瓦斯防治 第11講

國內(nèi)煤礦瓦斯抽采現(xiàn)狀

1、鶴崗礦區(qū)

2、淮南礦區(qū)鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價

1、鶴崗礦區(qū)瓦斯賦存情況鶴崗礦區(qū)瓦斯涌出量大，且有突出危險性。2004年瓦斯涌出量達(dá)到了278.9m3/min，2005年4月礦井絕對瓦斯涌出量高達(dá)398m3/min，其中單井最大絕對涌出量為119.7m3/min，采煤工作面最大絕對瓦斯涌出量為48.5m3/min，掘進(jìn)工作面最大絕對瓦斯涌出量為7m3/min。目前9個生產(chǎn)礦井中，就有3個突出礦井（南山礦、益新公司、興安礦）和3個高瓦斯礦井（峻德礦、興煤公司、振興公司二井），瓦斯災(zāi)害十分嚴(yán)重。2、南山煤礦瓦斯情況

南山煤礦是高瓦斯突出礦井，瓦斯涌出量大，且有突出危險性。礦井絕對涌出量為119.7m3/min，采煤工作面最大絕對瓦斯涌出量為48.5m3/min，掘進(jìn)工作面最大絕對瓦斯涌出量為7m3/min，是鶴崗礦區(qū)礦井瓦斯災(zāi)害最嚴(yán)重、但瓦斯治理工作開展得比較全面的具有廣泛代表性的典型礦井。南山礦煤層透氣性系數(shù)為:0.776～1.558毫達(dá)西.相當(dāng)31.04-62.32m2/(Mpa2.d)，屬于易抽瓦斯煤層。鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價類別鉆孔流量衰減系數(shù)煤層透氣性系數(shù)容易抽放<0.003>10可以抽放0.003~0.0510~0.1煤層名稱18#層15#層瓦斯參數(shù)瓦斯壓力P（MPa）0.53~0.890.82~1.15瓦斯含量C（m3/t）5.323~5.6024.368~8.282透氣性系數(shù)λ(m2/MPa2.d)0.3890.203突出指標(biāo)瓦斯放散初速度△P4.5~8.75.0~13.0煤的堅固性系數(shù)f0.49~0.870.34~0.79煤的工業(yè)分析結(jié)果吸附常數(shù)a(m3/t)24.2127.32b(Mpa-1)0.500.84水分(%)0.590.96灰分(%)17.6125.08揮發(fā)份(%)31.3813.18真密度(t/m3)1.481.73視密度(t/m3)1.401.58孔隙率（%）5.418.67南山礦煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)匯總表鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價3、瓦斯爆炸

1970年至今，南山煤礦共發(fā)生瓦斯災(zāi)害事故13起，死亡92人，傷25人。特別是1994年235采煤工作面的“9.17”瓦斯爆炸事故，一次死亡56人。當(dāng)年的“11.30”自然發(fā)火事故，火區(qū)連續(xù)爆炸26次，當(dāng)時大半個礦井被迫封閉，導(dǎo)致全礦停產(chǎn)，嚴(yán)重干擾了全礦正常工作的開展，當(dāng)年全礦虧損9700萬元。

4、煤與瓦斯突出

南山煤礦1983年鑒定為煤與瓦斯突出礦井，到目前為止，共發(fā)生瓦斯突出5起，死亡1人，其中最大一次突出為發(fā)生在1983年7月18日在二水平-110m總機道的大型煤與瓦斯突，最大突出煤量627噸，涌出瓦斯量11830m3。鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價序號發(fā)生地點發(fā)生時間巷道類別突出煤量(t)涌出瓦斯量(m3)煤層1西二區(qū)二水平-110總機道1983.07.18平巷62711830182西二區(qū)15號層四段溜子道1997.11.20石門5840153西二區(qū)18-2層四號面外塊入風(fēng)上山2002.06.01上山78.41971.618-24西二區(qū)18-2號層四段里塊撤架子道2003.12.21上山14540518-25西二區(qū)18-2號層四段里塊撤架子道2003.12.25上山12076818-2南山煤礦突出情況統(tǒng)計表

鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價5、瓦斯抽放方法南山礦瓦斯抽放以本煤層預(yù)抽為主，主要采用立體抽放方法。立體瓦斯抽放采用的主要方法有：煤層底板巖巷預(yù)抽方法；本煤層鉆孔預(yù)抽方法；煤層頂板高位鉆孔（仰角鉆孔）邊采邊抽方法；瓦斯尾巷抽放方法；頂板巷道抽放方法；巷道掘進(jìn)邊掘邊抽方法等，使瓦斯抽放效果明顯提高，保證了安全生產(chǎn)。全礦井瓦斯抽出率為26%。一般采煤工作面抽放率達(dá)到30%以上。鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價（1）煤層底板巖巷采前預(yù)抽方法

鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價

在煤層底板巖石集中巷的回風(fēng)與運輸巷內(nèi)同時布置鉆場，回風(fēng)巷鉆孔向下鉆進(jìn)，運輸巷鉆孔向上鉆進(jìn)。每個鉆場間距50～70m，鉆場內(nèi)最多布置30個鉆孔。每個鉆場的鉆孔呈扇形布置，長度達(dá)到工作面長度的80%～90%最佳。這種鉆孔布置方法鉆孔布置比較均勻，覆蓋煤層范圍大，瓦斯抽放時間長，效果好。鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價南山礦底板巖石穿層預(yù)抽鉆孔布置圖

鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價（2）本煤層內(nèi)布置鉆孔采前預(yù)抽方法

在煤層內(nèi)的運輸和回風(fēng)巷道內(nèi)、或在中間巷道內(nèi)布置鉆孔，鉆孔垂直巷道，或向采空區(qū)方向傾斜20～30度的角度。具體鉆孔間距6m～10m。這種鉆孔布置方法最合理，鉆空分布均勻，鉆孔利用率高，抽放效果好。但是，有時受到巷道布置與正常生產(chǎn)的影響。鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價在煤層巷道或底板巖巷中向15或18號煤層布置順層鉆孔進(jìn)行預(yù)抽。一般利用深孔（300）鉆機沿煤層走向施工近水平長鉆孔進(jìn)行遠(yuǎn)距離深孔預(yù)抽。做到采前采區(qū)瓦斯抽放率達(dá)到25%以上。南山礦近水平長鉆孔預(yù)抽鉆孔布置圖（3）高位鉆孔仰角鉆邊采邊抽方法

仰角鉆孔、頂板高位鉆場、水平鉆孔抽放鉆孔布置利用回風(fēng)巷道內(nèi)的鉆場向采空區(qū)方向布置仰角鉆孔，或利用回風(fēng)巷布置的高位巷鉆場向采空區(qū)方向布置鉆孔，主要抽放采空區(qū)和上隅角的瓦斯。

鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價

高位鉆場布置鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價南翼15號層一分段外延面300鉆鉆場布置圖

鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價利用現(xiàn)有井下巷道向深部煤層打瓦斯地質(zhì)孔進(jìn)行瓦斯抽放

向末采區(qū)域深部煤層打瓦斯地質(zhì)孔進(jìn)行瓦斯預(yù)抽

鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價利用地表地質(zhì)勘探鉆孔進(jìn)行瓦斯抽放

鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價邊掘邊抽鉆孔布置圖

底分層入風(fēng)巷掘進(jìn)初期，瓦斯涌出較大，為防止在掘進(jìn)期間瓦斯超限，在入風(fēng)巷側(cè)布置3個鉆場，每個鉆場布置20個鉆孔，向煤體打全煤孔，進(jìn)行邊掘邊抽。掘進(jìn)期間，瓦斯抽放濃度為68％，瓦斯平均抽放率為38.5%。

鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價（4）巷道掘進(jìn)邊掘邊抽方法

6、評價與建議：

（1）抽放方法符合實際，抽放效果較好；（2）針對透氣性好的條件，應(yīng)大力發(fā)展水平長鉆孔采前預(yù)抽技術(shù)；如有條件可發(fā)展地面鉆孔預(yù)抽瓦斯技術(shù)。（3）采用綜合瓦斯抽放技術(shù)，提高礦井瓦斯抽放率，并充分利用瓦斯資源。鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價理念創(chuàng)新引領(lǐng)煤礦

