高瓦斯礦井瓦斯綜合治理管理評價和探討

原晉蓮

(山西省晉城市澤州縣煤炭工業局)

澤州縣是我國重點產煤縣，開采的煤層具有瓦斯賦存不均衡，瓦斯放散初速度大、解吸快，瓦斯含量高、涌出量大等特征。隨著采掘活動向高瓦斯區延伸、生產能力地提升，礦井的瓦斯涌出量越來越大，局部長時間預抽后煤層殘余瓦斯含量仍然無法達標［1］，瓦斯問題成為制約礦井高產高效的主要瓶頸［2］。面對區域內瓦斯的賦存特點，原有瓦斯治理模式已不適應，無法滿足安全生產需求，必須采取“全方位、多手段、立體抽”的瓦斯綜合治理之路，以實現瓦斯治理的可持續性和煤礦的安全高效開采［3］。

1 瓦斯治理概況

澤州縣隸屬于山西省晉城市，全縣含煤面積528.6 km2，位于山西省沁水煤田南部，2009年通過全省資源整合后保留30座礦井，批準開采井田155.88 km2。全縣高瓦斯礦井全部集中在長河流域，井田內地質構造較復雜，煤質優良，其中可采煤層3層，3#煤為主要開采煤層，平均厚度6.44 m［4］。區域內礦井建有合理的通風系統、監測監控系統，其中高瓦斯礦井都建有抽放系統和地面泵站。

2 瓦斯綜合治理技術管理評價

通過對目前技術體系與管理體系運行狀況的調研，從瓦斯治理技術、管理體系兩大方面，對礦井瓦斯治理體系及其方式、方法進行綜合分析［5］，查找礦井在瓦斯防治技術及管理方面存在的突出問題，研究制定對策與措施，進一步提高礦井瓦斯防治水平，達到提升“一通三防”安全保障能力的目的。

2.1 開采布局

大部分礦井都是在編制年度生產規劃時，編制瓦斯抽采規劃和年度抽采計劃，包括抽采量計劃、抽采進尺計劃。計劃細分到每個盤區、每個工作面，每月再根據生產情況制定月度抽采計劃，計劃由礦統一下達、管理和考核，保證礦井生產能力與接替煤層的瓦斯抽采能力、達標煤量等相匹配。

但礦井存在生產布置過于集中。同一盤區集中巷開拓、工作面圈定同時進行，造成局部地點生產集中，增加了通風系統壓力，不利于“一通三防”管理，同時也弱化了系統抗災能力。事實上，生產過于集中也一定程度反映出礦井采掘接替緊張的不利局面。

同時，部分礦井單一煤層開采強度大，沒有其他煤層配采，盤區內“邊生產邊開拓”的不合理狀況依然存在，形成了“前進式下行開采”，造成區域模塊遞進式抽采的“下行模塊”，給瓦斯治理帶來一定的難度。

2.2 通風系統

一些高瓦斯礦井針對其自身情況，對通風系統不斷地進行優化，目的就是保證通風系統的穩定，其中部分礦井還實現了分區式通風。但“以抽為主、風排為輔”的觀念不強，多數采煤工作面堅持大風量排瓦斯，一巷或多巷進風。瓦斯較小時，開路、滯后橫貫都回風;瓦斯較大時，開路橫貫輔以進風，滯后橫貫主要回風，造成采空區大量漏風、三角區大量回風。

2.3 抽采系統

近年來，各個礦井在瓦斯抽采方面取得了長足的進步，抽采系統日趨完善，礦井瓦斯抽采措施日益豐富，抽采量逐步攀升，礦井年度瓦斯抽采量、抽采率均不斷增長［6］。

雖然全礦瓦斯抽采成績突出，但對于采面和其他局部區域，瓦斯抽采效果還有提升空間。很多礦井由于生產接替緊張，壓縮了瓦斯抽采時間和空間。并且隨著抽采規模的不斷擴大，抽采精細化管理的矛盾也逐步顯現出來，如多數孔板裝置直接安裝在抽采主干管上，增加了抽采阻力;盤區內抽采干、支管未安設自動計量在線監測裝置，各項抽采參數無法連續獲取，不符合相關規定要求。

