煤層氣抽采“三區聯動”模式的規劃

文/梁建光

煤層氣抽采“三區聯動”模式的規劃

文/梁建光

為實現煤炭與煤層氣兩種資源的安全高效協調開發，提高煤炭資源采出率，實現煤礦瓦斯井下抽采和地面抽采兩個獨立產業模式的有效銜接，解決煤層氣開發與煤炭開采的時空矛盾，山西焦煤集團公司探索應用了 “三區聯動”模式，并進行規劃研究，提高了礦井瓦斯防治與利用的綜合管理水平。

一、“三區聯動”規劃定義

“三區”指生產區、準備區、規劃區。

生產區為采掘作業區，在此區域本煤層瓦斯抽采已經基本結束，采掘活動只開展上、下鄰近層的瓦斯抽采與治理，基本實現抽采與作業相對分離，該區域處于生產作業的時間稱為生產期。

準備區一般為3~5年后開采的井田區域，在此區域進行井上下立體抽采，即地面鉆孔與井下區域預抽同步進行（開拓巷道可以進入），對以后的采掘區域進行有效預抽，該區域處于準備作業的時間稱為準備期。

規劃區一般為5~10年后開采的區域井田區域，在此區域只開展地面鉆井瓦斯抽采工作，地面水平井預抽時間不低于5年，地面立井預抽時間不低于10年，該區域處于規劃期的時間稱為規劃期。

二、“三區聯動”規劃內涵

圖1 煤礦區瓦斯“三區聯動”立體抽采模式

三、“三區聯動”規劃目標

“三區聯動”規劃要全面考慮、統籌布局，對礦井生產規劃必須有指導性和前瞻性。高瓦斯、突出礦井必須進行“三區聯動”規劃。高瓦斯、突出礦井“三區聯動”規劃必須進行批復，要根據生產銜接對“三區聯動”規劃每年進行修訂并備案。每三年組織相關部門對礦井“三區聯動”規劃進行一次全面檢查并組織各礦井重新編制規劃。

四、“三區聯動”規劃內容

說明礦井目前礦井抽采掘銜接情況，各點瓦斯參數及治理現狀；說明“三區”劃分依據及劃分情況；說明“三區聯動”瓦斯治理措施；說明瓦斯治理“三區聯動”效果分析。

五、“三區聯動”規劃辦法

各子公司總經理為本公司所轄范圍內高瓦斯、突出礦井“三區聯動”規劃實施總負責人，負責成立構建“三區聯動”模式工作領導組及“三區聯動”規劃的實施。

各子公司總工程師為本公司所轄范圍內高瓦斯、突出礦井“三區聯動”規劃實施的技術總負責人，負責規劃、技術方案等的審定及落實。

各子公司通風處負責對礦井 “三區聯動”規劃各項技術方案的執行情況、各項工程建設情況等進行監督、檢查。

各礦礦長為“三區聯動”規劃實施的負責人，負責成立本礦“三區聯動”規劃實施領導組及“三區聯動”規劃的實施。

各礦總工程師為本單位“三區聯動”規劃實施的技術負責人，負責規劃的編制、修訂，并組織制定、審核實施過程中各項技術方案等。

各礦井必須嚴格按照兩級集團公司審定的規劃組織實施，并制定“三區聯動”規劃實施細則及考核辦法，定期對各實施部門進行考核。

丁珰微微冷笑，道：“小丫頭，你良心倒好侍劍驚呼一聲，轉身便逃。丁珰哪容她逃走？搶將上去，雙掌齊發，擊中在她后心，侍劍哼也沒哼，登時斃命。

集團公司每年組織相關部門對礦井進行一次全面檢查，確保礦井“三區聯動”模式構建工作穩步有序推進。

六、“三區聯動”規劃編制

1．規劃概述

規劃概述要求簡述礦井情況，規劃編制由來。簡述規劃編制依據的相關行業規定、標準、公司文件、礦井有關技術資料等。明確規劃的指導思想，即：山西焦煤集團公司所轄全部煤與瓦斯突出及高瓦斯礦井必須按本編制提綱要求，以“三區聯動”為指導思想對礦井生產及瓦斯治理進行規劃。

編制“三區聯動”瓦斯治理規劃時應符合瓦斯治理工程應體現安全第一、技術經濟合理原則，因地制宜地采用新技術、新工藝、新設備、新材料；編制規劃要根據現有生產區的實際情況綜合考慮未來礦井生產條件的變化、現已掌握的井田地質資料及瓦斯賦存資料合理劃分“三區”；“三區聯動”規劃要有機協調煤礦地面瓦斯抽采、井下區域預抽與采掘生產的關系，合理安排“三區”接替關系，保證有足夠的工程施工及抽采時間；簡述規劃存在的不足，規劃編制過程中存在的尚不能確定的、尚需完善的事項等。

