四川煤炭產業集團達竹煤電公司小河嘴煤礦將建設瓦斯抽采系統作為裝備治災、科技治災的重要舉措，極大發揮了對高瓦斯礦井的安全保障作用。
　　四川煤炭產業集團達竹煤電公司小河嘴煤礦(以下簡稱“小河嘴煤礦”)位于有“中國氣都”之稱的四川省達州市，始建于1991年，1998年正式投產，系四川省“八五”重點建設項目之一。礦井年核定生產能力45萬t，所屬煤種為1/3焦煤，是國內優質的冶金用煤，大傾角極薄煤層采煤機械化率達100%，是目前川東北地區機械化裝備水平最高的國有重點煤礦，被譽為達州市煤炭工業的“窗口”。
　　小河嘴煤礦屬高瓦斯、高二氧化碳礦井，煤層厚度0.3~0.75m，傾角在3~48°之間，地質構造復雜，煤炭賦存條件差，瓦斯涌出量大，礦井瓦斯絕對涌出量為14.95m3/min，特別是裂隙瓦斯涌出較為嚴重。建設礦井抽采系統以前，礦井瓦斯高值超限每年達數百次之多，嚴重威脅礦井安全。為科學治理瓦斯，2009年，小河嘴煤礦投入920萬元建立了礦井瓦斯抽采系統，在井下采掘工作面實施了Y型通風，使礦井瓦斯超限實現了可防可控，保障了礦井安全生產。
　　設計瓦斯抽采系統
　　小河嘴煤礦位于中山背斜北部傾沒端，井田主構造為背斜構造，在背斜的形成過程中，瓦斯逐漸向背斜軸部儲集，瓦斯儲集于軸部煤層及煤層頂、底板巖層中，據測算礦井瓦斯儲量達7667.2萬m3。礦井原采用井下移動瓦斯抽放泵對井下瓦斯進行抽放，抽放混合瓦斯量8m3/min，濃度30%。隨著生產產量的逐年提高及開采深度的加大，礦井瓦斯涌出量也相應增加，特別是裂隙瓦斯的涌出量明顯增加。掘進巷道時，時常出現裂隙瓦斯異常噴出現象，在采煤工作面回采時，其上隅角及回風流經常出現瓦斯超限，且超限時間長，涌出量較大，嚴重制約了礦井的安全生產。
　　為降低井下瓦斯濃度，從根本上解決因瓦斯帶來的安全危害，2009年6月，小河嘴煤礦委托四川省川煤礦山勘測設計有限責任公司(以下簡稱勘設公司)編制了該礦井瓦斯抽采初步設計，并配合勘設公司組織專業技術人員深入井下現場調查，收集設計基礎資料，根據礦井煤層賦存條件、瓦斯涌出量、涌出來源、采掘開拓布置、開采方法、煤層開采順序等實際情況，查閱大量設計文獻及相關參考資料，編制完成了瓦斯抽采系統設計。
　　根據抽采系統的主站房應設在不受洪澇威脅且工程地質條件可靠地帶，應避開滑坡、溶洞、斷層破碎帶和塌陷區及距井口和主要建筑物及居住區不得小于50m、并盡可能留有擴能的余地的原則，該礦確定了在礦井工業廣場西側距煤坪300m處建立地面固定瓦斯抽采系統主站房。系統抽采泵采用閉路循環供水，不對外排放污水，減少對環境的影響。同時，將值班室與瓦斯泵房隔開，內墻表面采用吸聲設計，門窗采用隔聲設計，循環水泵采用可曲撓橡膠接頭防噪，以保證值班室內噪聲低于規定要求值，減少噪聲對值班人員的危害。
　　確定4種抽采方式
　　抽采系統主要由進氣抽采管道系統、閥門控制系統、水環式真空泵系統、氣水分離器系統、排氣管道系統、雙回路供電系統、給排水系統、瓦斯抽采監測監控系統及附屬安全設施等系統組成。進氣抽采管道系統的作用是將井下瓦斯通過抽采管道系統輸送到地面抽采泵，以減少井下瓦斯在采掘工作面的涌出量；閥門系統用于調節和控制各抽采區域、抽采點及抽采鉆孔的抽采量、抽采濃度、抽采負壓；水環式真空泵系統則是通過井下負壓將采掘工作面的瓦斯抽出，減少風排瓦斯量；氣水分離器系統負責將瓦斯和水進行分離；最后排氣管道系統將抽出的瓦斯送入瓦斯發電系統；雙回路供電系統則是主要保證瓦斯抽采泵正常運行供電；給排水系統保證瓦斯抽采泵正常運行供水；附屬安全設施系統主要包括防爆、防回火裝置、瓦斯放空管和防雷接地裝置等安全設施，防止損壞瓦斯抽采系統；瓦斯抽采監控系統是整個抽采系統的重要組成部分，主要是對抽采主管路內的瓦斯、負壓、流量及溫度、泵站內的環境瓦斯、抽采泵的開停狀態、抽采泵的軸溫、冷卻水的缺水保護、水泵的開停狀態、水池水位、水池水溫等進行監測。
　　根據小河嘴煤礦礦井地質條件及礦井瓦斯涌出規律，該系統采用4種抽采方式：
　　一是圍巖瓦斯抽采(裂隙瓦斯抽采、巖巷掘進面邊掘邊抽)。其中裂隙瓦斯抽采是指對裂隙瓦斯采取順裂隙打孔抽采，抽排半徑15m，抽采鉆孔之間的裂隙采用注漿封堵，抽排孔順裂隙施鉆，孔深20~150m，孔徑75mm。巖巷掘進工作面邊掘邊抽是指遇裂隙瓦斯構造帶時，對巖巷掘進面進行瓦斯抽采，其鉆場的布置要免受采動影響，避開地質構造帶，便于維護，利于封孔。鉆孔控制范圍為巷道輪廓線外5m、工作面前方65m，鉆孔孔徑為75mm。在每一鉆場內，沿走向布置4個邊掘邊抽鉆孔，即左、右鉆場各2個,孔深65m左右。
