“先抽后采”是确保煤矿安全高效生产的重要条件

胡 千 庭

煤炭科学研究总院重庆分院  重庆市上桥 400037

2003年11月

1、瓦斯抽放的多重意义

对瓦斯矿井而言，煤矿生产过程中的最大安全隐患是瓦斯事故，表1为我国1990年到2000年一次死亡3人以上重大瓦斯事故的死亡人数及占总死亡人数的比例。由表1可明显看出：一次死亡3人以上重大瓦斯事故所占比例逐年上升，最高达到45.61%，1996年以后一直保持在40%以上。因此，瓦斯事故是我国煤矿安全事故居高不下的主要矛盾，有效控制瓦斯事故是解决我国煤矿安全问题的关键。

表1     1990年～2000年我国煤矿一次死亡3人以上重大瓦斯事故死亡人数及比例

年  份	1990	1991	1992	1993	1994	1995	1996	1997	1998	1999	2000
3人以上瓦斯事故死亡人数	1285	1364	1358	1675	2157	2162	2585	3080	2470	2489	2600
占总死亡人数比例（%）	19.72	25.10	27.48	31.17	30.74	33.85	40.37	45.61	40.27	45.11	44.91

由于瓦斯事故的危害极大，消除瓦斯事故隐患需要花费较多的时间、空间和费用，对高瓦斯突出矿井，机械化采掘设备很难发挥效用，煤巷掘进速度通常都难以超过100m/月，回采工作面产量通常难以超过100万t/a。因此，瓦斯灾害事故的威胁也极大限制了煤矿生产规模、生产效率和经济效益的提高。瓦斯灾害的有效控制是保证我国煤炭工业可持续发展的一个关键性问题。

然而，瓦斯又是一种优质资源，对煤矿瓦斯进行抽放并加以利用，可以给煤矿带来较好的经济效益。我国埋藏2000m以内浅瓦斯资源量（煤层气）约30Bm3，相当于约40Gt标准煤，按我国现有能耗标准，相当于我国约使用27年的能源。

瓦斯还是一种温室气体，温室效应是二氧化碳的21倍，按生产吨煤排放10m3瓦斯估算，近年在煤炭生产过程中涌出的瓦斯量约140亿m3，其中抽放量约12亿m3，利用量不足50%；因此年排入大气中的瓦斯产生的温室效应约相当于排放2亿t CO2。过去200～300年来，大气中甲烷浓度已增加一倍。据测算，大气中甲烷浓度每增加1×10-6，可导致地球表面温度增加1℃。

目前，国内煤矿瓦斯抽放率不足10%，如果瓦斯抽放率能够增加到30%，每年可抽出瓦斯约42亿m3，按0.75%瓦斯浓度控制，可减少通风能力106.5万m3/min，这对减轻通风压力，确保煤矿安全生产是非常有利的。根据黑龙江省历年的统计资料分析，3人以上重大瓦斯事故中，由于风量不足造成死亡事故67次，死亡666人，而黑龙江省2001年的瓦斯抽放量仅577万m3，占全国煤矿瓦斯抽放量的0.52%，煤炭产量约占全国煤炭产量的6.1%，不强化瓦斯抽放，不能说教训不惨痛。从历史数据看，瓦斯抽放量多的矿区，瓦斯事故明显减少，如抚顺、阳泉、淮南、松藻、盘江等矿区。因此，瓦斯抽放对控制重大瓦斯事故是非常有利的。

如果我国瓦斯抽放量达到42亿m3并全部被利用，相当于增加570万吨标准煤，可缓解能源紧张局势，可增加产值15亿元以上；同时还可减排CO26750万吨，极大减少大气污染，利于净化空气，如果将这些指标进入CDM减排市场，按减排单价4美元/t CO2计算，交易价值达22亿元以上，累计增加产值37亿元；平均抽放瓦斯成本按0.35元/m3计算，将花去成本14.7亿元；CDM减排交易成本按25%计算，花去成本5.5亿元，于是总共还可赢利16.8亿元。如果将这笔资金投入到煤矿安全设施设备改造以及技术研发升级，则煤矿安全的现状将会极大地改善。显然，瓦斯抽放并加以利用是煤矿企业摆脱安全、经济困境，利于百姓、利于企业、利于国家、利于社会的一举多得、积德行善的好事。全社会都应积极倡导，全力支持这一事业。