瓦斯綜合治理2淮南煤礦被炸怕了，炸醒了。從1998年開始，橫下決心，全面進(jìn)行瓦斯綜合治理。大致分為三個階段：1）1998年至2002年，瓦斯初步治理階段。特大瓦斯事故得到遏制，但仍發(fā)生煤與瓦斯突出事故5起，犧牲28人。2）2003年至2004年，瓦斯基本治理階段。杜絕了瓦斯爆炸事故，百萬噸死亡率降到0.46，但仍發(fā)生突出事故2起。3）2005年至2008年，瓦斯根本治理階段。目標(biāo)是到2008年實現(xiàn)治而不突，百萬噸死亡率降到0.2以下。1、瓦斯不治，礦無寧日2、瓦斯爆炸事故是可以預(yù)防和避免的從根本上講，瓦斯事故是瓦斯治理理念落后、技術(shù)滯后、管理粗放，生產(chǎn)力水平低，職工收入低，缺少人才等造成的?；茨贤咚故鹿识喟l(fā)階段，也正是企業(yè)生產(chǎn)力水平低，職工收入低，技術(shù)人才流失多的階段。1980年到2001年，礦區(qū)年均產(chǎn)量1042萬噸。1980年到2001年，瓦斯治理投入年均3000萬元。1980年到2001年，在崗職工年均收入3631元。1997到2001年，礦區(qū)最困難時期，流失大學(xué)本科以上專業(yè)人才586人。原煤產(chǎn)量（萬噸）職工年收入（元）百萬噸死亡率（人/百萬噸）流失人才（大學(xué)本科）3、安全與生產(chǎn)的矛盾可以統(tǒng)一于先進(jìn)生產(chǎn)力煤礦的安全與生產(chǎn)不是一對不可調(diào)和的矛盾，在先進(jìn)生產(chǎn)力面前，保護(hù)生命和提高產(chǎn)量目的可以同時達(dá)到。2004年以來，共投入22億元對6對生產(chǎn)礦井進(jìn)行技術(shù)改造，簡化系統(tǒng)，裝備升級，從根本上提高礦井的抗災(zāi)能力。單位：億元2004年以來生產(chǎn)礦井技術(shù)改造投入圖4、發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)力，保護(hù)生命，保護(hù)資源，保護(hù)環(huán)境治理瓦斯，要害是提高生產(chǎn)力水平，用先進(jìn)生產(chǎn)力保證煤礦安全。淮南建設(shè)新型能源基地的特征就是“一先進(jìn)三保護(hù)”，即發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)力，保護(hù)生命，保護(hù)資源，保護(hù)環(huán)境。達(dá)到安全狀況好、煤炭資源回采率高、環(huán)境保護(hù)好、效率高。實現(xiàn)“三個轉(zhuǎn)變”，即從勞動密集型轉(zhuǎn)到技術(shù)密集型，從粗壯勞動力轉(zhuǎn)到高素質(zhì)員工隊伍，從粗放管理轉(zhuǎn)到科學(xué)管理。首采卸壓層卸壓開采、煤與瓦斯共采是對突出煤層進(jìn)行消突最有效、最可靠，也是最經(jīng)濟的方法?？杀１乇＃邆錀l件的必須開采首采卸壓層。應(yīng)抽盡抽，給足卸壓抽采時間和空間，實現(xiàn)瓦斯抽采最大化。瓦斯抽采量（萬m3）瓦斯抽采率（%）5、可保必保、應(yīng)抽盡抽打鉆和巖巷作為安全生產(chǎn)技術(shù)的第一要務(wù)，著力建設(shè)一流的打鉆和巖巷隊伍、一流的打鉆和巖巷裝備、一流的打鉆和巖巷管理，努力實現(xiàn)瓦斯治本?，F(xiàn)有48支巖巷快速掘進(jìn)隊，定員70～80人，以青工技校生為主，每隊配備大中專畢業(yè)生擔(dān)任專職技術(shù)人員，主要承擔(dān)長線工程和關(guān)鍵工程。到今年底建成13條巖巷綜掘作業(yè)線、20條液壓鉆車作業(yè)線。6、治理瓦斯，巖巷先行