2.4 管理體系

各礦在瓦斯管理方面都有各自的方式、方法，總體上能夠滿足目前的現場需求。在抽采方面，采用頂板高位鉆孔進行采空區瓦斯抽采，豐富了回采工作面不同時期瓦斯治理手段;推廣應用帶壓封孔工藝，提升了礦井抽采量及抽采效果。同時，圍繞“鉆孔抽采到哪，巷道就掘到哪”的準則，嚴格落實“優系統、強抽放、細管理、嚴問責”的規定。

各礦根據“一通三防”工作需要，制定了包括通風、抽采、防突、安全監控、防塵、防滅火、瓦斯檢查、排放瓦斯、局部通風、通風設施、工程質量驗收、巷道貫通、瓦斯超限、“一通三防”安全質量標準化、“一通三防”技術資料、“一通三防”例會、瓦斯報表審閱、職工培訓管理等方面在內的制度，并根據國家、行業、企業標準及相關文件規定的要求及時進行修訂、完善。

但在現場調研發現，職工對于瓦斯意識上還不是很敏感，在對待制度的貫徹、執行和落實的力度上還有待加強。

3 瓦斯治理及改進建議

3.1 牢固樹立“抓生產重在抓準備”的觀念

將“采掘”銜接改變為“抽、掘、采”銜接，將“三量(開拓煤量、準備煤量、回采煤量)平衡”改變為“四量(開拓煤量、準備煤量、抽采煤量、回采煤量)平衡”。本著“銜接失衡是最大的安全隱患”的工作思路，認真抓好年度銜接、季度銜接與紀要落實，形成“年度銜接以季度銜接為支撐，季度銜接以月度落實為保障，月度落實以每周生產計劃為基礎”的“抽、掘、采”銜接實施體系，切實把銜接落實到生產組織的全過程，不斷優化礦井“抽、掘、采”銜接，使礦井生產布局日趨合理，保證礦井的正常接替與銜接。

整體上，礦井要合理優化采場部署，及時打開接替盤區，保持各盤區均衡生產，避免同一盤區內一邊回采(準備)、一邊延伸盤區集中巷的現象。同時，對于煤層透氣性差、原始煤體預抽效率低的，應逐步改進圍繞單一煤層進行瓦斯治理的方式，開展煤層群聯合開采，充分利用時間、空間上的優勢，利用卸壓預抽的優勢，提高治理效果;對于煤層透氣性好，原始煤體瓦斯含量高的，應采用提高順層鉆孔預抽效果與推進底(頂)板巖巷工程、提前準備好預抽母巷相結合的思路，為煤巷掘進、工作面回采創造條件。最終通過調整采掘布局與提高瓦斯抽采效果，進一步緩解接替緊張的局面。

3.2 樹立“以抽為主、風排為輔”的觀念

“以風定產”其內涵是井下人員作業現場，通過供給新鮮風流，人機環境較好、瓦斯濃度較低、風速不超限、粉塵不飛揚，并非是風量越大越好，而是通過合理的風量核定生產能力。確定合理的風量后，若需增加產能可通過抽采來降低風排瓦斯的量。

①各礦應認真研究風量配置工作，嚴格配風計劃，從源頭上杜絕風速超限的可能性;②加強巷道維護，甚至補打風道，消除風速超限的客觀影響;③加大瓦斯治理力度，進一步降低排瓦斯所用風量，消除引起風速超限的主要因素;④通過合理的風量分配、系統巷道通風阻力的減小，達到降低風機運行負壓的目的。