2、国外控制瓦斯事故的措施以及瓦斯抽放的发展方向

美国近5年煤矿总死亡人数基本控制在40人以内，煤炭产量每年约10亿t，百万吨死亡率控制在0.04以内，基本控制住了重大瓦斯死亡事故。美国取得煤矿安全的好成绩，除有法律、管理、资金投入等诸多方面因素外，强化瓦斯抽放不能说不是一个主要因素。美国以地面钻孔瓦斯抽放（煤层气开发）为主，1981年开始从事煤层气商业化开采，1989年取得突破性进展，1991年产量超过90亿m3，1994年达到215亿m3，其中，在未开采矿区抽出180亿m3，占总产量的83.7%，12个生产矿井抽出35亿m3。美国地面钻孔抽放瓦斯的成功主要在东部的黑勇士盆地（如宾夕法尼亚系的Pottsville组，煤层埋藏深度152～915m，煤层厚度约1m，属于多煤层群，含气量一般大于8m3/t，平均渗透率为1×10-3μm2～25×10-3μm2）和西部的圣胡安盆地（如白垩纪水果地组煤层，埋藏深度较大，厚度通常在几米以上，属高挥发分烟煤，含气量8～19.2m3/t，平均渗透率为5×10-3μm2～50×10-3μm2）。目前美国年抽出瓦斯量已接近400亿m3，巨大的瓦斯抽放量已成为美国一个重要的能源开发产业。美国12座矿井从事煤层气工业化开采，大大减少了矿井通风费用，改善了生产安全条件，从根本上防止了瓦斯灾害事故的发生，并向市场销售了大量的高质量气体，产生了显著的社会经济效益。

英国煤矿历史上约有15000人死于瓦斯爆炸事故，最严重的一次是1913年10月14日发生在Senghenydd煤矿的瓦斯爆炸事故，死亡439人。但从1979年以来就再也没有发生瓦斯爆炸死人事故，这与严格执行瓦斯抽放及管理密切相关。首先通过瓦斯抽放，确保通风能力能够有效稀释瓦斯，煤矿必须建立明确的瓦斯抽放管理系统，包括瓦斯抽放的政策、组织管理机构、抽放工程和抽放量的严格计划、抽放技术管理规定、抽放结果监测并公示，抽放后的系统安全评估等。各环节职责和目标都非常明确，每年由管理系统以外的内行专家进行一次瓦斯抽放管理系统审查，不能有效控制瓦斯灾害时，必须及时予以调整瓦斯抽放管理系统的相关内容。英国生产矿井的瓦斯抽放率达到45%以上，抽出的瓦斯全部被利用。英国在废弃矿井瓦斯抽放方面也取得成功，抽放废弃矿井的瓦斯用于发电，获取了新的洁净能源，同时减少废弃矿井瓦斯向大气泄露，减少了对环境的污染。

澳大利亚也是世界上主要产煤国之一，他们对瓦斯抽放也极为重视。澳大利亚立法规定，煤层瓦斯含量高于10m3/t时必须进行抽放，只有当瓦斯含量低于10m3/t时方可在足够供风条件下布置采掘工程。澳大利亚BHP公司在鲍恩和悉尼盆地实施的煤层气开发计划中，在鲍恩盆地北部的布罗德梅多地区试验过未开采区地面钻孔煤层气开发，但由于煤层渗透性差、水力压裂成本高、效率低，使开发在经济上成为不可行，因此澳大利亚目前主要还是在煤矿井下抽瓦斯。澳大利亚悉尼和鲍恩煤田广泛采用井下水平钻孔和斜交钻孔抽放瓦斯，使煤层瓦斯含量降低到(3～5)m3／t以下，基本上消灭了瓦斯灾害事故，抽出的瓦斯广泛应用于发电，也取得了显著的社会经济效益。