組建專業(yè)化巖巷快速掘進(jìn)隊伍近年來，集團(tuán)公司累計投入2億元，引進(jìn)先進(jìn)巖巷設(shè)備，提高巖巷掘進(jìn)機械化水平，力爭2010年建成巖巷裝備大局。

巖巷的根本出路在于機械化巖巷進(jìn)尺（m）7、只有打不到位的鉆孔，沒有卸不了壓的瓦斯組建專業(yè)化打鉆隊伍，現(xiàn)有8支，共計1700人。到今年底，實現(xiàn)專業(yè)化打鉆隊伍“全覆蓋”。立足打大鉆、打長鉆、打高技術(shù)鉆，用準(zhǔn)軍事化、專業(yè)化、精細(xì)化手段管理打鉆隊伍。

瓦斯治標(biāo)治本都離不開打鉆瓦斯有兩重屬性。治理了瓦斯，利用了瓦斯就變廢為寶。變被動的瓦斯抽放為主動的抽采和利用。以抽保用，以用促抽，實現(xiàn)煤與瓦斯共采?；茨系V業(yè)集團(tuán)計劃投入100億元，用于發(fā)展瓦斯綜合利用等循環(huán)經(jīng)濟項目，構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。8、瓦斯是害也是寶。變抽放為抽采，煤與瓦斯共采，治理與利用并重。技術(shù)創(chuàng)新是實現(xiàn)

