开滦矿区煤层瓦斯预抽与利用技术研究

煤矿瓦斯高效抽采和利用方案一、实施背景煤矿瓦斯是一种主要源自煤矿井下的有害气体，其主要成分为甲烷。

在煤矿开采过程中，瓦斯容易引发爆炸和燃烧，对矿工生命安全和煤矿生产安全构成严重威胁。

因此，开展煤矿瓦斯高效抽采和利用工作，对于保障矿工生命安全、促进煤矿安全生产、提高资源利用率、推进能源结构调整均具有重要意义。

二、工作原理煤矿瓦斯高效抽采和利用方案主要基于以下工作原理：1. 预抽采：在煤矿井下巷道形成之前，通过地面钻孔的方式对煤层进行预抽采，以降低煤层中的瓦斯含量，降低开采过程中的瓦斯涌出量。

2. 边采边抽：在煤矿开采过程中，利用井下巷道或钻孔对工作面进行瓦斯抽采，以降低工作面及其周边区域的瓦斯浓度，保障工作面安全推进。

3. 瓦斯利用：将抽采出的瓦斯进行提纯、压缩、液化等处理，制成高品位的瓦斯气体，用于民用燃气、工业燃料、汽车燃料等领域。

同时，将瓦斯废气进行氧化处理，生成二氧化碳和水，实现二氧化碳的资源化利用。

三、实施计划步骤1. 建立瓦斯抽采系统：在煤矿井下建立瓦斯抽采管网和抽采泵站，实现对煤层中瓦斯的抽采。

2. 瓦斯抽采监测：在井下设置瓦斯传感器和监控摄像头等设备，对瓦斯抽采过程进行实时监测，及时发现和解决安全隐患。

3. 瓦斯利用工程建设：在矿区内建设瓦斯利用工程，包括瓦斯液化、提纯、压缩等装置，将瓦斯转化为高品位的气体燃料或液体燃料。

4. 瓦斯安全管理：制定和实施严格的瓦斯安全管理制度和操作规程，确保瓦斯抽采和利用过程中的安全。

5. 人员培训与资质认证：对从事瓦斯抽采和利用的工作人员进行专业技能培训和资质认证，提高员工的业务水平和管理能力。

四、适用范围本方案适用于各种类型的煤矿，特别是高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井。

同时，本方案也适用于将瓦斯作为清洁能源进行利用的领域，如城市燃气、工业燃料、汽车燃料等。

五、创新要点1. 综合利用：将煤矿瓦斯的抽采与利用相结合，实现了资源的综合利用，提高了资源利用率和经济效益。

收稿日期:2018-05-02作者简介:崔秀奇(1981-),男,山西长治人,助理工程师,从事煤矿地质、防治水、煤层气开发利用等工作。

doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2018.08.041浅谈煤矿地面瓦斯预抽井的综合利用崔秀奇(潞安矿业集团公司地质处,山西长治　046204)摘　要:随着煤矿开采深度的增加,瓦斯逐渐成为制约矿井安全高效生产的重大障碍之一。

地面瓦斯预抽井除用于煤矿瓦斯超前治理外,还用于煤层增透改造、消突、地质勘查与物探验证、采空区抽采等方面,增透消突效果明显。

关键词:瓦斯治理;压裂增透;瓦斯抽采;综合利用中图分类号:TD712.6 文献标识码:B 文章编号:1005-2798(2018)08-0095-02 随着煤矿开采向深部延伸,煤层瓦斯含量、瓦斯压力随开采深度的增加而增大,煤矿瓦斯逐渐成为制约矿井安全高效生产的重大障碍之一。

地面瓦斯预抽井(煤层气井)具有超前治理距离长及抽采时间长的特点,可以对矿井未来规划区域进行瓦斯超前治理,施工作业不受井下采掘作业影响,被高瓦斯和突出矿井用于瓦斯治理。

地面瓦斯预抽井除用于煤层瓦斯超前治理外,还用于煤层增透改造、消突、地质勘查与物探验证、采空区抽采等方面。

1　煤层瓦斯超前治理高瓦斯和瓦斯突出矿井在未来规划的高瓦斯区域布置地面瓦斯预抽井,用于瓦斯的超前治理,为后续采掘活动奠定基础,从实际应用情况看,超前预抽效果比较明显。