前苏联是世界上煤层气资源量最丰富的国家，由于经济等方面的原因，至今仅限于为解决煤矿安全问题而进行井下抽放。在1985年瓦斯抽放量就超过了21亿m3，这对有效控制瓦斯事故起到了重要作用。加拿大煤层气资源量占世界第二位，地面钻孔开发仍处于勘探试验阶段，据预测，如果加拿大采取与美国一样的煤层气开发优惠政策，将会大大加快加拿大煤层气工业化开发的进程。波兰下西里西亚、上西里西亚和芦布林盆地贮藏着煤层气含量较高的烟煤，目前上西里西亚18座煤矿井下年抽出煤层气9.12亿 m3，利用2.82亿m3，甲烷浓度一般为57％。

  因此，国外煤矿瓦斯死亡事故很低的一个主要原因就是强化瓦斯抽放、并强化瓦斯抽放的管理。

在瓦斯抽放技术方面：地面钻孔瓦斯抽放技术与石油天然气开发技术基本相同，主要采用 如图1所示三种方式抽取煤层瓦斯。通常经过钻孔、完井、固井、对煤层强化处理、排水、抽气、气水分离等工艺抽取煤层气（瓦斯）。井下瓦斯抽放方法与我国情况基本类似，但澳大利亚等国家主要采用树状顺层钻孔预抽煤层瓦斯取得了好的效果（如 图2所示）。

3、我国煤层条件下瓦斯抽放的模式

3．1  地面钻孔抽放瓦斯模式

我国在20世纪80年代末借鉴美国的成功经验，开展地面钻孔抽放瓦斯的勘探及试验工作，主要试验垂直钻孔进入煤层或采空区抽放未采动煤层或采空区瓦斯。至今已试验200多口井，其中国外投资21口井，国内投资100多口井。从测井数据看，美国地面钻孔开发煤层气的选区标准通常要求渗透率不低于1×10-3μm2，而我国煤层渗透率普遍都达不到这个标准（如表2所示）。根据文献⑴的研究，我国地面钻孔要想获得日产气量3000m3/d以上时，煤层渗透率必须大于0.5×10-3μm2，结合含气量等因素分析认为：我国煤层气高产区为晋城潘庄矿区，中产区为长治屯留区、开平钱家营区、大城1-1区。应该说离柳矿区也可能成为高产区。

表2   我国部分地区煤层气试井渗透率统计表⑴

地      区	渗透率/×10-3μm2	地      区	渗透率/×10-3μm2	地      区	渗透率/×10-3μm2
唐山1、2井	3.5	安阳、红岭	0.0392～0.28	柳林、杨家坪	0.0069～1.31
唐山4	0.1	安阳1井	0.315	柳林三交	2～5
唐山5	0.026～0.22	安阳2	0.282	煤柳1	1.38
开滦马家沟	0.79	安阳3	0.159	煤柳2	0.01
大城	0.5～0.9	安阳4	0.0392	煤柳3	0.66
大城1-1	0.12	沈阳红阳	0.002～0.17	煤柳4井	0.96
大城参1	0.5	铁法大兴	0.2	吴堡试1	0.01
大城试1	0.003	铁法3号	0.22	试1	0.65
晋城试1号孔	0.51	SG-3	32	试2	0.2
晋城潘2井	1.53	SG-6	0.6	试3	10.45
晋城CQ-9井	3.16	HW-1	2.88	试4	18.56
沁源参1井	0.07	HW-2	3.64	韩城	2.5
屯留2	0.1	冷水江试1	0.01	曲试1	0.04
屯留3	1.01	准东1	0.04	淮南潘集	0.17～0.14