煤與瓦斯共采的關(guān)鍵3（一）地質(zhì)保障技術(shù)（二）低透氣性煤層群卸壓開采抽采瓦斯技術(shù)（三）無煤柱煤與瓦斯共采技術(shù)（四）井上下立體瓦斯抽采體系（五）貫徹19號令關(guān)鍵技術(shù)（六）防突預(yù)測預(yù)報指標(biāo)體系煤與瓦斯共采必須依靠技術(shù)創(chuàng)新。淮南礦區(qū)開展了大量研究，成功地解決了礦區(qū)瓦斯治理和安全開采技術(shù)難題。應(yīng)用這些成果，連續(xù)12年避免了瓦斯爆炸事故，百萬噸死亡率從4.01降低到近5年0.1左右的國際先進(jìn)水平；安全有了保障，企業(yè)得到發(fā)展，年產(chǎn)量從1000萬噸增加到6700萬噸。煤與瓦斯共采主要創(chuàng)新技術(shù)：地質(zhì)保障的主要內(nèi)容是通過精細(xì)勘探，查明細(xì)微地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)異常體、瓦斯富集區(qū)域，研究地質(zhì)構(gòu)造與瓦斯賦存及活動的關(guān)系。地質(zhì)是尖兵，是瓦斯治理技術(shù)的重要支撐。地質(zhì)不過關(guān)，礦區(qū)永不安。1、地質(zhì)保障的主要內(nèi)容創(chuàng)新重點是三維地震精細(xì)解釋（地面地質(zhì)“CT”）、井下綜合物探（井下地質(zhì)“CT”）、地測、防治水信息化及預(yù)警、地球化學(xué)識別（地質(zhì)“DNA”）、出水水源快速判別、瓦斯地質(zhì)等關(guān)鍵性技術(shù)。2、地質(zhì)保障的創(chuàng)新重點可借鑒石油三維地震精細(xì)勘探技術(shù)進(jìn)行三維地震精細(xì)勘探觀測系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)據(jù)采集、資料處理及解釋，形成煤礦復(fù)雜地質(zhì)條件下三維地震勘探數(shù)據(jù)處理及解釋方法。加強地測信息化管理，實現(xiàn)地質(zhì)信息資源共享。在建立地測數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，建成地質(zhì)管理及圖形系統(tǒng)、測量管理及圖形系統(tǒng)、資源管理信息系統(tǒng)、勘探管理系統(tǒng)、地表變形與預(yù)計系統(tǒng)等子系統(tǒng)，構(gòu)建礦區(qū)地測信息化管理平臺。3、創(chuàng)新方法面對深部開展鉆探、地球物理、地球化學(xué)等綜合探測技術(shù)攻關(guān)，查明落差2m及以上斷層、陷落柱、溶洞、火成巖等對瓦斯賦存及活動影響較大的特殊地質(zhì)體。建立采掘區(qū)隊技術(shù)員負(fù)責(zé)“小地質(zhì)”技術(shù)，地測科長負(fù)責(zé)礦井“大地質(zhì)”技術(shù)及管理，地測副總負(fù)責(zé)礦井“重大地質(zhì)問題”處理的三級地質(zhì)管理機制。預(yù)先在首采保護(hù)層工作面形成的應(yīng)力降低區(qū)和裂隙發(fā)育區(qū)內(nèi)布置瓦斯抽采工程，待首采層卸壓開采后抽采采空區(qū)卸壓解吸瓦斯的工程技術(shù)方法。2、需要突破的關(guān)鍵技術(shù)研究首采保護(hù)層工作面開采后應(yīng)力及裂隙分布和演化規(guī)律；確定不同瓦斯地質(zhì)條件下煤層的卸壓范圍、卸壓瓦斯富集區(qū)和瓦斯抽采巷道工程的合理層位，研究抽采缷壓瓦斯技術(shù)。上向瓦斯抽采工程50倍采高50倍采高卸壓范圍開采關(guān)鍵保護(hù)層被卸壓層被卸壓層被卸壓層被卸壓層首采卸壓層下向瓦斯抽采工程裂隙發(fā)育卸壓區(qū)增壓區(qū)增壓區(qū)裂隙發(fā)育卸壓區(qū)50m50m1、工程技術(shù)方法打破傳統(tǒng)自上而下的煤層開采程序，設(shè)計了制造煤體松動卸壓的開采方案，提出了“煤與瓦斯共采”的技術(shù)路線：3、技術(shù)路線采空區(qū)工作面不規(guī)則煤柱雙側(cè)采動應(yīng)力分布“〇”形圈裂隙分布及瓦斯流動通道重新壓實區(qū)O形圈O形圈O形圈O形圈38131383181818181800150120906030050100150200250采空區(qū)沿傾向長度(m)采空區(qū)沿走向長度(m)在煤層群中選擇安全可靠的煤層首先開采，造成上下煤巖層膨脹變形、松動卸壓，增加煤層透氣性；研究清楚并調(diào)動首采層開采后應(yīng)力場、裂隙場及其形成的應(yīng)力降低區(qū)和裂隙發(fā)育區(qū)，為構(gòu)建卸壓解吸瓦斯流動通道、形成瓦斯富集區(qū)創(chuàng)造條件；開采層進(jìn)風(fēng)巷回風(fēng)巷開發(fā)了首采煤層頂板抽采富集區(qū)瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL2003113094.1）

研究發(fā)現(xiàn)了首采層瓦斯富集區(qū)位于兩巷頂板采空側(cè)上方寬0~30米，高8~25米的環(huán)形裂隙、頂板破碎角50度對應(yīng)向上40~58.7°的豎向裂隙區(qū)。開采層回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷開發(fā)了首采煤層頂板抽采富集區(qū)瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL2003113094.1）

研究發(fā)現(xiàn)了首采層瓦斯富集區(qū)位于兩巷頂板采空側(cè)上方寬0~30米，高8~25米的環(huán)形裂隙、頂板破碎角50度對應(yīng)向上40~58.7°的豎向裂隙區(qū)。開采層回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷開發(fā)了首采煤層頂板抽采富集區(qū)瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL2003113094.1）

