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摘 要：随着社会各界对煤碳需求量的增加，煤矿矿井的开采深度不断增加，开采范围不断地扩大。在矿井开采深度不断增加的基础上随之而来的是瓦斯含量与瓦斯压力的上升。煤矿出现瓦斯爆炸等安全事故的几率更高。为了避免瓦斯安全事故的出现，将煤层中的瓦斯进行预抽处理是防治瓦斯突出的重要途径和方式。文章主要就合理抽采负压在矿井实际生产过程中应用进行研究。
关键词：瓦斯防突；安全事故；抽采负压
在煤矿开采工作中，先进机械设备的应用以及先进施工技术的使用，使得煤矿工作面的推进速度越来越快，煤矿开采效率越来越高，煤炭产量越来越大。同时，伴随着煤炭矿井开采的不断推进，因钻孔而致使瓦斯含量也不断增加，导致我国煤矿矿区工作面瓦斯涌出量显著增加。对于瓦斯突出煤层，需要在煤矿开采前对其进行处理，以降低其突出的安全威胁。新安煤矿是典型的三软煤层，利用瓦斯抽采技术能够有效改善煤层的透气情况，转变煤矿应力集中的状态，让矿井原有的瓦斯可以被释放，进而达到瓦斯抽采的目标。
1 煤矿瓦斯抽采设计
煤矿瓦斯抽采的方式众多，根据不同的划分准则，瓦斯抽采的方式分为很多种。根据煤层开采时间分类，可以分为采前抽采、采中抽采、采后抽采。根据瓦斯抽采对象分类，可以将其分为本煤层抽采、邻近层抽采、回采工作面抽采等。根据抽采方式划分可以分为钻孔抽采、地面钻井抽采等[1]。对于某一个矿井或煤层来说，不可能只是通过唯一的方法来进行矿井瓦斯抽采工作。而是应该针对煤层地质、瓦斯赋存的实际情况来制定相应的抽采技术方案。灵活选择两种或以上抽采方式进行综合瓦斯抽采活动，从而实现煤矿瓦斯抽采量的最大化[2]。经过煤矿瓦斯抽采工作能够让抽采效果可以满足煤矿工作面的安全工作需求，保证煤矿工作的安全生产，最终保证煤矿矿井的高效安全生产[3]。
根据本文研究的新安煤矿实际情况瓦斯抽采采用水力冲孔与瓦斯抽采。根据相关资料显示，新安煤矿水力冲孔的影响半径数据为6m。在区域内一共钻孔944个，钻孔分布在巷道两旁以及顶部，孔洞总深度为33399.9m，孔洞平均分布在14200工作面回采范围中。待钻孔施工完成后进行水力冲孔。为了防止煤矿出现抽采的空白区域，在工作面设计扇形布控开展瓦斯抽采工作。
2 煤矿瓦斯抽采参数优化
2.1 地点选择
14230上巷7、8、9、10、11、12#钻场
14230下部底板岩巷4左、4右、5左、5右、6左、7左#钻场
2.2 试验方案
14230上巷、14230下部底板岩巷6个钻场分别作为测定单元，分别选不同负压（7～10kPa、10～13kPa、13～16kPa、16～19kPa、19～22kPa、22kPa以上）分别测量其抽放浓度、流量。
测量方法：每天测量一次，第一天分别将各集气箱负压调至选定范围，第一个集气箱调至7～10kPa，第二个集气箱调至10～13kPa依次类推，第二天分别测量各个集气箱的抽采参数，并做好记录，每次测量完毕，随时将该集气箱抽采负压调至下一个范围，即每个集气箱在原来负压的基础上压力提高3kPa。
2.3 实验结果
从图1不同负压下每组钻孔平均抽采瓦斯流量的变动可以明显看出，当负压从13kPa上升到16kPa的时候，瓦斯抽采流量伴随着负压的加大而不断增大，当负压达到18kPa的时候，瓦斯抽采的流量不但没有上升，反而下降了。造成这种情况的主要因素可能是由于负压过高。因为封孔段或抽采管连接漏气会导致抽采中断，从而降低瓦斯浓度，使得瓦斯纯量遍地。或者是由于煤层透气系数低，导致瓦斯补给不足。表1为在不同负压在抽采15天的瓦斯抽采量。
