王 冠

（1.貴州大學(xué) 礦業(yè)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng)550025；2.貴州大學(xué) 瓦斯災(zāi)害防治與煤層氣開發(fā)研究所，貴州 貴陽(yáng)550025）

貴州省目前產(chǎn)煤和在建的煤炭企業(yè)約有2000家，其中大部分是小型煤礦。隨著貴州省煤炭資源的整合，到2010年，貴州省0.3Mt／a以下小型煤礦數(shù)量為1664家，約占整個(gè)貴州省煤礦數(shù)量的83%左右。小型煤礦煤產(chǎn)量占貴州省總產(chǎn)煤量的2／3左右，是貴州省煤炭開采的重要組成部分。與此同時(shí)，貴州省地處新華夏系第三褶皺帶與沉降帶的南部和南嶺緯向構(gòu)造帶的復(fù)合部位〔1〕，導(dǎo)致貴州省煤層賦存條件復(fù)雜，煤層瓦斯賦存大。據(jù)統(tǒng)計(jì)貴州小型煤礦85%以上為高瓦斯、突出礦井。

貴州省小型煤礦事故多發(fā)，百萬(wàn)噸死亡率是大中型煤礦的2～3倍。2007年，全省煤礦共發(fā)生各類事故407起、死亡554人。小型煤礦發(fā)生瓦斯事故55起，死亡人數(shù)142人，所占比重分別為13.51%和25.63%〔2〕。瓦斯事故不僅制約貴州省小型煤礦安全生產(chǎn)，也對(duì)貴州省煤炭產(chǎn)量的有序增長(zhǎng)產(chǎn)生影響。因此，確定適合小型煤礦的抽采方法，提高抽放效果是降低瓦斯事故，實(shí)現(xiàn)貴州煤炭安全生產(chǎn)的關(guān)鍵步驟。

1 抽放與利用現(xiàn)狀

1.1 未安裝瓦斯抽放設(shè)備

根據(jù)貴州省相關(guān)文件，高瓦斯礦井及煤與瓦斯突出礦井必須進(jìn)行瓦斯抽放，建立瓦斯抽采系統(tǒng)。貴州省小型煤礦部分新建礦井，缺乏煤層瓦斯抽采基礎(chǔ)參數(shù)，未進(jìn)行抽采難易程度分析，尚未安裝瓦斯抽采系統(tǒng)。部分已建礦井由于停產(chǎn)整頓、管理者認(rèn)識(shí)不到位、資金不足等原因未安裝瓦斯抽采系統(tǒng)。

1.2 抽放效果不理想

貴州省煤層賦存條件復(fù)雜，大部分煤層透氣性差，煤層密閉性好，給瓦斯抽采工作帶來(lái)困難，瓦斯抽放濃度低、流量小，導(dǎo)致抽出的瓦斯過少而不加利用，直接排放。

2 存在的主要問題

2.1 瓦斯抽放存在的問題

（1）煤層賦存狀況差。貴州省煤層褶皺、斷層構(gòu)造較多；薄及中厚煤層分布廣泛，經(jīng)常出現(xiàn)合并、分叉現(xiàn)象。煤層透氣性低，瓦斯含量大，一般在10～20m3／t，最高達(dá)33.6m3／t〔4〕；煤層頂板易破碎，底板易底鼓，頂?shù)装鍡l件差。因此與其他省份相比，貴州省小型煤礦的瓦斯抽放要更加困難。

（2）抽放技術(shù)低、抽放系統(tǒng)不匹配。由于小型煤礦資金缺乏，抽采工藝和方法落后，部分礦井沒有設(shè)立專業(yè)的抽放隊(duì)伍，帶來(lái)了以下幾點(diǎn)問題：① 抽放系統(tǒng)不匹配。有些礦井使用的瓦斯抽放泵能力不足，抽放主管、干管管徑太小、沿程阻力大〔5〕，未能按照設(shè)計(jì)要求抽放瓦斯；② 鉆孔工程量不足，管理不到位。抽放鉆孔對(duì)瓦斯抽放效果起到重要作用，部分小型煤礦噸煤抽放鉆孔長(zhǎng)度平均只有0.018 m。另外，打鉆過程中由于管理不到位和鉆孔設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致廢孔較多，抽放鉆孔數(shù)量嚴(yán)重不足；③ 封孔質(zhì)量差。封孔質(zhì)量直接影響到鉆孔抽放效果，如今部分礦井仍使用黃泥或水泥砂漿封孔，使得封孔長(zhǎng)度不足且密閉性差；④瓦斯抽放方法單一。對(duì)于多煤層開采的礦井僅用本煤層抽放方法，未進(jìn)行鄰近層及回采后的采空區(qū)埋管抽放，抽放效果差。