潞安集团余吾矿在井田南五、南六采区共有37口地面瓦斯预抽井进行排采(预抽),通过分析2013—2017年排采数据,平均单井日产气量290~337m 3,其中LA -015井平均日产气量900~1100m 3,LA -044井平均日产气量1500~2289m 3,压裂影响范围内平均吨煤每年可降低瓦斯0.4~0.5m 3。

该矿S5202工作面、S5203工作面位于LA -011至LA -024瓦斯预抽井压裂影响范围内(受采掘影响,其中的14口井已经停止排采,排采时间为6~7a),实际掘进过程中井下实测煤层瓦斯含量约8m 3/t,根据南五采区瓦斯地质报告,该区域原始瓦斯含量约11m 3/t,通过地面瓦斯预抽,煤层瓦斯含量降低了约3m 3/t,说明地面瓦斯抽采井对降低煤层瓦斯含量有一定的效果,且排采周期越长,治理效果越明显。

煤矿瓦斯抽采技术应用分析摘要：目前，我国已经进人深部开采时代，煤层中的瓦斯含量逐渐增加，这导致瓦斯引起灾害的可能性也大大增加。

为了保证开采的安全性，必须对煤层中的瓦斯进行治理，一种重要的手段是对煤层中的瓦斯进行预抽。

由于我国煤层大多经历了地质构造的作用，煤层透气性较差，直接抽采煤层中的瓦斯存在着很大的困难，为此，需要应用一些强化瓦斯抽采的技术措施。

基于此，文章对煤矿瓦斯抽采技术的应用进行了研究，以供参考。

关键词：煤矿开采；瓦斯抽采；技术措施1瓦斯抽采技术面临的难点分析地面钻井抽采煤层瓦斯的效果比较差，已经很少采用。

目前，中国大多数矿井采用的是井下钻孔抽采煤层中瓦斯的方法。

但是由于我国煤层透气性较差，采用普通的钻孔来进行瓦斯抽采，存在抽采时间长、抽采效果差的不足。

因此为了强化瓦斯抽采，需要采用一些其他技术。

在当前的煤矿瓦斯抽采工作中，主要面临以下方面难点：（1）顺煤层抽瓦斯钻孔施工深度难以满足高效区域抽采的要求。

顺煤层抽瓦斯钻孔施工深度难以满足高效区域抽采的要求，使得大量采用抽瓦斯专用岩巷，工程成本高、施工时间长、产生大量废渣。

（2）缺乏长钻孔轨迹测定技术井下钻孔施工存在风险。

缺乏长钻孔轨迹测定技术，使得抽瓦斯难均匀、易留事故隐患；井下钻孔施工存在风险，远程（或地面）操控成为趋势和难点。

（3）井下抽采的瓦斯浓度低及煤层透气性低。

井下抽采的瓦斯浓度低，不利于安全抽采与输运，也给资源利用带来困难；煤层透气性低，抽瓦斯效果较差，提高透气性和抽采效果是难题；用地面井抽采采动影响区瓦斯效果好，但易受采动破坏，提高其高效服务寿命是难题。

2煤矿瓦斯抽采技术的应用研究2.1做好瓦斯监测工作煤矿瓦斯监测是进行瓦斯防治的基础，其有效性对于煤矿安全有着重要影响。

在进行瓦斯监测时，需做好以下几方面工作：（1）要检查一些关键位置处瓦斯探头的完好性。

瓦斯探头是监测瓦斯的重要设备，其主要功能是测量空气中的瓦斯浓度，但由于煤矿井下恶劣的生产环境，瓦斯探头很容易损坏。

矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景1. 引言1.1 矿井瓦斯抽采技术的重要性矿井瓦斯是煤矿井下产生的一种有毒有害气体，含有可燃气体成分，一旦发生瓦斯爆炸事故，将给矿工的生命和矿井设施造成严重威胁。

