一、矿井概况：

　　抚顺煤田位于辽宁省抚顺市浑河南岸，煤田走向近似东西，由南向北倾斜，倾角约30°，煤田西起古城子河，东止东洲河。走向长度18Km，宽2—2.5Km，总面积40Km2。老虎台矿位于抚顺煤田的中部，为单一特厚煤层，煤层厚度50—120m，平均厚度58m。先后采用了炮采水砂充填、高档普采及目前的综采放顶煤开采方法。矿井设计生产能力300万吨 。煤层极具自然发火及煤尘爆炸危险。煤层自燃发火期3个月，最短13天。煤尘爆炸指数为40.68－47.15％。煤与瓦斯突出及冲击地压的威胁较为严重。矿井采用两翼对角抽出式通风方式。近年来随着综放开采的推广应用，采区瓦斯集中涌出较大，2006年瓦斯鉴定结果，绝对瓦斯涌出量212.55m3/min，相对瓦斯涌出量63.04 m3/t。在这种情况下靠通风稀释瓦斯无法满足安全生产的需要。对此我们贯彻“先抽后采，以风定产，监测监控”的方针。采取采前预抽，边抽边采等技术措施。单个采区瓦斯抽放量达到了200m3/min以上。有效的控制了采区回风流的瓦斯浓度至《规程》以下，确保了矿井安全生产。

　　二、瓦斯抽采现状

　　三处泵站共计安装了11台瓦斯水环真空泵，总计泵的额定流量为2472m3/min，总功率为3395KWm,抽采能力600 m3/min。在正常情况下，三处泵站只开4台泵，抽采混量为350～400m3/min左右，纯量180-190m3/min；年抽采混量1.8亿～2亿立方米，纯量0.95亿～1亿立方米左右，2006年瓦斯抽采纯量完成10006万立方米，矿井抽采率达到85%以上。现在井下在用Φ108～426mm瓦斯抽采管路70000余米，而且三处泵站通过井上下管网联通，实现了井下各抽采点连续抽采。2004年下半年，我们与抚顺比尔公司合作单独建立了瓦斯抽采监控系统，三个地面瓦斯抽采泵站11台抽采泵都上全了流量、压力、温度、高低浓瓦斯和设备开停传感器。应用瓦斯抽放技术，实现了综放面瓦斯有效防治。近年来，年抽放瓦斯量均在1亿立方米以上。见下表。

　　近年来瓦斯抽放统计表

年度	1998	1999	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006
年抽放纯量万m3	10048	12816	12684	13168	12133	10506	10439	10008	10006

　　2006年瓦斯抽放统计表

名称	累计纯量(万m3)	比例％
预抽	6071.15	60.67
边抽	3034.40	30.33
旧区抽放	900.69	9
合计	10006.24	100

　　三、煤层瓦斯抽采的方式方法

　　1、抽放方法

　　老虎台矿于1907年开采，1954年开始进行瓦斯抽放。先后采用了钻孔抽放、巷道抽放、钻孔和巷道混合抽放、采空区尾巷抽放等方法。在50多年的抽放中共抽出瓦斯26.7345亿m3，抽放量由初期的212.44万m3／a，提高到2001年1.32亿m3／a，矿井瓦斯预抽率达60％以上，矿井瓦斯抽采率达到85％，工作面的抽采率达到90％以上，并实现了综合利用，利用率达到100％。随着矿井的不断延伸及煤层地质的变化，尤其是综放开采的推广应用。原来炮采时期以钻孔抽放为主的抽放方法以适应不了新采煤工艺的需要。近年来通过在68001＃78001＃等工作面的抽放实践，成功的应用了以采空区尾巷抽放、两顺超前钻孔抽放、顶板瓦斯道抽放的抽放方法。

　　2、抽采方式

　　2.1采前预抽

　　生产准备期间，在入风煤门，入风顺槽两帮掘钻场打钻孔进行钻孔抽放。其作用，一是抽出瓦斯掩护掘进，并作为采前预抽。二是降低煤层瓦斯压力，防止煤与瓦斯突出。实例：83001＃一期共掘进钻场21个，打钻孔194个，抽出瓦斯1298万m3，钻孔长度150—170m，单孔流量最大达到2.01m3/min（见图一）通过打钻预抽瓦斯，确保了83001＃采区生产准备期间回风流瓦斯不超限，同时释放了煤层瓦斯压力，对防止煤与瓦斯突出及冲击地压起到了一定的抑制作用。