　　二是底板穿層抽采(石門揭煤抽采)。當石門揭穿煤層時，在探測出煤層瓦斯壓力較高，涌出量較大的情況下進行抽采。抽采時石門工作面距煤層垂直距離5m以外停頭，采取瓦斯抽采防突出措施。石門揭煤工作面控制范圍為巷道輪廓線外15m以上，鉆孔必須穿透煤層的頂(底)板0.5m以上。若不能穿透煤層全厚，必須控制到工作面前方15m以上。鉆孔控制范圍為沿巷道左、右、底、頂部輪廓線外15m，鉆孔終孔間距2.5m，鉆孔直徑90mm。
　　三是本煤層抽采(工作面機巷順層抽采)。開采層順層抽采鉆孔布置主要為傾向順層鉆孔抽采、走向順層鉆孔抽采和本煤層底板專用瓦斯抽采巷。根據礦井采面布置，開采層抽采鉆孔布置采用傾向順層鉆孔布置，傾向順層鉆孔方位沿煤傾斜方向布置，與工作面傾斜方向基本一致。鉆孔間距與鉆孔直徑指標為巷孔深100m，孔間距均為4m，孔徑75mm，沿煤層傾斜方向單排布置，鉆孔在煤層層面上向工作面開切眼方向偏角5°。鉆孔布置參數以100m為單位分段布置鉆孔。
　　四是采空區瓦斯抽采(采空區上隅角抽放)。采空區抽采是在采煤工作面回風巷頂板直接向采煤工作面上方打抽采鉆孔(上隅角位置)，其夾角在10~50°，施工3~5個穿層鉆孔進入開采層采后頂板裂隙帶，主要抽采采煤工作面上隅角的瓦斯、圍巖瓦斯和本煤層采空區的瓦斯，以此解決采煤工作面上隅角瓦斯及回風流中瓦斯超限的問題。該礦規定，在采空區瓦斯抽采過程中，應常檢測CO和溫度等參數，當發現有自然發火征兆時，應控制抽采或暫停抽采。同時定期對管內氣體及回采面上隅角，回風巷的氣體取樣分析，隨時掌握采空區內氣體成份和溫度的變化，以便合理調整抽采瓦斯量和抽采負壓。
　　抽采瓦斯保障安全
　　根據煤層賦存情況、煤質情況、瓦斯基礎參數及借鑒其它礦井的成功經驗，突出施工方便、速度快的特點，該礦采用了MZ-200型鉆機，設計抽采鉆孔孔徑確定為75mm~100mm，確定采煤工作面順層抽采的鉆孔抽采半徑為4m，抽采裂隙瓦斯的鉆孔抽采半徑為15m，在具體實施抽采過程中，根據煤層瓦斯地質變化、抽采時間等因素，合理調節鉆孔抽采半徑。系統抽采量為7m3/min，抽放濃度為30%。
　　按照回采工作面預抽鉆孔孔口負壓不小于13kPa，掘進工作面抽采鉆孔孔口的負壓不小于13kPa，裂隙瓦斯控制抽采鉆孔孔口負壓不大于8kPa的要求，該礦將抽采鉆孔長度確定在80m~100m，鉆孔封孔方法確定為泵送水泥注漿封孔，封孔設備為KF-B型礦用封孔泵，設計配備6臺KF-B型礦用封孔泵。考慮4臺使用，2臺備用。封孔段長度分為：封孔段在煤層，封孔長度8m；封孔段在巖層，封孔長度5m；封孔段在構造段，封孔長度10m。
　　通過比較，該礦采用2BE1-303-0型水環式真空泵作為瓦斯抽采泵，該系列泵為單級單作用結構形式，該泵具有結構簡單，維修方便，運行可靠，高效節能，高抗腐蝕的優點。
　　建成后，抽采系統具備了較大幅度的減少井下各作業點的瓦斯超限的優勢，其特點是能有效地抽出大部分煤層解吸瓦斯，減輕礦井通風負擔，保障礦井安全。
　　截至2011年10月31日，該礦管路安裝1萬3000m，鉆孔施工進尺3萬5000m，共抽放瓦斯750萬m3，平均抽采濃度20%~25%，抽采純量8~12m3/min，礦井瓦斯抽采率為34.2%~40.88%。
　　系統抽采效果明顯，礦井從建立抽采系統前的每年超限200余次，下降到目前的每年控制指標內，特別是掘進工作面裂隙瓦斯涌出得到了有效治理，未再發生采煤工作面上隅角及回風流瓦斯超限現象。2011年1~10月，小河嘴煤礦建成地面瓦斯固定抽采系統后，全礦瓦斯超限次數只有3次，與往年相比有了大幅度的減少，保證了礦井通風瓦斯安全。
　　礦井瓦斯抽出后，如不加以利用直接排向大氣中，會造成大氣污染和產生溫室效應。根據《國務院辦公廳關于加快煤層氣(煤礦瓦斯)抽采利用的若干意見》，小河嘴煤礦通過充分論證，提出了加快煤層氣抽采利用的16條原則，同時依據瓦斯賦存及抽采情況，完成了礦井煤層氣利用可行性研究報告的編制工作，投入750萬元，建設占地3068m2的瓦斯發電站，采用3臺1000kW發電機組進行發電，所發電礦內自用，余電升壓后上網出售，電廠余熱作礦區洗浴用。目前，該礦瓦斯發電系統建設項目已通過了川煤集團的審批，正在積極進行建設，預計在2012年5月建成并投入運行。