前言

在未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，煤炭仍將是我國(guó)的主體能源，在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比達(dá)60%以上。隨著國(guó)內(nèi)煤礦開(kāi)采深度的增加和開(kāi)采強(qiáng)度的增大，煤礦采掘接替緊張問(wèn)題凸顯，礦井瓦斯涌出量增大，瓦斯超限、突出事故風(fēng)險(xiǎn)增大，“安全礦山、綠色開(kāi)采”的發(fā)展理念對(duì)當(dāng)下煤礦瓦斯治理能力提出了更高的要求。

瓦斯抽采是煤礦治理瓦斯災(zāi)害的根本措施，是實(shí)現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)的重要保證。我國(guó)的井下瓦斯抽采技術(shù)經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的研究實(shí)踐，已經(jīng)形成了相對(duì)完整的技術(shù)體系，在國(guó)內(nèi)的煤礦安全生產(chǎn)建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。井下瓦斯抽采技術(shù)工序多、采掘配套時(shí)間長(zhǎng)，隨著現(xiàn)代礦井機(jī)械化程度的提高，井下采掘生產(chǎn)能力不斷增強(qiáng)，傳統(tǒng)的井下抽采技術(shù)在煤礦瓦斯治理方面已捉襟見(jiàn)肘，限制了產(chǎn)能的充分釋放。探索瓦斯抽采新技術(shù)、構(gòu)建瓦斯治理新模式是高效治理煤礦瓦斯災(zāi)害、建立安全礦井的必由之路。其中，進(jìn)行煤礦瓦斯地面井抽采技術(shù)研究，建立井上下空間立體式聯(lián)合抽采瓦斯技術(shù)體系是一個(gè)可行的發(fā)展方向。

我國(guó)煤層普遍松軟、低滲透性的特點(diǎn)決定了采用常規(guī)地面井技術(shù)進(jìn)行煤礦瓦斯抽采面臨壓裂影響范圍小、排采困難等諸多難題。煤礦井下開(kāi)采會(huì)產(chǎn)生劇烈的巖層擾動(dòng)，造成煤巖層的應(yīng)力調(diào)整等采動(dòng)影響，這將大大增加其鄰近煤層的透氣性，提高瓦斯的解吸效應(yīng)。采動(dòng)區(qū)瓦斯地面井抽采能夠充分利用采動(dòng)卸壓的影響效應(yīng)，高效率抽采工作面及鄰近層涌出的卸壓瓦斯，同時(shí)可以進(jìn)行后續(xù)老采空區(qū)瓦斯抽采。但是，采動(dòng)影響下采場(chǎng)上覆巖層的劇烈運(yùn)動(dòng)，造成施工于地層中的地面井受到嚴(yán)重地剪切、擠壓和拉伸等影響，往往導(dǎo)致工作面推過(guò)地面井位置后井身迅速破斷、堵塞，無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期抽采；進(jìn)行老采空區(qū)瓦斯抽采需要對(duì)其內(nèi)部的瓦斯可采資源量進(jìn)行評(píng)估，對(duì)地面井進(jìn)行合理化的部署才能達(dá)到高效抽采的目的；采動(dòng)區(qū)地面井特有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和防護(hù)工藝對(duì)地面井鉆完井技術(shù)提出了新的要求，常規(guī)的地面鉆井、完井技術(shù)無(wú)法直接移植套用；而且，采動(dòng)區(qū)瓦斯抽采的特點(diǎn)決定了需要在避免地面抽采誘發(fā)井下發(fā)火等安全抽采方面進(jìn)行重點(diǎn)考慮。因此，對(duì)煤礦采動(dòng)區(qū)地面井的結(jié)構(gòu)、布井、瓦斯資源評(píng)估、抽采控制、高效鉆完井等理論和技術(shù)進(jìn)行研究，突破采動(dòng)區(qū)瓦斯地面井抽采的關(guān)鍵技術(shù)難題，成為一項(xiàng)亟待解決的行業(yè)難題。