从不同负压下每组钻孔抽采的15天的瓦斯抽采量可以明显看出，每一组的钻孔抽采15天的瓦斯抽采量与钻孔每分钟抽采量并不是呈现简单的正相关。导致这种情况不仅仅是由于伴随着抽采时间的增加，钻孔瓦斯量本来就是逐渐变小的情况外，另外还有其他影响因素。主要包括不同负压下抽采效果的不同[4]。当抽采负压从1kPa上升到13kPa的时候，当钻孔抽采负压逐渐变大，钻孔抽采瓦斯量不断增加[5]。而当抽采负压位于15～17kPa的时候，瓦斯抽采量位于最高峰，当抽采负压大于22kPa的时候，钻孔抽采瓦斯量并没有相应的增加。因此，对于新安矿区的煤层条件，抽采系统负压需要保持孔口的负压在15～17kPa时，抽采浓度最大。
3 结束语
煤矿矿井瓦斯不单单是造成煤矿安全事故的根源，同时也是一种十分实用的清洁能源。在煤矿开采的过程中如果可以通过合理的抽采计划将瓦斯抽采处理并且善加利用就不单单可以减少煤矿安全事故的发生，还能够充分利用瓦斯能源。通过本文的研究可以得出，在义煤新安煤矿14200工作面中不同范围的抽采负压下，瓦斯抽采量均有所变化，因此在瓦斯抽采过程中可以保持15～17kPa，此时的抽采浓度最大。
参考文献
[1]韩甲业.我国报废煤矿瓦斯抽采利用现状及潜力[J].中国煤层气，2013，（4）：23-25，12.
[2]陈春阳.煤矿瓦斯抽采技术研究及应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2014，（6）：117-118.
[3]王兆丰，刘慧鹏，杨宏民.伏岩煤业抽采负压沿钻孔深度变化规律[J].煤矿安全，2013，（10）：156-157，161.
[4]李日富.地面钻井抽采负压对采空区气体流场分布影响[J].煤炭科学技术，2012，（7）：38-40，88.
[5]张雨，袁奎，邢真强.注氮条件下不同抽采负压对采空区氧化宽度影响[J].矿业工程研究，2015，（2）：9-16.
（作者单位：新安煤矿防突科）
关键词：瓦斯防突；安全事故；抽采负压
在煤矿开采工作中，先进机械设备的应用以及先进施工技术的使用，使得煤矿工作面的推进速度越来越快，煤矿开采效率越来越高，煤炭产量越来越大。同时，伴随着煤炭矿井开采的不断推进，因钻孔而致使瓦斯含量也不断增加，导致我国煤矿矿区工作面瓦斯涌出量显著增加。对于瓦斯突出煤层，需要在煤矿开采前对其进行处理，以降低其突出的安全威胁。新安煤矿是典型的三软煤层，利用瓦斯抽采技术能够有效改善煤层的透气情况，转变煤矿应力集中的状态，让矿井原有的瓦斯可以被释放，进而达到瓦斯抽采的目标。
1 煤矿瓦斯抽采设计
煤矿瓦斯抽采的方式众多，根据不同的划分准则，瓦斯抽采的方式分为很多种。根据煤层开采时间分类，可以分为采前抽采、采中抽采、采后抽采。根据瓦斯抽采对象分类，可以将其分为本煤层抽采、邻近层抽采、回采工作面抽采等。根据抽采方式划分可以分为钻孔抽采、地面钻井抽采等[1]。对于某一个矿井或煤层来说，不可能只是通过唯一的方法来进行矿井瓦斯抽采工作。而是应该针对煤层地质、瓦斯赋存的实际情况来制定相应的抽采技术方案。灵活选择两种或以上抽采方式进行综合瓦斯抽采活动，从而实现煤矿瓦斯抽采量的最大化[2]。经过煤矿瓦斯抽采工作能够让抽采效果可以满足煤矿工作面的安全工作需求，保证煤矿工作的安全生产，最终保证煤矿矿井的高效安全生产[3]。