3.3 以抽采能力定礦井生產能力

瓦斯抽、掘、采銜接緊張的矛盾，起緣于生產接替緊張，實際根源還是瓦斯抽采效率有待進一步提升。從目前情況來看，礦井瓦斯抽采效率難以在短時間內大幅提升，應堅持以抽采能力定礦井生產能力。從長遠來看，瓦斯抽采效率必須提升，否則難以滿足礦井高產高效的需求。因此，在抽采模式上，應解放思想，結合國內外高效抽采的成功經驗進行調整;在抽采工藝上，繼續完善以定向長鉆孔為主、各類穿層鉆孔與普通鉆孔為輔的抽采技術工藝，積極試驗應用保護層卸壓抽采成套技術;在現場操作上，應以精細化為前提，以系統優化為基礎，以“鉆到底、管到位、孔封嚴、水放通”為抓手，進一步強化管控。

隨著瓦斯防治工作體系建設的深入，“抽采達標”精細化進一步發展，“擠水分”、保證抽采數據準確成為基本要求，因此有必要使用在線式自動計量裝置，也是煤礦科技發展的趨勢。各礦在優化抽采系統時，尤其是對新建的抽采系統，應高起點抓好自動計量裝置的安裝使用，并且在使用過程輔以人工檢測調校，保證測量準確。

3.4 推廣保護層開采和頂(底)板巷穿層鉆孔預抽

各礦應在治理理念方面進一步深化，應以“可保必保、應抽盡抽”的理念為指引，推廣保護層開采和頂(底)板巷穿層鉆孔預抽。隨著采場轉移、地質條件的復雜化、煤層瓦斯含量增大，以順層鉆孔為主、圍繞本煤層治理瓦斯的做法難以滿足高產高效、安全開采的需求，必須從時間、空間上進行調配，開展煤層群聯合開采，利用保護層卸壓高效抽采，最終達到解放生產力的目的;利用頂(底)板巷穿層鉆孔提前預抽，爭取瓦斯治理時間與空間。礦方應圍繞高標準嚴要求、夯基礎抓落實，著力提高執行力、落實力，進一步強化現場管控水平，促進“一通三防”各項工作持續健康發展。

4 結論

做好瓦斯綜合治理，首先是從思想上提高認識，特別是礦主要領導必須下定決心，在礦井內形成一種抓瓦斯治理的氣勢;嚴管，不論是瓦斯治理理念、技術，還是管理制度、方法，都需要嚴格的管理來保障落實。只有嚴管，瓦斯治理技術才能做到位，才能形成全員抓瓦斯治理的好氛圍。

管理文化最關鍵的是領導團隊要有高度的責任心，職工的生命重于泰山，礦、部(科區)、隊(組)三級主要負責人對瓦斯威脅保持高度的敏感性，配齊配強瓦斯管理領導力量，班子中一半以上成員直接對安全生產負責。瓦斯管理必須嚴細實，堅決制止管理軟弱的行為，必須做到萬無一失，同時不斷探索科學管理方式，使瓦斯從治得住走向治得快、治得省方向發展。

［1］ 溫兆翠，姜 波，劉明銀.晉城礦區粘土礦物特征及沉積-成巖響應［J］.中國煤炭地質，2011(7):10-13.

［2］ 陳 建，李 朝，張臻豪.淮南礦業集團防治煤與瓦斯突出技術及管理經驗［J］.中國安全生產科學技術，2014(S1):147-152.

［3］ 國家煤礦安全監察局.煤礦瓦斯綜合治理工作體系建設實施方案［J］.能源與節能，2011(12):27-29.

［4］ 楊向敏.晉城煤礦區地質構造特征及其控煤規律探析［J］.能源與節能，2013(9):15-17.

［5］ 李延輝.礦井瓦斯抽采系統安全評價研究與應用［D］.西安:西安科技大學，2012.

［6］ 翟 成，林柏泉.煤礦井下瓦斯抽采現狀及存在問題分析［C］∥2007中國(淮南)煤礦瓦斯治理技術國際會議論文集.淮南:煤礦瓦斯治理國家工程研究中心，2007:10.