地面钻孔抽放采空区瓦斯在淮北、铁法等矿区都取得成功。淮北矿区1994年底开始在桃源矿1018首采工作面进行地面钻孔抽放采空区瓦斯试验，前半年平均抽放量577m3/d，以后衰减，共抽14个月，抽出瓦斯180k m3，瓦斯抽放率达到64.1%，抽放瓦斯浓度一直保持在90%以上，钻孔抽放半径可达300m 以上，抽气量不高的原因主要是采空区气源不足。铁法矿区首先在大兴矿北一采区405工作面进行地面钻孔抽放采空区瓦斯试验，共打3个试验孔，孔间距150m，钻孔布置在离回风巷约50m处，套管直径180mm。开始抽放时单孔日抽气量3440 m3/d，呈递减趋势，停抽1～2天又恢复，抽气瓦斯浓度都在95%以上。目前为止，矿区已施工15口地面钻井抽放采空区瓦斯。

显然，地面钻孔抽放采空区瓦斯的技术是成功的，只要有充足气源，并合理设计孔间距和平面位置，能够取得好的抽放效果。

3．2 顺煤层钻孔预抽煤层瓦斯模式

顺煤层钻孔预抽煤层瓦斯是一种主流发展技术，它能确保采掘工作在低瓦斯含量条件下进行，给采掘工作创造安全环境，抽瓦斯成本也相对较低。但由于我国煤层透气性较低，煤层可钻性较差，加上较长的预抽时间，使采掘接替紧张，因此，往往难以使一些企业接受。但在单一煤层开采条件下，要取得安全高效的生产效果，采用顺煤层钻孔预抽煤层瓦斯是最佳的选择。

在钻孔布置上，主要有如图3-1、3-2、3-3所示一些方式：图3-1为顺煤层水平长

钻孔预抽煤层瓦斯方式，适用于厚度2m以上、赋存稳定、构造简单、煤层坚固性系数大于0.8的煤层。这种方式不需要预先准备巷道工程，利用在煤层中的开拓巷道就可以施工水平钻孔，而且能够保证足够的预抽时间，有可能的话，尽量使煤层瓦斯含量降低到6m3/t以下，为采掘工程创造安全环境。施工钻机尽量采用长钻孔钻机，如国外引进的千米钻机等。对近水平煤层，如果钻孔深度只能达到200～500m，可以调整为倾斜长壁开采方式。譬如晋城寺河、成庄矿乃至沁水盆地的中南部都具备以上条件。图3-2 实际上与图3-1类似，所不同的是沿走向要布置两条顺层巷道，然后双向施工顺层长钻孔。对称孔深250m以上时可准备出两个低瓦斯工作面，对称孔深450m以上时可准备4个低瓦斯工作面，以此类推。这种模式的缺点是下向钻孔施工和排水困难，适用于地层水小的近水平煤层，这时下向钻孔抽放瓦斯的效果会更好。实际上图3-1也可扩展为双

向钻孔施工，因为这时都是水平孔，且不受煤层倾角限制。图3-3是在顺煤层长钻孔施工困难时的顺煤层钻孔布孔方式，一般矿井都能采用。这种方式上向钻孔尽量打长，不足一个工作面长度时，可在风巷打下向钻孔补充，确保钻孔控制整个工作面范围。但这种方式准备工程量大，且巷道掘进前应采用其它方式对掘进条带的瓦斯进行预抽放。在类似淮南矿区煤层条件下，可采用边掘边抽结合巷道工作面前方预抽的方式降低掘进条带的瓦斯，在类似松藻、窑街等严重突出危险的条件下，可采用底板岩石巷道穿层钻孔预抽掘进条带煤层瓦斯，如 图3-4、3-5所示。