根据本文研究的新安煤矿实际情况瓦斯抽采采用水力冲孔与瓦斯抽采。根据相关资料显示，新安煤矿水力冲孔的影响半径数据为6m。在区域内一共钻孔944个，钻孔分布在巷道两旁以及顶部，孔洞总深度为33399.9m，孔洞平均分布在14200工作面回采范围中。待钻孔施工完成后进行水力冲孔。为了防止煤矿出现抽采的空白区域，在工作面设计扇形布控开展瓦斯抽采工作。
2 煤矿瓦斯抽采参数优化
2.1 地点选择
14230上巷7、8、9、10、11、12#钻场
14230下部底板岩巷4左、4右、5左、5右、6左、7左#钻场
2.2 试验方案
14230上巷、14230下部底板岩巷6个钻场分别作为测定单元，分别选不同负压（7～10kPa、10～13kPa、13～16kPa、16～19kPa、19～22kPa、22kPa以上）分别测量其抽放浓度、流量。
测量方法：每天测量一次，第一天分别将各集气箱负压调至选定范围，第一个集气箱调至7～10kPa，第二个集气箱调至10～13kPa依次类推，第二天分别测量各个集气箱的抽采参数，并做好记录，每次测量完毕，随时将该集气箱抽采负压调至下一个范围，即每个集气箱在原来负压的基础上压力提高3kPa。
2.3 实验结果
从图1不同负压下每组钻孔平均抽采瓦斯流量的变动可以明显看出，当负压从13kPa上升到16kPa的时候，瓦斯抽采流量伴随着负压的加大而不断增大，当负压达到18kPa的时候，瓦斯抽采的流量不但没有上升，反而下降了。造成这种情况的主要因素可能是由于负压过高。因为封孔段或抽采管连接漏气会导致抽采中断，从而降低瓦斯浓度，使得瓦斯纯量遍地。或者是由于煤层透气系数低，导致瓦斯补给不足。表1为在不同负压在抽采15天的瓦斯抽采量。
从不同负压下每组钻孔抽采的15天的瓦斯抽采量可以明显看出，每一组的钻孔抽采15天的瓦斯抽采量与钻孔每分钟抽采量并不是呈现简单的正相关。导致这种情况不仅仅是由于伴随着抽采时间的增加，钻孔瓦斯量本来就是逐渐变小的情况外，另外还有其他影响因素。主要包括不同负压下抽采效果的不同[4]。当抽采负压从1kPa上升到13kPa的时候，当钻孔抽采负压逐渐变大，钻孔抽采瓦斯量不断增加[5]。而当抽采负压位于15～17kPa的时候，瓦斯抽采量位于最高峰，当抽采负压大于22kPa的时候，钻孔抽采瓦斯量并没有相应的增加。因此，对于新安矿区的煤层条件，抽采系统负压需要保持孔口的负压在15～17kPa时，抽采浓度最大。
3 结束语
煤矿矿井瓦斯不单单是造成煤矿安全事故的根源，同时也是一种十分实用的清洁能源。在煤矿开采的过程中如果可以通过合理的抽采计划将瓦斯抽采处理并且善加利用就不单单可以减少煤矿安全事故的发生，还能够充分利用瓦斯能源。通过本文的研究可以得出，在义煤新安煤矿14200工作面中不同范围的抽采负压下，瓦斯抽采量均有所变化，因此在瓦斯抽采过程中可以保持15～17kPa，此时的抽采浓度最大。
参考文献
[1]韩甲业.我国报废煤矿瓦斯抽采利用现状及潜力[J].中国煤层气，2013，（4）：23-25，12.
[2]陈春阳.煤矿瓦斯抽采技术研究及应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2014，（6）：117-118.
[3]王兆丰，刘慧鹏，杨宏民.伏岩煤业抽采负压沿钻孔深度变化规律[J].煤矿安全，2013，（10）：156-157，161.
[4]李日富.地面钻井抽采负压对采空区气体流场分布影响[J].煤炭科学技术，2012，（7）：38-40，88.
[5]张雨，袁奎，邢真强.注氮条件下不同抽采负压对采空区氧化宽度影响[J].矿业工程研究，2015，（2）：9-16.
（作者单位：新安煤矿防突科）