　　2.2边抽边采

　　采区开采后，随着工作面向前推进，工作面围岩、煤层的压力逐渐加大，媒体裂隙不断增加，瓦斯涌出量随之加大，集中向工作面涌出，以至于回风流瓦斯朝限。这时仅靠开采初期增加风量及预抽的瓦斯无法将风流瓦斯降至《规程》规定以下，必须实施变抽边采。

　　（1）尾巷抽放

　　采空区尾巷抽放是边抽边采主要应用手段之一，也是老虎台矿近年来综放开采瓦斯抽放较为成功的经验。

　　尾巷抽放就是在工作面后部掘进一条专用巷道至开切眼上方10—20m处。然后在巷道内敷设?325mm、?426mm瓦斯管路引出，并将巷道用河砂充填封闭，工作面推进5－10m后，其顶板与尾巷巷道冒通，形成较大的瓦斯赋存空间，随着工作面的推进，空间越来越大，然后进行低负压大流量高浓度抽放。解决上隅角、架后及回风流的瓦斯超限。应用尾巷抽放以来，综放面回风流的瓦斯浓度降至《规程》规定以下。（见图二）

　　（2）顶板瓦斯道抽放

　　就在工作面前方，超前30－50m在回风顺槽两帮向上方，掘进一条瓦斯巷，然后向采空区方向打钻，封孔并对接?200mm瓦斯管引出后对瓦斯巷道充填封闭，先进行钻孔抽放，工作面推过瓦斯巷道后钻孔报废再进行巷道抽放。

　　顶板瓦斯道抽放是尾巷抽放是尾巷抽放的一种补充。在尾巷抽放系统受到破坏，抽放效果不好时应用实施。

　　实例：68001＃采区由于尾巷受冲击地压作用巷道冒顶，影响了正常抽放，回风流瓦斯超限，对此先后布置了5个顶板瓦斯道（见图三），对采空区瓦斯进行有效抽放，抽出瓦斯10224.8万m3。确保采区的安全生产。

　　（3）工艺巷抽放

　　工艺巷抽放就是在工作面的前方回风顺槽沿煤层倾斜方向掘20－30m后再向煤层走向方向掘进，超前工作面5－10m停止，其高度抬高工作面10－15m（见图一）。然后四周布置钻孔，先进行高压注水后进行瓦斯抽放。其作用一是高压压裂煤体，破坏煤层机理，防止煤与瓦斯突出及冲击地压的发生。二是预抽煤体瓦斯并重点进行开采初期瓦斯抽放。三是解决综放开采放顶时煤层过硬顶板悬顶问题。

