郝海金

我國95%以上的煤炭為井工開采，國有煤礦中，約50%的礦井為高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井，開采深度大，地質(zhì)條件復(fù)雜，煤層瓦斯壓力大、含量高，煤層透氣性低，瓦斯已經(jīng)成為煤礦重特大事故發(fā)生的主要根源;同時，瓦斯還是很強(qiáng)的溫室氣體，排入大氣中會促使地球表面變暖，導(dǎo)致許多自然災(zāi)害的發(fā)生，但另一方面，瓦斯又是高發(fā)熱量的潔凈能源和優(yōu)質(zhì)化工原料，是社會發(fā)展急需的優(yōu)質(zhì)資源。因此，國家把瓦斯抽采工程視為生命工程和資源工程。

為了推進(jìn)和規(guī)范礦井瓦斯抽放工作，進(jìn)一步落實(shí)先抽后采的安全生產(chǎn)方針，加強(qiáng)瓦斯抽放技術(shù)管理，提高瓦斯抽放效果，有效遏制煤礦瓦斯重特大事故發(fā)生，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局于2006年提出并發(fā)布了《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》(AQ1026－2006)、《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》(AQ1027－2006)等一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，有力地促進(jìn)了全國煤礦的瓦斯抽放工作，但是在貫徹落實(shí)這些標(biāo)準(zhǔn)過程中，發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中仍有不盡人意的地方，不能很好地指導(dǎo)現(xiàn)場的安全生產(chǎn)。

1 概念問題

在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中存在不能統(tǒng)一的名詞和定義，很容易在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)生誤解。比如：《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》和《煤礦瓦斯抽放規(guī)范 》，標(biāo)準(zhǔn)名稱上就有兩個概念即“瓦斯抽采”和“瓦斯抽放”。那么什么是“瓦斯抽采”，什么是“瓦斯抽放”，這兩者有什么區(qū)別，沒有明確的解釋。在《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》中對“瓦斯抽放”的定義是：采用專用設(shè)備和管路把煤層、巖層和采空區(qū)中的瓦斯抽出或排出的措施。但對什么是“瓦斯抽采”沒作任何解釋。但在《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》中計(jì)算抽采率所用的公式與《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》中所用的計(jì)算公式完全一樣，使人無法理解“瓦斯抽采”和“瓦斯抽放”的區(qū)別。實(shí)際上“瓦斯抽采”與“瓦斯抽放”沒有本質(zhì)上的區(qū)別，“瓦斯抽采”強(qiáng)調(diào)要把瓦斯作為一種資源采出來加以利用，而不是作為有害的氣體抽出放掉。

2 指標(biāo)問題

1)兩個標(biāo)準(zhǔn)相互存在不相吻合之處。按照《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》，如果不是開采煤與瓦斯突出危險煤層，當(dāng)?shù)V井年產(chǎn)量等于或小于0.4 Mt，其瓦斯絕對涌出量大于15 m3/min時，才必須抽放;但《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》規(guī)定，當(dāng)?shù)V井絕對瓦斯涌出量小于20 m3/min時，其礦井抽采率就要大于25%，很顯然，這兩個標(biāo)準(zhǔn)存在不一致的地方。

2)礦井瓦斯抽采率只反應(yīng)礦井抽出瓦斯與礦井風(fēng)排瓦斯的比例關(guān)系，不能反應(yīng)經(jīng)過抽采后煤層中實(shí)際瓦斯含量的狀況?！睹旱V瓦斯抽采基本指標(biāo)》規(guī)定：在瓦斯抽采站的抽采主管上安裝瓦斯計(jì)量裝置，測定礦井每天的瓦斯抽采量。礦井瓦斯抽采量包括井田范圍內(nèi)地面鉆井抽采、井下抽采(含移動抽采)的瓦斯量，每月底按式(1)計(jì)算礦井月平均瓦斯抽采率(ηk)。

式中：

ηk─礦井月平均瓦斯抽采率，%;

Qkc─礦井月平均瓦斯抽采量，m3/min;

Qkf─礦井月平均風(fēng)排瓦斯量，m3/min。

從式(1)可以得到的是抽出瓦斯與風(fēng)排瓦斯的比例關(guān)系，即在所有的從該礦井下出來的瓦斯總量中抽出的瓦斯量和風(fēng)排的瓦斯量的比例。這不能反映該礦瓦斯抽出開展的好壞以及目前該礦的生產(chǎn)是否符合國家的有關(guān)規(guī)定，即將煤層瓦斯的含量降到一定程度以下。舉例說明：

某礦井有4個盤區(qū)，2個正在生產(chǎn)，1個盤區(qū)已經(jīng)準(zhǔn)備出來，正在井下進(jìn)行抽出，1個盤區(qū)還沒有準(zhǔn)備，而在地面打鉆孔進(jìn)行抽放。按照該標(biāo)準(zhǔn)，3盤區(qū)和4盤區(qū)抽出的瓦斯都將算入所謂的礦井抽采率內(nèi)，事實(shí)上，很明顯3盤區(qū)和4盤區(qū)抽出多少瓦斯與1盤區(qū)和2盤區(qū)的目前的安全生產(chǎn)關(guān)系不大，這樣的一個礦井抽采率不能反映礦井瓦斯的實(shí)際抽采情況，不能用來指導(dǎo)礦井的安全生產(chǎn)。見圖1。