（3）領(lǐng)導(dǎo)觀念不正確。個(gè)別礦井領(lǐng)導(dǎo)觀念不正確，對(duì)瓦斯抽放重視程度不夠。不了解外部情況，缺乏有效的合作。有些礦井雖然建立了瓦斯抽放系統(tǒng)，由于瓦斯抽采量不穩(wěn)定，抽放效果差，達(dá)不到年抽放要求。導(dǎo)致抽放系統(tǒng)時(shí)停時(shí)運(yùn)，甚至不進(jìn)行瓦斯抽放，僅僅依靠風(fēng)排瓦斯。

2.2 瓦斯利用存在的問題

由于小型煤礦的抽采濃度普遍偏低，使得抽放的瓦斯難以利用；另外貴州省大部分小型煤礦都位于偏遠(yuǎn)落后地區(qū)，即使有些礦井抽放的瓦斯有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，也因?yàn)榻煌ú槐憷y以充分利用，直接排放到空氣中；當(dāng)?shù)卣畬?duì)抽放瓦斯利用的宣傳和支持力度不夠大，瓦斯抽放利用具有前期資金投入大，預(yù)期收入不明朗的特點(diǎn)。資金短缺的小型煤礦對(duì)于瓦斯利用積極性低，缺乏政府引導(dǎo)。

3 提高抽放效果的方法

1）更換合適的抽放設(shè)備，改造抽放管路

針對(duì)有些礦井抽放泵能力不足的情況，應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求更換大功率抽放系統(tǒng)，淘汰陳舊設(shè)施，完善煤礦瓦斯抽采工作。在進(jìn)行抽放設(shè)備改造的同時(shí)，也要對(duì)井下抽放管路改造，增大主管、干管管徑，減小沿程阻力，提高抽放效率。

2）改進(jìn)抽放方法，引進(jìn)抽放技術(shù)

礦井應(yīng)從采用單一的瓦斯抽放方法，轉(zhuǎn)變?yōu)楸久簩?、鄰近層和采空區(qū)三種瓦斯抽放方法的聯(lián)合使用。有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性的礦井還要根據(jù)貴州省文件的要求，布置頂（底）板瓦斯抽放巷，預(yù)抽煤層的瓦斯。在日常抽放工作中，要多研究小型煤礦相適應(yīng)的抽放利用技術(shù)，逐步提高抽放效果。

3）完善地質(zhì)資料，改進(jìn)打鉆工藝，提高封孔質(zhì)量

針對(duì)部分礦井地質(zhì)資料不完善的情況，礦方應(yīng)聘請(qǐng)有資質(zhì)的單位盡快完善礦井煤層及瓦斯賦存，地質(zhì)構(gòu)造等方面的資料。由于大部分突出煤層屬于結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞煤層，打鉆難事瓦斯鉆孔施工的技術(shù)瓶頸〔3〕，引進(jìn)強(qiáng)力的鉆機(jī)、鉆具等設(shè)備顯得尤為重要。制定合理的鉆孔設(shè)計(jì)，加強(qiáng)打鉆時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)管理，保證鉆孔工程量，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工。使用馬粒散等封孔材料，禁止人工封孔，提高封孔質(zhì)量。

4）增大政府扶持力度

政府應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的制度，為小型煤礦瓦斯利用提供優(yōu)惠政策，進(jìn)行宣傳和引導(dǎo)，使礦企負(fù)責(zé)人意識(shí)到瓦斯和煤炭都是一種能源而加以利用，調(diào)動(dòng)小型煤礦瓦斯抽放利用積極性。

4 結(jié)語(yǔ)

貴州省小型煤礦數(shù)量眾多且多數(shù)為高突礦井，安裝瓦斯抽放系統(tǒng)的必要性顯而易見。在抽放過程中存在煤層賦存狀況差、抽放技術(shù)低、抽放系統(tǒng)不匹配、部分領(lǐng)導(dǎo)對(duì)瓦斯抽放重視程度不夠等問題。瓦斯抽采濃度低，交通不便使得瓦斯利用經(jīng)濟(jì)效果不顯著，抽出的瓦斯直接排放到空氣中。因此，更換合適的抽放設(shè)備，改造抽放管路；改進(jìn)抽放方法，引進(jìn)抽放技術(shù)；完善地質(zhì)資料，改進(jìn)打鉆工藝，提高封孔質(zhì)量；增大政府扶持力度，提高瓦斯利用率等，是提高貴州小型煤礦瓦斯抽放能力和利用效率的有效方法。

〔1〕王忠奎 .貴州煤礦事故發(fā)生原因分析〔J〕.貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008，37（2）：15－18.

〔2〕2007年貴州省煤礦安全生產(chǎn)事故分析報(bào)告〔R〕.貴陽(yáng)：貴州省安全生產(chǎn)委員會(huì)辦公室，2008.

〔3〕龍祖根，宗 羽 .貴州煤礦瓦斯事故及其防治技術(shù)研究〔J〕.煤礦開采，2004，9（3）：67.11－13.

〔4〕王兆豐，劉 軍 .我國(guó)煤礦瓦斯抽放存在的問題及對(duì)策探討〔J〕.煤礦安全，2005，36（3）：29－32.

〔5〕馬丕梁 .煤礦瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)手冊(cè)〔M〕.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.