　　（4）上隅角埋管抽放

　　一般在开采前在上隅角预埋一趟?108mm或?200mm瓦斯管引出，进行抽放，重点解决上隅角瓦斯超限。

　　（5）工作面架间打钻或插管抽放

　　工作面架间打钻或插管抽放,重点解决局部瓦斯积聚和超限问题

　　2.3不同抽放方法的优缺点及适用条件对比

　　（1）尾巷抽放

　　优点：a.抽放能力大，可进行高负压大流量抽放；b.方法简单便于管理。管路固定巷道不会受影响；c.操作简便，有利于调控

　　缺点：a.抽放负压大，一是工作面为开口抽放，容易漏风。二是尾巷本身也容易漏风给自然发火创造了条件；b.发挥作用较晚，开采初期不能解决瓦斯涌出问题。

　　这种抽放方法适用于原生煤体瓦斯涌出量较大的综放工作面；适用于平采或俯采工作面。

　　（2）顶板瓦斯道抽放

　　优点：a.发挥作用较早，是解决开采初期瓦斯超限的重要手段；b. 直接抽放工作面架后上方的瓦斯，防止风流瓦斯超限和上隅角瓦斯积聚效果明显。

　　缺点：工程量大，抽放浓度不稳定且不易控制，浓度太低时容易引起顶煤道发火。

　　该抽放方法适用于工作面开采初期瓦斯涌出量较大的综放工作面或布置尾巷有困难的综放工作面或仰采综放面。尾巷抽放效果不好时可作辅助抽放。

　　（3）钻场抽放

　　优点：简单、灵活、有针对性，可根据瓦斯涌出量的大小，随时打钻抽放。

　　缺点：a.需要施工维护。b. 深部地质条件发生变化，煤层瓦斯压力大，打钻困难，影响抽放效果。

　　该抽放方法适用于生产准备期间煤巷抽放。

　　（4）埋管抽放

　　不需要掘进巷道，钻场，省时省力。担浪费大量的管材。适用于上隅角或局部瓦斯涌出较小的地点。

　　以上抽放方法适用于不同条件，在生产实践中我们根据综放面实际情况采取联合方法进行抽放，充分发挥各种抽放方法的优点，取长补短，从而达到理想抽放效果。

　　四、影响瓦斯抽采的的相关因素

　　影响综放面瓦斯抽采的最大因素就是采空区煤炭自然发火，这也是我们不断探索的难题和急需解决的课题，瓦斯抽放压力调节不当很容易造成煤炭自然发火。近年来68001＃、78002＃等采空区都发生了因抽放引起的自然发火事故。同时抽放尾巷也出现了发火征兆。对此，我们根据多年的、生产实践摸索出瓦斯抽放与通风、瓦斯抽放与防火规律。不断采区有效的技术措施，划分出采空区瓦斯抽放的“三区”“三带”分布情况。确立了采区产量、风量、推进度、大气压力、瓦斯涌出量大小等参数与瓦斯抽放的关系。并研究确立了采空区瓦斯抽放条件。这些对提高瓦斯抽放效果，保证安全生产起到了决定性的作用。

　　4.1采区产量与瓦斯抽放的关系

　　采区生产能力直接影响瓦斯涌出量的大小，产量越高，瓦斯涌出量就越大。综放面吨煤瓦斯涌出量大都在40－60m3,最大达到70 m3，根据产量的大小，可进行抽放设计。

　　4.2采区风量与瓦斯抽放的关系

　　采区风量过高和抽放强度过大会加大采空区漏风速度，易引起采空区煤炭自然发火。因此，在风速、风流瓦斯符合《规程》规定的前提下，尽量减少通风和瓦斯抽采压力。一般在开采初期，瓦斯抽采系统尚未完全发挥作用的情况下，采区稀释瓦斯主要靠通风解决，必须增加风量。综放面初期15～20m稀释瓦斯主要由通风承担。由于初期开采产量较小，瓦斯涌出量也小，风排瓦斯量达到20 m3/min以上，占采区涌出量的50～70%左右。工作面推进20m后，由于抽放开始发挥作用，采区风量逐渐减少，风排瓦斯量降至6～10m3/min左右，仅占采区涌出量的10～15%。（见图四）

　　4.3采区推进度与瓦斯抽放的关系

　　随着工作面推进距离越大，瓦斯涌出量也就越大，抽采强度就越大。由于老虎台矿矿井抽采能力较大，而且采区每月推进度较为稳定，因此对抽采影响不大，只是考虑发火因素，一般工作面月推进度必须达到20m以上。

　　4.4大气压力与瓦斯抽放的关系

　　大气压力降低时煤体游离与吸附瓦斯的释放速度加快，同时采空区内气体压力相对增高，体积膨胀，使采空区瓦斯涌出量增加，并大量涌出，此时必须增加抽采量。老虎台矿在这方面表现的特别明显，一般大气压力降低，采空区瓦斯就会大量涌出，因此我们每天都认真观察大气压力的变化情况，发现异常及时调节瓦斯抽采压力。从2006年3月开始老虎台矿与抚顺气象台合作每天进行大气压力预报，根据大气压力变化及时进行调节瓦斯抽采压力，通过生产实践看效果很好，气压变化造成瓦斯增大的次数明显减少，瓦斯超限次数得到有效控制。

　　五、瓦斯抽采组织机构及综合措施

　　5.1瓦斯抽采组织机构

　　建立了以矿长为组长，总工程师为副组长，副总及各科室科长和各车间技术负责人为成员的瓦斯治理领导小组，明确了小组成员在瓦斯治理中的分工和各自职责，保证了瓦斯治理各项工作顺利进行。

　　5.2瓦斯抽采综合措施

　　1、完善瓦斯抽采系统，严格执行“逢采必抽”以及“予抽瓦斯”为主、以“边采（掘）边抽”、“采空区抽放”为辅的综合抽采措施。

　　2、矿井抽采工作必须列入矿井的正常生产程序，在编制矿井长远和年度生产计划的同时，必须编制相应的矿井长远和年度的瓦斯抽采计划，在设计新水平，新采区（采面）时，必须认真考虑瓦斯抽采工作，根据安全生产的需要确保瓦斯抽采工程（计划）按期实施。