制约顺层钻孔预抽煤层瓦斯技术发展的几个重要原因是：顺煤层长钻孔施工困难，煤层透气性低，预抽瓦斯的效果难以令人满意。为此，近几年国内外进行了大量的研究。对顺煤层钻孔施工，利用压风排渣钻进技术，对提高松软突出危险煤层的钻孔成孔深度作出了贡献。只要满足风量和风压的要求，利用液压150型钻机的成孔深度能够达到80～100m以上，辅以下向钻孔，能够确保倾斜宽度不超过180m的工作面范围全部被顺煤层钻孔所控制。近几年，煤科总院重庆分院在松藻、淮南、徐州、丰城、芙蓉等矿区的试验证实了这一点。对突出危险性小的煤层，尤其对煤层较稳定、坚固性系数大于0.8的中厚以上煤层，顺煤层钻孔深度超过200m以上的技术是比较成熟的。煤科总院西安分院的MK-6型钻机在寺河矿成孔深度完全可以超过500m，MK-7型钻机在铜川陈家山矿试验成孔深度超过800m，澳大利亚VLD(Valley Longwall Drilling Pty Ltd)公司VLD1000型钻机在亚美大宁能源公司大宁煤矿试验成孔深度超过1000m。这些试验为顺煤层长钻孔预抽煤层瓦斯技术的发展奠定了良好的基础。在提高煤层透气性方面，近几年重点研究控制预裂爆破和扩孔技术。控制预裂爆破技术应该说是成功的，在平顶山等矿区实现顺煤层钻孔爆破孔深度达到70m以上，爆破后透气性能明显增高。高压细射流扩孔技术在穿层钻孔中应用获得成功，在松藻、淮南等矿区的试验表明，扩孔前后瓦斯抽放量增加近10倍。但在顺煤层钻孔试验遇到了与控制预裂爆破相同的技术难题，即对松软突出危险煤层钻孔施工完成后，在取出钻杆同时钻孔发生显著变形，使得控制预裂爆破的炸药无法装入孔内、高压细射流扩孔器也无法送入孔底，这极大限制了控制预裂爆破和高压细射流扩孔技术在顺煤层钻孔中的应用。为此，目前正在开展机械钻孔、细射流扩孔一体化技术以及高压细射流钻孔-扩孔技术，一旦这些技术的成功，会极大促进顺煤层钻孔预抽瓦斯技术的发展。

3．3利用采动卸压抽放煤层瓦斯

顺煤层钻孔预抽瓦斯技术的缺点是透气性低、煤层软，使得单位工程预抽量小、预抽时间长、预抽工程量大、钻孔施工困难等。因此，在有条件的情况下，寻求利用采动卸压抽放瓦斯的技术是合理的。但这种方法的缺点是不能预先对煤层瓦斯进行处理，也就是说不能在采掘生产系统形成前为采掘生产提供安全环境，只能在采掘生产过程中抽放瓦斯，因此，安全可靠性要低，对抽放瓦斯的管理要求更严，而且还要求具备一定的条件，否则难以有效控制瓦斯。

最有效的卸压抽瓦斯技术是开采保护层。图4示出了保护层开采抽瓦斯的方式。开采保护层的一个关键问题是选择好首采层，因为首采层开采时的瓦斯治理难度很大，也是保护层开采中最不安全的地点。因此，应选择瓦斯含量不高、不具有突出危险或突出危险性较小的煤层作为首采层，应注意首采层到其它煤层之间的层间距、层间岩层性质，并尽量考虑合理开采程序，不宜破坏邻近层又要使邻近层处于首采层的有效卸压范围以内，尽量使开采一层保护多层或能够逐层卸压保护，还有一个重要因素是首采层开采期间如何合理抽放被卸压层的瓦斯，否则，首采层将无法推进。一般情况下，首采层采高达到1.4m以上时，开采下保护层的卸压高度能够达到60m以上；首采层采高达到1.8m以上时，开采下保护层的卸压高度能够达到100m以上；开采上保护层的卸压深度一般在60m以内；下保护层的卸压角度通常超过法线角度。

