中国煤矿瓦斯抽采技术发展现状与前景

第3卷第1期 中国煤层气 Vo113No11 2006年1月 CHINACOALBEDMETHANE Jan.2006

中国煤矿瓦斯抽采技术发展现状与前景

王魁军 张兴华

(煤炭科学研究总院抚顺分院,辽宁抚顺 113001)

摘 要:文章简要回顾了中国煤矿瓦斯抽采技术的发展历程,介绍了近年来煤矿瓦斯抽采新技术的发展,较详细地阐述了适合于中国煤层瓦斯赋存条件的几种典型抽采方法,并对中国的瓦斯抽采技术的发展趋势做出了展望。关键词:矿井瓦斯 抽采技术 装备

CurrentStatusandProspectsofCMMDrainageTechnologiesinChina

WangKuijunandZhangXinghua

(CoalScienceResearchInstituteatFushun,Liaoning113001)

Abstract:ThehistoryofCMMdrainagetechnologiesinChinaisbrieflyreviewed1ThenewCMMdrainagetechnologiesdevelopedinrecentyearsareintroduced1Severaltypicaldrainagemethodssuitablefortheoccur-renceconditionsofcoalseamgasinChinaaredetailed1ThefuturetrendofCMMdrainagetechnologiesinCh-inaisforecast.

Keywords:CMM;drainagetechnology;equipment

变为高瓦斯矿井和突出矿井,因此需要抽采瓦斯的矿井越来越多,由此带动了中国煤矿瓦斯抽采技术

的迅速发展,目前瓦斯抽采技术在煤矿生产中得到了普遍的推广应用。到2000年我国国有重点煤矿中共有141对矿井建立了地面永久瓦斯泵站进行瓦斯抽采,年抽采量达8167亿m,2002年抽采矿井数193对,年抽采量11146亿m3,2004年全国重点煤矿抽采矿井数达到221对,年抽采量达到19126亿m,1952~2004年抽采瓦斯矿井数和抽采瓦斯量的变化动态见图1。

在瓦斯抽采方法方面,各专业研究单位和有关高等院校与煤矿现场协作,结合我国矿井的地质和

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1 概述

我国煤矿瓦斯抽采有较长的历史,早在1938年我国就首次在抚顺矿务局龙凤矿利用抽采泵进行采空区抽采,50年代在抚顺、阳泉、天府和北票局开展矿井抽采瓦斯,50年代末瓦斯抽采量约为100Mm3。60年代又相继在中梁山、焦作、淮南、包头、松藻、峰峰等局的矿井开展了抽采瓦斯工作,抽采瓦斯量达到170Mm。70年代至90年代末期,抽采矿井数和抽采量都稳步增加。近五年来,随着煤炭工业的发展,矿井数量及煤炭产量迅速增加,矿井向深部延伸过程中,一些低瓦斯矿井

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作者简介 王魁军,男,1957年生,研究员,博士生导师,现任抚顺分院总工程师、抚顺分院安全科学技术研究中心主任。多年来一

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第1期

中,多数方法在试验区取得了提高瓦斯抽采量的效果,但仍处于试验阶段,没有大范围推广应用。

(4)综合抽采瓦斯阶段

所谓综合抽采瓦斯就是把开采煤层瓦斯采前预抽、卸压邻近层瓦斯边采边抽及采空区瓦斯采后抽等多种方法在一个采区内综合使用,使瓦斯抽采量及抽采率达到最高。从80年代开始随着机采、综

图1 抽采瓦斯矿井数和年抽采量变化动态

开采条件,研究和试验成功了本煤层、邻近层、采空区多种抽采瓦斯方法。主要包括穿层钻孔、平行钻孔、交叉布孔、穿层网格式钻孔、深孔预裂爆破、水力割缝、水力压裂、水力钻(扩)孔等本煤层瓦斯抽采方法;顶(底)板穿层钻孔、顶(底)板巷道、顶板水平长钻孔等邻近层瓦斯抽采;高冒带钻孔、埋管抽采、地面抽采等采空区瓦斯抽采方法。

采和综放采煤技术的发展和应用,采区巷道布置方式有了新的改变,采掘推进速度加快、开采强度增大,使工作面绝对瓦斯涌出量大幅度增加,尤其是有邻近层的工作面,其瓦斯涌出量的增长幅度更大。为了解决高产高效工作面瓦斯涌出源多、瓦斯涌出量大的问题,必须结合矿井的地质条件,实施瓦斯综合抽采。

3 适合我国瓦斯赋存条件的抽采方法

抽采瓦斯方法的选择,主要是根据矿井瓦斯来源、煤层赋存状况、采掘布置、开采程序以及开采地质条件等因素进行综合考虑。我国煤层的主要特点是煤层透气性低、瓦斯含量高、煤层突出危险严重、煤层群开采、地质构造复杂,我国的煤层赋存条件决定了我国的瓦斯抽采应以卸压抽采为主,由于矿井数量众多,且煤层赋存条件复杂多样,因此几乎所有的瓦斯抽采方法在我国都进行过试验和应用,下面仅介绍几种典型的瓦斯抽采方法。311 顺层密集长钻孔抽采本层瓦斯

顺层密集长钻孔用于区域性抽采,用于综放面或综采面降低煤层瓦斯含量或解决工作面消突问题,一般钻孔深80m以上,孔间距3~5m,预抽时间半年以上。

为提高抽采效果,在布孔时往往采用斜向孔及交叉钻孔,斜向布孔有利于边采边抽,交叉式布孔可在不增加任何工程量的条件下,提高本煤层瓦斯抽采的效果。经在焦作矿区及平顶山矿区开展顺层交叉钻孔抽采突出煤层瓦斯的试验,证明交叉布孔可避免由于钻孔坍塌、堵孔等影响抽采效果的现象发生,比平行钻孔抽采效果提高115倍。顺层密集长钻孔及交叉钻孔预抽本层瓦斯见图2。

312 网格式穿层钻孔抽采本层瓦斯

网格式穿层钻孔的优点是可解决突出煤层打顺2 煤矿瓦斯抽采技术的发展

随着煤炭工业技术的发展,瓦斯抽采技术也得

到了不断地提高和发展,我国煤矿瓦斯抽采技术大致经历了四个发展阶段。

(1)高透气性煤层瓦斯抽采阶段

50年代初期,在抚顺高透气性特厚煤层中首次采用井下钻孔预抽煤层瓦斯 …… 此处隐藏：3949字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……