　　3、瓦斯抽采工程必须有专门设计、抽放钻场、施工钻孔及管路安装必须有质量标准，并严格执行。

　　4、每个抽采系统必须定期测定瓦斯流量、负压、浓度等参数，泵站每小时测定一次，干支管与抽采钻场（密闭）至少每旬测定一次，凡进行采空区抽采瓦斯的综放面，每天测定一次，并测量温度，采样分析。如发现问题必须立即向区调度和有关领导汇报，按要求及时调整负压控制抽采。

　　5、抽采瓦斯管路必须专人定期检查维护，水平大巷瓦斯管路必须每天检查一次，绞车道每月度检查一次，做好记录。及时放水，不漏气，不水堵，在常压放水无效必须降压放水时，降压放水前，必须向区调度和有关领导汇报，经同意后方可进行。

　　6、尾巷抽采必须满足下列条件：瓦斯管路中（1）CH4浓度大于85%；（2）温度小于50℃；（3）CO气体小于50PPm；（4）O2浓度小于8%。

　　7、每日对瓦斯管内气体成分进行采气化验分析，对不符合抽采条件的参数及时调节。同时对流量、压力进行测定并做好记录。

　　8、以综放面回风流瓦斯浓度为基数，一般在0.2～0.4%为宜，同时考虑架后风流和上隅角瓦斯不超限，如果回风流瓦斯浓度超过0.2～0.4%，可适时适当调节抽采压力，增加抽采量。在满足抽放条件下，要减少抽放压力，保持压力相对稳定，提高瓦斯抽采浓度。

　　9、制定综放面大气压力变化瓦斯抽采预案。

　　10、采区风量不宜过大，开采过程中配风一般为800～1000m3/min。同时根据风流瓦斯浓度的大小，适当调节风量及通风压力。

　　11、定期对综放面上下隅角进行河砂封闭，对下隅角及尾巷抽放密闭进行注氮，减少漏风预防煤炭自然发火。

　　12、定期对下隅角及尾巷放SF6气体，追踪漏风情况。

　　13、综放工作面下隅角开缺口，缺口面积不低于2m2,以较少向采空区漏风。

　　14、原生煤体综放工作面月推进度必须保证在20米以上。

　　六、效果和体会

　　1、尾巷和其他抽放方法并用于特厚煤层是可行的，只要方法得当，并正确处理好瓦斯抽放与通风的关系，瓦斯抽采与防火的关系，合理调节好通风压力、瓦斯抽采压力，控制好抽采浓度和采区风量，采取针对性的技术措施，就能够有效控制采空区煤炭自然发火。老虎台矿应用尾巷和其他抽放方法并用，仅98年到现在共抽出瓦斯10.18亿m3，确保了矿井的安全生产。

　　2、采区生产能力直接影响瓦斯涌出量的大小，产量越高，涌出量就越大。老虎台矿综放面吨煤瓦斯涌出量大都在30～60m3，最大达到70 m3，所以，必须根据产量的大小，进行抽采能力设计。

　　3、采用多种抽放方法并用，一是降低了煤层中瓦斯含量，减少了采、掘过程中瓦斯涌出量；二是降低煤层瓦斯压力，防止煤与瓦斯突出和冲击地压地发生；三是增加了瓦斯抽采利用量，提高了矿井经济效益。

　　4、由于老虎台矿的瓦斯涌出量大，采用多种抽放方式并用是解决瓦斯问题的重要手段，在抽采过程中,对现采面的抽采必须坚持“低压、高浓、多点、均衡”的原则，根据工作面瓦斯情况，及时调整抽放负压及抽放量，实行动态管理，减少采空区的漏风，供氧。

　　5、老虎台矿应用尾巷抽采瓦斯以来，矿井需用风量明显减少，由过去的4万m3/min减少到目前的1.7万m3/min，减少了57%，因此我们对扇风机进行了改造，东西主扇电机由2500kw改为1007kw和1050kw，备扇电机改为630kw和1600kw。同时对扇风机安设变速调频装置，不仅满足了矿井用风的需要，还节约了大量电耗，年节电800万度左右，节约资金近1000万元，同时降低了矿井通风压力，对瓦斯治理及煤炭自然发火防治都起到了积极的作用。

　　6、抽出瓦斯用于居民供气，年收入都在5000万元以上，又创造了巨大的经济效益，并且减少了煤炭燃烧时的环境污染。