    当开采下保护层时，根据层间距情况确定顶板抽瓦斯巷内是否向上部煤层施工钻孔。如果，层间距不大，首采层采高较大，这时顶板抽瓦斯巷会严重破坏，裂隙也会发展到上部煤层中，这时巷道内可以不施工穿层钻孔，封闭巷道即可直接抽放上部煤层中的瓦斯，这就是走向高位抽放巷，在阳泉等矿区获得广泛应用。如果采高较小，层间距大，这时在顶板巷道内施工上向穿层钻孔进入煤层是必要的，这种方式在淮南等矿区应用取得显著效果。如果上部煤层不可采，顶板抽瓦斯巷的主要任务是控制开采层的瓦斯，这时可将巷道放入首采层的裂隙带内，巷道内不施工钻孔，并将巷道封闭抽放，巷道一方面能够拦截抽放上部煤层流入的瓦斯，另方面还能抽放开采层采空区的瓦斯，这就是顶板低位巷道抽瓦斯的方法，在淮南、新集等许多矿区得到应用。对顶板高位和低位巷道，如果以岩石水平长钻孔代替巷道，这就是顶板岩石水平长钻孔抽放上邻近层和采空区瓦斯的方式，在阳泉、淮南等许多矿区都得到广泛应用。当首采层为厚煤层时，为了不破坏上部煤层，可先开采厚煤层的上分层，这样既能保护上部煤层，又能对上部煤层进行有效卸压，使其瓦斯缓慢流向开采层。这种方式在海石湾矿的设计中采用。开采上保护层时，底板抽放瓦斯巷道内通常应施工穿层钻孔进入煤层，巷道应尽量布置在煤层群底板，便于一条巷道为多层煤抽放瓦斯服务。上保护层开采在淮南、松藻、芙蓉等矿区都得到广泛应用。

3．4 采空区瓦斯抽放

采空区瓦斯抽放的主要目的是为了解决采煤工作面瓦斯超限的问题，尤其对高产集约化生产的工作面，即使通过煤层瓦斯预抽或采动卸压抽放，或者即使煤层瓦斯含量不高，但由于工作面产量高，工作面瓦斯仍然难以利用通风方法解决，这时采用采空区瓦斯抽放是必要的。采空区瓦斯抽放的另一些目的是减少采空区向生产采掘空间泄露瓦斯，减轻矿井通风的压力，譬如，老采空区的瓦斯抽放；把瓦斯作为资源进行开发利用，减少瓦斯向大气中的泄露量，避免瓦斯对大气的污染，譬如废弃矿井的瓦斯抽放。

采空区瓦斯抽放的方法很多，前面提到的地面钻孔抽放采空区瓦斯、顶板低位巷道抽放采空区瓦斯，顶板岩石水平钻孔抽放采空区瓦斯等都是非常有效的采空区抽放瓦斯方法。另外还有采空区埋管抽放瓦斯、老采空区封闭抽放瓦斯等方法也得到广泛应用。图5主要介绍采空区高冒带钻孔抽放瓦斯的方法。这种方法的关键是钻孔的角度，要求钻孔进入采空区裂隙带内，终孔位置不能太高，也不能太低，钻孔还不能被冒落岩石所切断，否则抽放瓦斯浓度偏低或抽出瓦斯量小。只要选择合理的钻孔参数，这种方法能抽出较高浓度的采空区瓦斯，完全可以代替尾巷，并能有效解决上隅角瓦斯超限问题。

4、促进瓦斯抽放的主要措施

4．1把瓦斯抽放当作煤层气开发产业进行运作

    前面论述瓦斯抽放的意义时已经谈到，瓦斯抽放不是赔钱买卖，而是能够产生经济效益、安全效益、环境效益的产业。因此，不能继续停留在只为安全生产进行瓦斯抽放的观念上，而应该把它当作产业进行运作，观念的改变是最为迫切的。

以晋城寺河矿为例：寺河矿瓦斯抽放工程设计开发量2亿m3/年，建立120Mw煤层气发电机组。抽瓦斯成本控制在0.29元/ m3，发电成本控制在0.10元/kwh，合计成本控制在0.26元/kwh以内，按上网价0.30元/kwh计算，年利税约3800万元以上。目前中试已取得成功，抽气量已达到7000万m3/年，抽气成本0.32元/ m3，民用气量约1000万m3，气价0.40元/ m3；发电装机容量1.5万kwh，发电成本0.12元/kwh，合计发电成本0.32元/kwh，主要供矿区自用电，以购电价格0.45元/kwh计算，年创造利税2000万元以上。此外，规模开发煤层气后，易于实现抽掘采平衡，去年底才投产的设计能力为4Mt原煤的矿井，预计今年产原煤5Mt，增加原煤产值1.5亿元以上，通风费用成本降低30%以上（抽放率30%以上），间接效益更为诱人。显然瓦斯抽放完全可以当作一个具有可观赢利的产业进行运作，而不是一项只有投入、没有产出的被动措施。