开展矿井瓦斯抽采技术研究及应用至关重要。

矿井瓦斯抽采技术可以有效减少瓦斯的积聚，降低矿井瓦斯浓度，减少瓦斯爆炸的潜在危险，保障煤矿生产安全。

瓦斯是一种重要的能源资源，通过抽采瓦斯并进行利用，不仅可以减少煤矿排放的温室气体，还可以节约能源资源，实现绿色发展和可持续利用。

矿井瓦斯抽采技术的研究和应用对于提高煤炭开采效率、保障矿工生命安全、保护环境等方面都具有重要意义。

通过不断改进完善矿井瓦斯抽采技术，促进煤矿安全生产，提高矿井生产效率，实现资源的有效开采与利用，这些都是当前研究矿井瓦斯抽采技术的重要目标和意义。

1.2 研究意义矿井瓦斯抽采技术的研究意义在于提高矿井安全生产水平，减少瓦斯爆炸事故的发生，保障矿工的生命安全和财产安全。

瓦斯是煤矿生产中常见的有害气体之一，过量的瓦斯积聚会导致爆炸事故，给煤矿生产带来严重危害。

瓦斯抽采技术的研究可以有效地将瓦斯从矿井中抽出，降低瓦斯浓度，减少爆炸风险，提高矿井的安全性。

瓦斯抽采技术的研究还可以提高煤矿的资源利用效率，将瓦斯转化为可利用的能源，减少能源浪费，实现资源循环利用。

瓦斯抽采技术的研究还可以促进煤矿的可持续发展，推动煤矿生产向绿色、低碳、环保的方向发展，符合现代社会对于环保和可持续发展的要求。

瓦斯抽采技术的研究意义重大，对于煤矿产业的发展和矿工的生命安全都具有重要意义。

2. 正文2.1 矿井瓦斯抽采技术的现状矿井瓦斯抽采技术是指利用各种方法将矿井中积聚的瓦斯抽出，以减轻瓦斯对矿井安全生产的影响。

目前，矿井瓦斯抽采技术已经取得了一定的成果，但仍存在一些问题和挑战。

瓦斯抽采技术的抽采效率不高是一个普遍存在的问题。

部分矿井瓦斯抽采设备老化，运行效率较低，导致瓦斯抽出不及时，增加了矿井的安全隐患。

煤矿矿井瓦斯抽采与利用技术的创新煤矿矿井瓦斯是一种常见的矿井危险气体，不仅容易引发煤矿事故，还对环境造成严重污染。

因此，研发、创新煤矿矿井瓦斯抽采与利用技术，成为煤矿行业的重要课题之一。

本文将从瓦斯抽采技术和瓦斯利用技术两个方面，论述煤矿矿井瓦斯抽采与利用技术的创新。

一、瓦斯抽采技术的创新瓦斯抽采技术是有效预防瓦斯事故和减少瓦斯排放的重要手段。

传统的瓦斯抽采技术主要包括通风抽放、孔喷放和吸收等方法。

然而，这些方法存在损耗大、效率低等问题，亟需进行技术创新。

近年来，瓦斯抽采技术在我国煤矿行业取得了长足的进步。

首先，新型瓦斯抽采装备的研发和应用推动了技术的发展。

例如，引进和改进了高效、节能的瓦斯抽采设备，如瓦斯抽采机、抽采风机等，大大提高了瓦斯抽采效率。

其次，发展了新型瓦斯抽采工艺和系统。

比如，利用压力差驱动瓦斯流动的原理，开发了瓦斯抽采系统。

这种系统不仅能够提高瓦斯抽采的效率，还能够将瓦斯输送到地面进行利用。

此外，智能化技术在瓦斯抽采中的应用也为创新提供了新思路。

通过引入人工智能、互联网和传感器技术，可以对瓦斯抽采过程进行实时监测和控制，及时发现问题并采取相应措施。

这种智能化的瓦斯抽采技术不仅提高了工作效率，还减少了人员的风险。

二、瓦斯利用技术的创新瓦斯利用技术是将煤矿矿井瓦斯转化为可利用能源的过程，通过瓦斯利用不仅能够减少矿井瓦斯的排放，还能够提供可再生能源，实现资源的高效利用。

在瓦斯利用技术方面，我国也进行了多项创新研究。

首先，开展了瓦斯发电技术的研发和应用。

瓦斯发电是将矿井瓦斯中的甲烷转化为电能的过程。

通过采用高效发电设备，可以将瓦斯转化为清洁能源，满足煤矿生产和周边社会的能源需求。

其次，开发了瓦斯液化和瓦斯化学品利用技术。

瓦斯液化技术将瓦斯转化为液态能源，便于储存和运输；瓦斯化学品利用技术则将瓦斯转化为化学品，如甲醇、乙烯等，实现资源的综合利用。

此外，瓦斯利用技术的创新还涉及到瓦斯高效利用的研究。

矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景矿井瓦斯抽采技术是指对煤矿井下的瓦斯进行抽采处理，以防止瓦斯爆炸事故的发生，同时也可以利用瓦斯资源进行能源开发。