圖1 礦井盤區(qū)示意圖

3)工作面瓦斯抽采率計(jì)算中存在的不足?！睹旱V瓦斯抽采基本指標(biāo)》規(guī)定：工作面回采期間，在采面瓦斯抽采干管上安裝瓦斯計(jì)量裝置，每周測定工作面瓦斯抽采量(含移動抽采)。每月底按式(2)計(jì)算工作面月平均瓦斯抽采率(ηm)。

式中：

ηm─工作面月平均瓦斯抽采率，%;

Qmc─回采期間，工作面月平均瓦斯抽采量，m3/min;

Qmf─工作面月平均風(fēng)排瓦斯量，m3/min。

工作面開采初期，瓦斯鉆孔多，抽出的瓦斯量大，此時所謂的工作面抽采率大，隨著工作面的推進(jìn)，瓦斯抽出鉆孔越來越少，抽出的瓦斯量也越來越少，而工作面的風(fēng)量變化不大，這樣工作面的抽采率會越來越小，這樣就很難達(dá)到《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》規(guī)定的“工作面絕對瓦斯涌出量大于5 m3/min，瓦斯抽采率超過20%的要求”。

事實(shí)上，隨著工作面的回采，瓦斯鉆孔抽出的時間也越來越長，工作面煤層中的瓦斯比較低，特別是到工作面將近結(jié)束時，通風(fēng)最為容易，但得到的瓦斯抽采率卻是最低的，顯然與實(shí)際生產(chǎn)情況不符，不能很好地反映工作面實(shí)際的瓦斯涌出狀況。

3 抽采率指標(biāo)計(jì)算方法滯后

標(biāo)準(zhǔn)中抽采率指標(biāo)的計(jì)算方法存在明顯的滯后性，不能起到指導(dǎo)生產(chǎn)的作用。按照《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》的規(guī)定，無論是礦井瓦斯抽采率還是工作面的瓦斯抽采率的計(jì)算都是以礦井或工作面生產(chǎn)過程中所測量到的瓦斯抽采量和風(fēng)排瓦斯量為基本數(shù)據(jù)計(jì)算得到的。如果計(jì)算的結(jié)果，礦井或工作面的瓦斯抽采率不能達(dá)到《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》的要求，那就需要停產(chǎn)，單獨(dú)進(jìn)行一段時間的抽采，以滿足抽采率指標(biāo)的要求。這勢必會影響正常的均衡生產(chǎn)，不能提前指導(dǎo)安全生產(chǎn)的作用。

4 建議

1)采用“瓦斯抽出”的概念。建議仍采用“瓦斯抽出”的概念，把“瓦斯抽出”定義為：用專用設(shè)備和管路把煤層、巖層或采空區(qū)中的瓦斯抽出至地面的整個過程。

工作面(開采層)瓦斯抽出率(ηm)應(yīng)采用原煤炭工業(yè)部發(fā)布的《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》中的定義：

式中：

Qg─定時間內(nèi)開采層抽出的總瓦斯量，m3;

Wg─抽出工作面(開采層)的瓦斯儲量，m3。

則抽出后，工作面(開采層)煤層中瓦斯的含量為其原含量與抽出率的積，這樣就可知道工作面(開采層)煤層中瓦斯的含量情況，使瓦斯抽出率有了實(shí)際的指導(dǎo)意義。

2)采用“瓦斯抽排率”來代替目前通常所用的“瓦斯抽采率”或“瓦斯抽放率”。目前，標(biāo)準(zhǔn)中所用的瓦斯抽放率或瓦斯抽采率，實(shí)際上是瓦斯抽排率，即抽出瓦斯量與風(fēng)排瓦斯量之間的比例關(guān)系，不妨直接定義為瓦斯抽排率?？梢杂玫V井和工作面的瓦斯抽排率，來衡量抽出的瓦斯量與風(fēng)排的瓦斯量之間的比例關(guān)系，用來表示礦井或工作面主要依靠什么手段來解決瓦斯問題。

礦井或工作月平均瓦斯抽采率(ηm)可由下式計(jì)算：

式中：

ηm─礦井或工作面月平均瓦斯抽采率，%;

Qmc─礦井或工作面月平均瓦斯抽出量，m3/min;

Qmf─礦井或工作面月平均風(fēng)排瓦斯量，m3/min。

3)瓦斯抽采與正常的安全生產(chǎn)相結(jié)合的問題。礦井進(jìn)行瓦斯抽采主要是為了降低煤層中的瓦斯含量，使隨后的掘進(jìn)或回采順利進(jìn)行，不會產(chǎn)生瓦斯超限現(xiàn)象，既不會發(fā)生瓦斯事故，或因瓦斯問題而影響正常的安全生產(chǎn)，這才是進(jìn)行瓦斯抽采的基本出發(fā)點(diǎn)。

因此，為了更好地貫徹落實(shí)國務(wù)院辦公廳“關(guān)于加快煤層氣(煤礦瓦斯)抽采利用的若干意見”(國辦發(fā)〔2006〕47號)第5條：“煤層中噸煤瓦斯含量必須降低到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)以下，方可實(shí)施煤炭開采。煤礦安監(jiān)局要會同有關(guān)部門組織制訂具體標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)監(jiān)督檢查”，在制定標(biāo)準(zhǔn)時要考慮瓦斯抽采和正常生產(chǎn)相結(jié)合的問題，也就是所制定的標(biāo)準(zhǔn)對安全生產(chǎn)要有指導(dǎo)作用，不能僅僅作為事后評判礦井或工作面瓦斯抽采能否滿足要求的工具。因此，建議在修訂標(biāo)準(zhǔn)時，要充分加以考慮。