，引起瓦斯爆炸。将敷设抽采管路的外部使用红色涂料进行粉刷，以示区别，并在管路上设置标语牌。如果抽采管路在巷道内，则标语牌的高度应超过2米，提醒过往车辆司机小型驾驶，注意安全，并每天抽调人员进行巡逻、检查。一旦发现异常情况，应及时处理或者世界更换，且不可因为敷设抽采管路的巷道不属于主要额运输通道等忽略该类细节[5]。另外，管道需要使用墩垛进行垫层处理，高度一般不超过30cm，能够避免管路出现底鼓折损情况。
四、总结
瓦斯在煤层中的聚集、超限或者涌出均会导致瓦斯爆炸，造成严重的事故，因此需要对煤层进行打钻，将瓦斯抽采至地面，再进行处理。由于各种因素的影响，如瓦斯所处的煤层、地质条件、水文环境等，需要综合把握，选择最为合适的开采方法。瓦斯具有许多特别的性质，如密度小、易燃、易爆等，在抽采的过程中需要做好相应的安全措施，避免出现意外事故，造成人员及财产损失。本文从一般的角度阐述了煤层瓦斯抽采方法及相关安全措施，在实际的应用中需要相关人员根据具体的情况，对各种因素进行全面的考察、分析，制定出适当的抽采方案、完全管理方案及应急方案，保障抽采的安全性，并在后期合理利用瓦斯能源。
参考文献
[1]王勇，付平.高瓦斯应力区递进式施工抽放钻孔实践[J].山东煤炭科技.2013（01）：176-177.
[2]邓涛，王宏图，练友红.祁南矿网格式上向密集穿层钻孔结合顺层钻孔抽采瓦斯技术[J].矿业安全与环保.2010，37（01）：33-35.
[3]沈广辉，樊艳虹，樊斌，杜冰.采空区瓦斯分布规律及瓦斯抽采方法的研究[J].工矿自动化.2009（04）：95-96.
[4]荆新军.中厚坚硬煤层长钻孔区域递进式瓦斯抽采技术的实践[J].矿业安全与环保.2009，36（S1）：113-114.
[5]程远平，付建华，俞启香.中国煤矿瓦斯抽采技术的发展[J].采矿与安全工程学报.2009，26（02）：127-139.