随着我国煤矿生产规模的不断扩大，矿井瓦斯抽采技术在煤矿安全生产中的地位日益重要。

本文将对矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景进行探讨。

一、研究现状1. 瓦斯抽采技术的发展历程瓦斯抽采技术的发展经历了多个阶段，最初是简单的自然通风和机械通风抽采方式，后来发展出了稀释瓦斯、吸附瓦斯、水封、地面抽采等技术。

随着科技的发展，现在还涌现出了更加先进的抽采技术，如超高压水射流技术、地下煤层气回采技术等。

2. 研究领域及热点目前，国内外矿井瓦斯抽采技术的研究主要集中在以下几个领域：（1）瓦斯抽采新技术的研究，包括新型瓦斯抽采设备的开发与应用、新型瓦斯抽采工艺的探索等；（2）瓦斯抽采理论研究，包括瓦斯涌出规律、瓦斯抽采效果评价、瓦斯抽采参数优化等；（3）瓦斯资源综合利用技术的研究，包括瓦斯发电、瓦斯化学利用、瓦斯制氢等方面的研究。

3. 技术应用情况目前，国内外矿井瓦斯抽采技术已经得到了广泛的应用，各种抽采设备和工艺在煤矿生产中得到了推广。

在我国，随着《煤矿安全规程》的不断修订和完善，矿井瓦斯抽采技术得到了更加重视，很多煤矿都配备了先进的瓦斯抽采设备，实现了瓦斯的高效抽采和综合利用。

二、前景分析随着煤矿开采深度的不断加深和瓦斯含量的增加，瓦斯抽采技术将朝着更加安全、高效、节能、环保的方向发展。

未来，瓦斯抽采技术的发展趋势将主要包括以下几个方面：（1）智能化：瓦斯抽采设备将更加智能化，实现自动化控制和远程监控，提高抽采的稳定性和安全性；（2）节能减排：瓦斯抽采过程中的能源消耗和废气排放将大大减少，达到节能减排的目标；（3）多元化利用：瓦斯资源将不仅仅用于防治瓦斯爆炸，还将更多地用于能源开发和化学利用。

3. 技术发展挑战在矿井瓦斯抽采技术的发展过程中，也面临着一些挑战，主要包括以下几个方面：（1）深部矿井瓦斯抽采技术的难点：随着煤矿深部开采的加速，深部矿井瓦斯抽采技术将面临更大的挑战，如瓦斯渗透规律、瓦斯抽采设备的适应性等问题；（3）瓦斯综合利用技术的突破：虽然瓦斯综合利用技术已经取得了一定进展，但如何将瓦斯资源更好地转化为清洁能源和化工原料，仍然需要进一步的研究和突破。