2．描述現狀

礦井井田范圍和井田面積，資源儲量、批準的生產能力、現開采煤層。所在地理位置，交通、地形地貌等。井田地層及構造。斷層、褶曲、陷落柱、剝蝕帶發育情況及其分布規律。批準開采煤層、煤層層數、厚度及可采煤層煤種、傾角、節理、層理發育情況。煤層頂底板巖性特征、結構及變化規律；煤層結構，煤層露頭（含隱伏露頭）及風氧化帶情況。井田水平劃分、采區劃分、大巷布置、采掘工作面及采掘工藝情況。礦井煤層瓦斯含量情況、瓦斯等級，礦井瓦斯及二氧化碳相對涌出量、絕對涌出量；煤層瓦斯壓力、井田瓦斯賦存規律；各可采煤層煤塵爆炸性鑒定資料、煤層自燃傾向性鑒定資料和自然發火期統計資料；礦井煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險性。礦井通風情況、礦井瓦斯抽采情況、礦井防治煤與瓦斯突出情況、礦井監測監控系統情況、礦井防滅火情況。

3．“三區”的劃分

礦井“三區”的劃分以現有抽掘采銜接為依據，又要為地面及井下瓦斯抽采措施的采取預留足夠的空間與時間。詳述“三區”的范圍、面積及位置等情況。說明“三區”轉換時間節點，即規劃區何時轉入準備區、準備區何時準入生產區等。根據現有技術水平及礦井概況，綜合考慮未來技術的發展、情況的變化論述 “三區”排布的合理性。其中要全面分析采掘工藝水平，“三區”煤層賦存情況、通風抽采現狀及技術發展規劃情況。

4．“三區聯動”瓦斯治理措施

根據對“三區”的劃分，倒排“三區聯動”措施?！叭齾^聯動”本質就是將不同瓦斯治理措施在空間與時間上進行協調，充分發揮不同瓦斯治理措施的優勢，實現瓦斯超前治理和井上下聯合抽采。

規劃區瓦斯治理措施以地面瓦斯抽采鉆孔為主，要詳細說明規劃區內鉆孔布置情況、鉆孔密度、施鉆方式、瓦斯輸送方式、瓦斯利用方式等。要全面分析礦井已經掌握的地質資料、瓦斯賦存資料、地面情況判斷有無必要采取地面瓦斯抽采措施。其中地面瓦斯抽采措施施工與否應遵循這樣的原則，即地面鉆孔全壽命期內抽采瓦斯理論經濟效益（理論經濟效益即不考慮運輸成本，只考慮瓦斯本身能夠產生的價值）與鉆孔施工成本持平，則應采用地面鉆孔抽采瓦斯；否則不應采用地面鉆孔抽采進行瓦斯治理。在采取地面瓦斯治理措施的前提下，要因地制宜地選擇最適合本礦井情況的地面抽采方式。根據地面鉆孔施工工藝與礦井煤層瓦斯賦存情況選取最優方式，根據礦區地表形態、瓦斯富集情況，最終確定鉆孔形式、密度、數量，附圖說明。

地面鉆孔瓦斯抽采對于煤炭企業具有重要意義，是煤炭、煤層氣兩種資源實行一體化開發的關鍵，具體有以下二個方面：一是在時間上，保持瓦斯預采與礦井的開發協調一致，努力實現煤層氣井“地質勘探、采前抽、采動抽、采后抽”的一井多用；二是在空間上，保證地面煤層氣抽采井位的布置與礦井開拓與采掘布置銜接相適應。

要詳細說明準備區巷道開拓情況、瓦斯治理工程安排，鉆孔工程等。結合其在規劃期瓦斯治理情況在準備區綜合采用地面鉆孔與井下瓦斯區域預抽措施，綜合措施的采取應保證此區域進入準備區瓦斯治理采用地面鉆孔瓦斯抽采與井下區域瓦斯抽采相結合的方式，如仍需補充地面鉆孔則地面鉆孔采取原則與規劃區原則一致。區域預抽鉆孔主要在應用于以下區域的預抽工作：地面瓦斯抽采鉆孔布置空白帶、地面瓦斯抽采理論經濟效益為負的區域、地面抽采維持較高濃度需以井下鉆孔補充抽采的。準備期內瓦斯治理措施必須滿足進入生產期后實現瓦斯治理與采掘作業分離的要求。

生產區要實現采掘作業與瓦斯治理工程相分離，主要采用高抽巷、底抽巷及穿層鉆孔治理鄰近層瓦斯，在本煤層采掘過程中要超前探測地質構造，如存在可能導致局部瓦斯賦存異常的地質構造，必須補充本煤層瓦斯治理措施。生產區根據其在準備期抽采情況，原則上只采用鄰近層瓦斯治理措施控制采掘期間瓦斯涌出量，但如判斷存在特殊地質構造應補充本煤層瓦斯抽采措施。

5.“三區聯動”綜合效果分析

對比說明采取“三區聯動”瓦斯治理措施前后抽掘采銜接情況變化，五年之內情況分年論述，并簡述十年內情況變化?！叭齾^聯動”規劃列入“一通三防”專項檢查、專項“會診”、標準化檢查等當中，注重日常的管理，綜合推進，全面實現瓦斯治理向科學化軌道邁進。

（作者單位：山西焦煤集團公司）

（責任編輯：周瓊）