本发明涉及煤与瓦斯共采领域，尤其涉及地面抽采井下采空区瓦斯的方法。
背景技术：
当前煤矿区较为成熟的煤与瓦斯共采主要有2类:
第1类是“煤气共采”的“淮南模式”。即在短期内无法采用地面煤层气开采技术的复杂地质条件低透气性高瓦斯煤层的煤矿区，采用地面钻井抽采采动区卸压瓦斯，实现煤采气一体化、煤与瓦斯共采。该方法既可以抽采采空区瓦斯，又可以抽采采动区临近层卸压瓦斯，适用于低透气性煤层群开采。
第2类是“先抽气后采煤”的“晋城模式”，即将煤矿区划分为远景规划区(一般在5～10a甚至更长时间以后进行采煤作业)、开拓准备区(一般为3～5a内即将进行回采的区域)与煤炭生产区3个区间。在远景规划区采用地面钻井预抽煤层瓦斯，在开拓准备区采用地面与井下联合抽采技术、区域递进式抽采技术、条带迈步式抽采技术等抽采煤层瓦斯，在煤炭生产区采用边抽边掘、采空区抽采、本煤层钻孔抽采及采动区地面抽采技术等井下瓦斯抽采技术抽采煤层瓦斯，形成采气后采煤的“三区联动立体抽采模式”，实现煤与瓦斯协调开发。该方法适用于地质构造条件相对简单，煤层较高渗较硬，地势平缓的区域。
而目前针对抽采采空区瓦斯的地面钻井都仅仅靠地面泵站负压抽采瓦斯，而没有在地面负压抽采的同时向采空气注气的，单靠负压抽采会造成采空区内形成负压，采空区封闭得不好就会造成漏风，进而发生煤自燃灾害，负压过大也会造成泵站风机的有效功率降低，抽采能力大幅下降，长期会损耗风机的使用寿命。
如能利用埋管在抽采采空区瓦斯的同时向井下注氮气，不但能平衡压强，而且对于采空区下遗煤的自燃能起到有效的防治作用，能显著提高矿井采空区的安全性和经济效益。
技术实现要素：
针对上述技术问题，本发明的目的在于，提出了一种煤与瓦斯共采提高钻井抽采瓦斯浓度防治矿井火灾的方法，以解决现有技术存在的采空区易自燃发火、风机有效功率差和瓦斯抽采困难等问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
煤与瓦斯共采提高钻井抽采瓦斯浓度防治矿井火灾的方法，包括以下过程：
a、煤矿错层位负煤柱开采过程中，首先在井下各工作面采煤时在采空区内进行埋管处理，管线布置在进回风巷两侧，随着采煤机推进将管线预先埋设在采空区中，在开采过程中不断向采空区中注氮气，通过氮气抬高采空区瓦斯浓度和层位，有利于高抽巷的瓦斯抽采；
b、待采空区封闭后管线一端已经留设在采空区内，应保证采空区中管线每隔一段距离就有满足要求的出气口，另一端布置在封闭外，向其中充入部分氮气，抬高矿井内瓦斯赋存高度，同时防治采空区自然发火；
c、井下几个相邻采空区分别进行同样的埋管布置和充氮气标准，相邻区域全部采空并埋管封闭后，在地面选择合适位置钻孔抽采采空区赋存瓦斯。
d、抽采过程中，一边地面抽采瓦斯，一边利用井下埋管注入氮气，不断抬高瓦斯浓度和层位，实现错层位负煤柱开采煤与瓦斯共采提高地面钻井抽采瓦斯浓度和防治采空区发火的方法。
根据本发明所述的方法，适用于设计有煤与瓦斯工程地面抽采采空区瓦斯的矿井，高瓦斯矿井，采空区遗煤有自然发火倾向性的更为适宜。
具体的，步骤a中,采煤工作面向前推进过程中向井下埋管，管线埋设在进回风巷两侧，在开采过程中不断向采空区中注氮气。