瓦斯抽采可行性研究报告一、引言随着石油和天然气资源的持续开采和利用，地下煤矿瓦斯成为了一种重要的清洁能源。

瓦斯抽采技术已经得到了广泛应用，通过抽采瓦斯不仅可以减少对环境的污染，还可以为企业带来经济收益。

然而，瓦斯抽采技术在不同地质条件下的可行性需要进行深入的研究和分析。

本报告旨在对瓦斯抽采技术的可行性进行研究，分析在不同地质条件下的应用前景和经济效益，为相关企业和政府部门提供决策参考。

二、瓦斯抽采技术概述瓦斯抽采技术是指利用特定的设备和方法将地下煤矿中的瓦斯抽出来，经过净化处理后，可以作为清洁能源供应给周边地区或工业企业。

瓦斯抽采技术的主要步骤包括瓦斯井钻探和抽采设备的安装，对抽采出的瓦斯进行净化处理，最终输送到指定地点供应或者转化为其他形式的能源。

在瓦斯抽采技术的应用过程中，需要考虑地质条件、瓦斯产量、设备投资和运营成本等因素，以确定技术的可行性和经济效益。

三、瓦斯抽采技术的应用现状和前景目前，瓦斯抽采技术已经在煤矿和其他地下资源开采领域得到了广泛的应用。

特别是在煤矿企业中，瓦斯抽采技术对于安全生产和环境保护至关重要。

随着能源需求的增加和环境保护的要求，瓦斯抽采技术的应用前景非常广阔。

未来，在新能源产业和清洁能源供应领域，瓦斯抽采技术也将会有更大的应用空间。

在城市燃气供应和工业用气方面，瓦斯抽采技术可以成为一种重要的补充能源，为社会提供更清洁和可持续的能源供应。

四、瓦斯抽采技术在不同地质条件下的可行性分析1. 天然气层在天然气层的瓦斯抽采中，地下瓦斯的产量和质量决定了技术的可行性和经济效益。

一般来说，瓦斯产量越高、质量越好的天然气层，瓦斯抽采技术的应用前景越广阔。

同时，在天然气层瓦斯抽采中，需要考虑地质构造和渗透性等因素，以确定抽采设备的布置和运行参数。

2. 煤矿瓦斯煤矿瓦斯抽采是瓦斯抽采技术的主要应用领域之一。

煤矿瓦斯的产量和质量取决于煤矿的地质条件和开采方式。

在煤矿瓦斯抽采中，需要考虑矿井的地质构造、水文地质条件、煤层气含量和瓦斯抽采设备的选型等因素，以确定瓦斯抽采技术的可行性和经济效益。

煤矿瓦斯抽采技术的创新与应用煤矿瓦斯是煤矿开采过程中产生的一种危险气体，如果不能有效地控制和利用，将对矿井的安全和环境造成严重威胁。

因此，煤矿瓦斯抽采技术的创新与应用成为煤矿安全生产的重要领域。

本文将详细介绍煤矿瓦斯抽采技术的创新和应用，以及相关的发展趋势。

一、煤矿瓦斯抽采技术的创新1. 高效瓦斯抽放装置传统的瓦斯抽放装置存在运行成本高和效率低的问题。

近年来，煤矿瓦斯抽采技术得到了长足的发展，新的高效瓦斯抽放装置得到了广泛应用。

例如，采用了高效能的瓦斯抽采机，可以有效地提高瓦斯抽放效率，降低煤矿瓦斯爆炸的风险。

2. 微高压泵技术传统的瓦斯抽采技术中，常常需要使用大量的电能来驱动潜水泵或排气泵进行抽放。

然而，这种方式存在能耗高、噪音大等问题。

近年来，微高压泵技术的出现，改变了传统瓦斯抽采方式。

微高压泵通过采用高压气体驱动的方式，实现了瓦斯的高效抽取，同时减少了能源的浪费。

3. 煤矿瓦斯治理关键技术创新煤矿瓦斯治理的关键在于有效地控制和利用瓦斯。

针对传统煤矿瓦斯泄漏的情况，近年来出现了一系列关键技术创新，如密闭型抽采采空区、水封气抽采、封顶抽采等。

通过创新的技术手段，可以更有效地控制瓦斯的泄漏，并利用瓦斯进行能源转化，实现煤矿的低碳、清洁开采。

二、煤矿瓦斯抽采技术的应用1. 降低矿井瓦斯浓度煤矿瓦斯抽采技术的应用可以有效地降低矿井瓦斯浓度，减少瓦斯爆炸的风险。

通过瓦斯抽采系统的建设和应用，可以将瓦斯抽采至安全浓度以下，保障矿工的安全。

2. 瓦斯资源化利用瓦斯资源化利用是煤矿瓦斯抽采技术的重要应用方向。

通过瓦斯的收集、净化、转化等过程，可以将瓦斯转化为电能或其他有价值的产品。

这不仅减少了矿井的能耗，同时也为煤矿带来了经济效益。

3. 环境保护煤矿瓦斯排放是一种严重的环境问题。

通过瓦斯抽采技术的应用，可以将瓦斯有效地收集起来，避免瓦斯的泄漏对环境造成污染。

同时，瓦斯抽采技术还可以减少温室气体的排放，对于缓解全球气候变化具有积极意义。