限制瓦斯抽放产业发展的主要障碍是瓦斯利用途径，许多矿区对此进行过探索，譬如民用燃气、作为制造碳黑原料气等。由于煤矿区多位于山区、煤矿抽出的瓦斯浓度较低，这些不利因素给瓦斯利用带来难处。还有一个主要因素是瓦斯抽放普遍存在规模小，抽出量少的情况。任何产业，规模太小成本就高，产业前景就不乐观，譬如一个矿一年只抽几百万m3纯瓦斯，投入一套利用系统的成本不低，而产值规模又小，当然是得不偿失的事，使得瓦斯利用往往只能成为职工的一个福利事业，企业没有得到应有的收益，而瓦斯抽放工程的投入又是一个不小的数字，这就使企业决策人左右为难，瓦斯抽放成为一项没有利益驱动的被动工程，要想取得大的突破就非常困难了。因此，探讨瓦斯利用途径，形成煤层气规模化开发利用的产业效应是促进瓦斯抽放最有力的措施。

可喜的是，近几年煤矿瓦斯抽放和利用产业已看到曙光。抚顺矿区瓦斯供沈阳市民燃气取得成效，铁法矿区瓦斯供铁岭等城市民用燃气也取得成效，晋城寺河矿瓦斯发电中试的成功给我们开辟了一条更为诱人的产业化途径，松藻、淮北等矿区瓦斯发电项目也初步偿到甜头，晋城还正与阳城电厂商谈供气事宜，电厂利用瓦斯代替喷油助燃，还购置了两部瓦斯液化槽车，定时给居民送气上门。这些都预示着瓦斯大规模抽放利用产业将很快兴起。

4.2瓦斯抽放是瓦斯矿井关键的生产程序

在煤矿采掘过程中，瓦斯是最大的威胁，瓦斯抽放是解除这种威胁最有效的措施，只有在进行大量瓦斯抽放，通风足以稀释在任何意外情况出现的瓦斯浓度时，才能给采掘生产创造一个不受瓦斯威胁的相对安全环境。因此，不能把瓦斯抽放当作一项被迫的措施，而应纳入煤矿生产中最重要的一道生产工序，瓦斯抽放这道工序没有完成前，是不能进行其它工序的作业。

对高瓦斯突出矿井，应积极采用瓦斯预抽措施，通过瓦斯预抽使煤层瓦斯含量降低到6～8m3/t以下时，采掘过程中瓦斯治理的难度就要小得多，只有这样，才能给后续的采掘作业提供相对安全的生产环境。煤与瓦斯突出预测技术认为，煤层瓦斯含量小于10m3/t时，可认为煤层不具有突出危险性；煤层瓦斯压力小于0.74MPa，也相当于煤层瓦斯含量降低到约10m3/t以下时，可认为煤层已不具有突出危险性。因此，从煤与瓦斯突出预防的角度看，煤层瓦斯含量不宜超过10m3/t，否则，被动的预防突出措施是很难给采掘生产提供相对安全的生产环境。从瓦斯积聚的角度看，工作面风量不宜超过1800m3/min，瓦斯浓度不宜超过0.7%，按工作面日产原煤5000t算，吨煤瓦斯涌出量不宜超过3m3/t，考虑残余量为3～5m3/t，因此煤层瓦斯含量不宜超过6～8m3/t。对高效集约化生产工作面，工作面日产原煤可达15000～20000t，此时工作面瓦斯涌出量不可能被通风稀释到安全浓度限以内。但如果煤层瓦斯含量低于6m3/t时，继续采用预抽办法处理瓦斯效果是不佳的，此时，应重点采用采动卸压瓦斯抽放和采空区瓦斯抽放方法。因此，矿井瓦斯抽放计划中应充分考虑瓦斯预抽、采动卸压抽、采空区抽的抽放瓦斯目标，并根据矿井各种抽放方法的抽放考察参数，合理计划抽掘采生产衔接计划，并严格执行计划，真正把瓦斯抽放纳入第一道生产工序中。

