占总量/%

2306

9.34

3.64

38.97

5.70

61.08

3304

20.36

4.66

22.89

15.70

77.11

2311

31.59

14.30

45.27

17.29

54.73

3307

20.91

6.41

30.66

14.50

69.34

3308

18.10

4.60

25.41

13.50

74.59

平均

20.06

6.72

33.50

13.34

66.50

表2成庄矿综放工作面瓦斯来源分析

从表1可以看出，在综放面正常回采期间，采空区涌出的瓦斯量占工作面总瓦斯量的54.73%~77.11%，平均66.5%，是瓦斯治理工作的重点。

3.2 双系统瓦斯抽放在晋城矿区的应用

采空区瓦斯抽放属卸压瓦斯抽放，要求抽放系统负压一般为5~10kPa，流量大，抽放浓度根据积聚的瓦斯浓度而定，但一般都不会太高。如果采空区瓦斯抽放和煤体瓦斯预抽共用一个系统，采空区的低负压、高流量便会使抽放系统的负压降低，使预抽失去效果；如果只考虑预抽，高负压、低流量的抽放系统作用于采空区，采空的抽放效果将会削弱，必然会影响瓦斯瓦斯抽放的效果。因此为了兼顾煤体瓦斯预抽和采空区瓦斯抽放，针对晋城西区本煤层和采空区瓦斯是矿井瓦斯主要来源的实际情况，我们采取了双系统瓦斯抽放方法，以解决本煤层高负压、低流量和采空区低负压、高流量共用一套系统相互制约的矛盾。

寺河矿于2000年5月建立地面本煤层永久抽放系统，抽放能力为2亿m³/a。于2002年底在井下东区建成了井下采空区瓦斯永久抽放系统，设计的两个井下采空区泵站正在筹建中，在井下采空区抽放系统未建立起来之前，成庄矿现使用移动式泵站抽放本煤层瓦斯，用以解决预抽需要的高负压问题。

寺河矿井下采空区抽放泵站，在井下生产区域就近建立，站内安装了三台2BE1-705型水坏式真空泵，两台运行，一台备用。一台用以抽放东区采空区瓦斯；另一台用于预抽生产区域本煤层瓦斯并向地面接力加压（地面泵站至井下生产区域管道达1万m，沿程管道阻力损失大）满足孔口负压要求。目前，该矿泵站抽放瓦斯浓度达50%～58%，抽放瓦斯量在125m³/min以上；井下泵站采空区抽放浓度在17%～20%，抽放瓦斯量达15m³/min，全矿瓦斯抽放量达到140m³/min，矿井的抽放率达40%～45%。日抽放瓦斯量达到20万m³以上，全矿井下今年的瓦斯抽放量预计达到6500万m³。

成庄矿地面本煤层预抽泵站于2002年年底建成，泵站安设4台GBF710型水环式真空泵，现单泵运行，抽放瓦斯量达20万m³以上，全矿井今年的抽放量预计可以达到1500万m³。

4地面钻孔瓦斯预抽放

4.1 地面钻孔预抽瓦斯的可行性

地面钻孔预抽放一般适用于埋藏较浅、瓦斯含量高、透气性好的煤系地层。寺河矿潘庄井田内地质构造简单，底板起伏幅度小，标高变化不大。3^#煤层开采深度仅60～250m，最大埋深520m；煤层的上覆岩层为砂岩和泥岩层，封盖性能良好。

井田内已探明煤层瓦斯层瓦斯气地质储量286亿m³，可采储量223亿m³，煤层气储层条件好，煤层节理、裂隙发育、渗透性好。煤层瓦斯含量3^#煤平均为12.60m³/t，9^#煤平均为17.01m³/t，15^#煤平均为19.98m³/t；煤层瓦斯压力为2.12MPa（埋深292～362m）；钻孔流量衰减系数为0.001～0.05d^-1，属易抽放煤层，是国内煤层气开发最具有前景的地区之一。这样，一方面，瓦斯预抽后，煤体的采掘活动受瓦斯的影响将大大降低，保证了矿井的安全生产。

4.2 地面钻孔预抽瓦斯的应用

1990年我们引进美国地面钻孔释压技术，开始展开地面煤层瓦斯气开发研究工作，首先在潘庄区井田范围内利用常规旋转式钻机施工了7口Ф244.5mm的示范井，打穿3^#、9#、15#可采煤层，为提高瓦斯抽气量，同时采用水力压裂技术对3#煤层气作了增产处理，支撑剂先后采用了0.3mm和0.6mm的石英砂。井口安装了250型简易的采油树进行瓦斯气排采。钻孔于1995年开始施工，到1997年完工，均已产气，其中最高单井日产量超过120003/d，单井平均产气量28503/d。这一灯层瓦斯气群排采试验的成功，有力地推动了沁水煤田煤层瓦斯气地质勘探开发工作。

潘庄区块井田地面煤层瓦斯气抽放开发工程，我们分了3个阶段进行，一期施工30口煤层瓦斯气井，日供气量达到6万m3；二期到2005年将煤层瓦斯气井增加到100口，年产气量达到1亿m3；三期到2010年完成整个潘庄区块的煤层瓦斯气开发，实现年产量3亿m3。