步骤b中，管线埋设好后，管线的一端在采空区内，应保证采空区中管线每隔一段距离就有满足要求的出气口，另一端在采空区封闭外，从封闭外向采空区内注氮气。
步骤c中，在井下几个相邻采空区分别进行同样的埋管布置和充氮气标准，相邻区域全部采空并埋管封闭后，在地面选择合适位置钻孔抽采采空区赋存瓦斯。
步骤d中，抽采过程中，一边地面抽采瓦斯，一边利用井下埋管注入氮气，不断抬高瓦斯浓度和层位，实现错层位负煤柱开采煤与瓦斯共采提高地面钻井抽采瓦斯浓度和防治采空区发火的方法。
本发明提供的错层位负煤柱开采煤与瓦斯共采提高钻井抽采瓦斯浓度防治矿井火灾的方法，具体有以下优点：
(1)现有高抽巷及高位钻孔抽采离层区和裂隙带瓦斯的方法，随工作面推进和不断抽采，其抽采瓦斯浓度会不断降低，同时产生的在采空区内的负压，会让工作面的通风气体被吸入采空区，造成煤自燃甚至采空区自然发火，不利于安全。而本方法不但可以通过不断注氮气将低密度瓦斯层位整体抬高，浓度增大，而且能够平衡抽采对采空区造成的负压，防止氧气从工作面流向采空区，且氮气在遗煤附近可以隔绝氧气，防止采空区自然发火。
(2)现有地面钻孔抽采封闭采空区瓦斯的方法，都在封闭采空区上方直接钻孔抽采裂隙带瓦斯，没有井下注氮气的过程，抽采瓦斯中会使采空区产生负压，封闭处会不断漏风给采空区，可能造成采空区自然发火，同时风机有效功率降低，不利于抽采。本方法在抽采瓦斯时不断向井下注氮气，可平衡负压，同时隔绝煤和氧气，不但安全而且高效。
(3)不论是井下高抽巷，钻孔还是地面抽采瓦斯，随着瓦斯的不断抽采，其瓦斯含量都将不断降低，最终造成采空区瓦斯资源回收的不充分，本方法在抽采中不断注氮气到采空区，可不断抬高采空区的瓦斯层位和提高瓦斯浓度，对瓦斯资源的回收十分有利，能够显著减少资源浪费。
附图说明
图1为多个相邻采空区封闭后埋管注氮提高地面钻孔抽采瓦斯浓度和高度的剖面图；
图中仅画出两个相邻采空区的管路布置情况，多采空区与之类似。
其中，1-首采面进风巷道；2-首采面回风巷道；3-接续面进风巷道；4-接续面回风巷道
图2为多个相邻采空区封闭后埋管注氮提高地面钻孔抽采瓦斯浓度和高度的俯视图；
具体实施方式
结合附图说明本发明的具体实施方式。
在本实施例中，在错层位巷道布置工作面开采时，在进回风巷中向采空区埋管，埋管要求能够满足每隔几米有一个出气孔，随着工作面的推进，不断向采空区注氮气，同时利用高位钻孔和高抽巷等手段在工作面回采的同时抽采采空区上方裂隙带瓦斯；待多个相邻采空区封闭后在地面布置地面钻孔抽采封闭采空区上方大环形裂隙带内的剩余瓦斯，同时继续利用埋管注氮，抬高瓦斯浓度和高度，平衡采空区内气压，防止采空区自然发火。
第一步：在错层位首采工作面采煤过程中，在首采面进风巷道1和首采面回风巷道2中布置采空区埋管；
第二步：随工作面推进，利用埋管不断向采空区内注氮气，同时运行瓦斯抽采系统，通过高位钻孔和高抽巷等手段不断抽采瓦斯；
第三步：首采面采空后同样布置接续面，在接续面进风巷3和接续面回风巷4中布置采空区埋管，运行瓦斯抽采系统，同时向首采面采空区和接续面采空区注氮；
第四步：多个相邻采空区封闭后，布置地面钻孔抽采采空区瓦斯，同时在井下利用埋管注氮，抬高瓦斯浓度和高度，利于抽采。