煤层瓦斯是一种洁净能源,但对煤矿生产而言更是一种灾害源。如何实现采煤之前瓦斯的预抽,实现资源开发利用和煤矿减灾的双重目的,一直是人们关注的焦点。特别是随着开采深度的增加、资源需求的日益强烈、国家一系列关于煤矿瓦斯灾害治理强制措施和煤层气开发利用鼓励政策的出台,都迫切要求有一套系统的、完整的、地面与井下相结合的抽采工艺技术。
瓦斯治理方法众多,如区域治理措施中的保护层开采、地面采动区抽采等,但局限性大,效果差异悬殊。瓦斯治理主要手段为抽采,最常用的是把煤层作为抽采对象。但是,对于原生结构和碎裂煤而言,自身裂隙的连通性较差,且钻进过程中井田附近存在污染,如果不采取增透措施,抽采效果有限。突出煤层往往为渗透性极差、强度极低的碎粒煤和糜棱煤,直接从其中抽采瓦斯不仅钻进困难,而且抽采效果差,钻孔抽采半径非常小、封孔困难致使抽采瓦斯浓度难以长期稳定。往往以密集布孔、高工程投入为代价进行抽采。各种水力化措施,特别是水力挤出在煤巷掘进消突中起到了一定作用,但也存在不尽人意的方面。
以往井下瓦斯抽采从原理上可区分为两类:其一是在原始应力状态下的抽采,抽采效率完全取决于煤层原始渗透率,效果差、工程量大。2008年11月前的本煤层抽放多属此类;二是通过采矿卸压增透进行抽采,抽采效果较好,但受条件的限制,难以解决快速掘进问题。高位钻孔抽放、地面采动区抽放属此类工艺。