研究發(fā)現(xiàn)了首采層瓦斯富集區(qū)位于兩巷頂板采空側(cè)上方寬0~30米，高8~25米的環(huán)形裂隙、頂板破碎角50度對應(yīng)向上40~58.7°的豎向裂隙區(qū)。開采層進(jìn)風(fēng)巷回風(fēng)巷開發(fā)了首采煤層頂板抽采富集區(qū)瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL2003113094.1）

研究發(fā)現(xiàn)了首采層瓦斯富集區(qū)位于兩巷頂板采空側(cè)上方寬0~30米，高8~25米的環(huán)形裂隙、頂板破碎角50度對應(yīng)向上40~58.7°的豎向裂隙區(qū)。技術(shù)原理示意圖開采層進(jìn)風(fēng)巷回風(fēng)巷開發(fā)了首采煤層頂板抽采富集區(qū)瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL2003113094.1）

研究發(fā)現(xiàn)了首采層瓦斯富集區(qū)位于兩巷頂板采空側(cè)上方寬0~30米，高8~25米的環(huán)形裂隙、頂板破碎角50度對應(yīng)向上40~58.7°的豎向裂隙區(qū)。裂隙圈技術(shù)原理示意圖開采層進(jìn)風(fēng)巷回風(fēng)巷抽采巷道抽采鉆孔開發(fā)了首采煤層頂板抽采富集區(qū)瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL2003113094.1）

研究發(fā)現(xiàn)了首采層瓦斯富集區(qū)位于兩巷頂板采空側(cè)上方寬0~30米，高8~25米的環(huán)形裂隙、頂板破碎角50度對應(yīng)向上40~58.7°的豎向裂隙區(qū)。開采煤層20~150m彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層開發(fā)了大間距上部煤層抽采被卸壓煤層解吸瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL2003113021.6）

研究發(fā)現(xiàn)首采層卸壓開采后，上向卸壓范圍為走向卸壓角80.8～84.7°，傾向卸壓角為83~85°，上向?qū)娱g卸壓距為10~150m，采用在被卸壓煤層底板彎曲下沉帶預(yù)先布置巷道鉆孔抽采瓦斯的技術(shù)方法。抽采率達(dá)65%以上。開采煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶20~150m開采煤層抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層開發(fā)了大間距上部煤層抽采被卸壓煤層解吸瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL2003113021.6）

研究發(fā)現(xiàn)首采層卸壓開采后，上向卸壓范圍為走向卸壓角80.8～84.7°，傾向卸壓角為83~85°，上向?qū)娱g卸壓距為10~150m，采用在被卸壓煤層底板彎曲下沉帶預(yù)先布置巷道鉆孔抽采瓦斯的技術(shù)方法。抽采率達(dá)65%以上。開采煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶20~150m開采煤層抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層開發(fā)了大間距上部煤層抽采被卸壓煤層解吸瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL2003113021.6）

研究發(fā)現(xiàn)首采層卸壓開采后，上向卸壓范圍為走向卸壓角80.8～84.7°，傾向卸壓角為83~85°，上向?qū)娱g卸壓距為10~150m，采用在被卸壓煤層底板彎曲下沉帶預(yù)先布置巷道鉆孔抽采瓦斯的技術(shù)方法。抽采率達(dá)65%以上。彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶開采煤層20~150m抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層開發(fā)了大間距上部煤層抽采被卸壓煤層解吸瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL2003113021.6）

研究發(fā)現(xiàn)首采層卸壓開采后，上向卸壓范圍為走向卸壓角80.8～84.7°，傾向卸壓角為83~85°，上向?qū)娱g卸壓距為10~150m，采用在被卸壓煤層底板彎曲下沉帶預(yù)先布置巷道鉆孔抽采瓦斯的技術(shù)方法。抽采率達(dá)65%以上。開采煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶20~150m開采煤層抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層開發(fā)了大間距上部煤層抽采被卸壓煤層解吸瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL2003113021.6）

研究發(fā)現(xiàn)首采層卸壓開采后，上向卸壓范圍為走向卸壓角80.8～84.7°，傾向卸壓角為83~85°，上向?qū)娱g卸壓距為10~150m，采用在被卸壓煤層底板彎曲下沉帶預(yù)先布置巷道鉆孔抽采瓦斯的技術(shù)方法。抽采率達(dá)65%以上。開采煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶20~150m開采煤層抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層開發(fā)了大間距上部煤層抽采被卸壓煤層解吸瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL2003113021.6）