4.3. 根据矿井特点研究瓦斯抽放和评价技术，强化瓦斯抽放管理

由于各矿井煤岩层的赋存特点、瓦斯赋存的规律、生产采掘工艺的方式等可能存在许多不同之处，根据矿井自身特点研究瓦斯抽放的合理组合方式、工艺参数、抽放效果评价技术等是非常必要的。这些研究成果能够为矿井瓦斯抽放的科学管理、生产计划的科学编制以及计划的严格实施提供必要的科学依据，也是确保安全生产、提高工作效率和生产效益的有效手段。

在我国实际的煤矿生产中，瓦斯抽放技术的研究、瓦斯抽放效果的评价、瓦斯抽放计划的科学编制和严格实施往往被忽略。有的是看看别人怎么做，自己也怎么做，没有考虑矿井自身的特点；有的瓦斯抽放计划都有，但实际情况与计划出入很大，为了确保产量，采取临时措施治理瓦斯，使生产匆匆上马，越过了抽放是否达到要求的程序，结果往往导致抽掘采计划失衡，安全隐患众多。这方面的历史教训极为深刻，我们不能再重蹈覆辙，重演历史悲剧。

4.4 政府应强化监督，通过法律和经济手段引导企业强化瓦斯抽放

    瓦斯抽放是煤矿治理瓦斯灾害、控制重大瓦斯事故的主要措施，抽放的瓦斯予以利用也是控制瓦斯污染大气环境的有效手段，政府完全可以介入对瓦斯抽放的监督和引导。而要做到有效地监督，也必须对瓦斯抽放进行科学的评估。为了确保安全生产、减少大气污染，对煤矿生产过程中的瓦斯抽放和利用指标建立一套科学的评价体系，达不到评价要求的，政府采取相应的处罚措施。一旦建立这种评价监督机制，我国的瓦斯抽放和利用会有一个质的飞跃，重大瓦斯事故也会呈现显著的下降趋势。

监督和引导的手段应该是法律和经济手段。从法律上应增加相应条款，甚至把瓦斯抽放指标作为瓦斯矿井安全生产的一个主要基本条件。利用政府的监察力量以及授权的评价中介机构科学评价并监督瓦斯抽放的执行情况。

对瓦斯抽放作为煤层气开发利用产业，国家已出台许多优惠政策，企业应充分利用这些政策，发展煤层气开发利用产业。主要的优惠政策如下：a. 煤层气对外合作项目征收5%增值税，自营项目先征后返，征13%，返8%。b.勘探开发煤层气所需进口设备、机器、备件、材料免征进口关税和进口环节税。c.煤层气价格按市场经济原则，由供需双方协商确定，国家不限价。d.矿区使用费按陆地常规天然气对外合作规定缴纳，即：按气田计算，年度开发量不超过10亿m3时，免征矿区使用费；10～25亿m3时，交纳1%矿区使用费；25～50亿m3时，交纳2%矿区使用费；超出50亿m3时，交纳3%矿区使用费。e.煤层气探矿权使用费第一勘察年度免缴、第二至第三年度减半缴纳、第四至第七年度减缴25%。采矿权使用费：矿山建设期和投产第一年免缴、投产第二至第三年度减半缴纳、第四至第七年度减缴25%。

此外，国家还应重点支持煤矿瓦斯抽放与利用技术的研究开发，支持建立示范工程，以点带面，推动煤矿瓦斯抽放不断上台阶，促进煤层气开发利用产业迅速兴起，为我国有效控制重大瓦斯灾害事故提供技术支撑。

5、结束语

煤矿瓦斯抽放、煤层气开发利用是一件利国利民、利企业的大事。它预示着新兴洁净能源产业的崛起、预示着中国憧憬有效控制煤矿瓦斯灾害事故的实现、预示着一片洁净的蓝天和舒适的气候、预示着企业的兴旺、人民的安康。在政府的支持下，煤矿企业积极地投入到这场战斗中来，转变我们的观念、规范企业的管理、攻克一个个科技难关，我们的预期目标是完全能够实现的。