研究發(fā)現(xiàn)首采層卸壓開采后，上向卸壓范圍為走向卸壓角80.8～84.7°，傾向卸壓角為83~85°，上向?qū)娱g卸壓距為10~150m，采用在被卸壓煤層底板彎曲下沉帶預(yù)先布置巷道鉆孔抽采瓦斯的技術(shù)方法。抽采率達(dá)65%以上。彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶開采煤層20~150m抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層開發(fā)了大間距上部煤層抽采被卸壓煤層解吸瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL2003113021.6）

研究發(fā)現(xiàn)首采層卸壓開采后，上向卸壓范圍為走向卸壓角80.8～84.7°，傾向卸壓角為83~85°，上向?qū)娱g卸壓距為10~150m，采用在被卸壓煤層底板彎曲下沉帶預(yù)先布置巷道鉆孔抽采瓦斯的技術(shù)方法。抽采率達(dá)65%以上。卸壓煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶開采煤層20~150m卸壓范圍抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷開發(fā)了大間距上部煤層抽采被卸壓煤層解吸瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL2003113021.6）

研究發(fā)現(xiàn)首采層卸壓開采后，上向卸壓范圍為走向卸壓角80.8～84.7°，傾向卸壓角為83~85°，上向?qū)娱g卸壓距為10~150m，采用在被卸壓煤層底板彎曲下沉帶預(yù)先布置巷道鉆孔抽采瓦斯的技術(shù)方法。抽采率達(dá)65%以上。進(jìn)風(fēng)巷下卸壓層B7下卸壓層B6抽采鉆孔底板巖石巷開采層B8回風(fēng)巷開發(fā)了多重開采下向卸壓增透瓦斯抽采技術(shù)

研究發(fā)現(xiàn)多重卸壓開采后，下向卸壓范圍為走向卸壓角99.3~100.1°，傾向卸壓角為102~110.0°，下向?qū)娱g卸壓距為15~100m，采用預(yù)先布置在巷道和穿層鉆孔抽采卸壓瓦斯，瓦斯壓力由3.6降低到0.2Mpa，透氣性系數(shù)增大了570倍，抽采率達(dá)50%以上。進(jìn)風(fēng)巷下卸壓層B7下卸壓層B6抽采鉆孔底板巖石巷開采層B8回風(fēng)巷開發(fā)了多重開采下向卸壓增透瓦斯抽采技術(shù)

研究發(fā)現(xiàn)多重卸壓開采后，下向卸壓范圍為走向卸壓角99.3~100.1°，傾向卸壓角為102~110.0°，下向?qū)娱g卸壓距為15~100m，采用預(yù)先布置在巷道和穿層鉆孔抽采卸壓瓦斯，瓦斯壓力由3.6降低到0.2Mpa，透氣性系數(shù)增大了570倍，抽采率達(dá)50%以上。進(jìn)風(fēng)巷下卸壓層B7下卸壓層B6抽采鉆孔底板巖石巷開采層B8回風(fēng)巷開發(fā)了多重開采下向卸壓增透瓦斯抽采技術(shù)

研究發(fā)現(xiàn)多重卸壓開采后，下向卸壓范圍為走向卸壓角99.3~100.1°，傾向卸壓角為102~110.0°，下向?qū)娱g卸壓距為15~100m，采用預(yù)先布置在巷道和穿層鉆孔抽采卸壓瓦斯，瓦斯壓力由3.6降低到0.2Mpa，透氣性系數(shù)增大了570倍，抽采率達(dá)50%以上。進(jìn)風(fēng)巷下卸壓層B7下卸壓層B6抽采鉆孔底板巖石巷開采層B8回風(fēng)巷開發(fā)了多重開采下向卸壓增透瓦斯抽采技術(shù)

研究發(fā)現(xiàn)多重卸壓開采后，下向卸壓范圍為走向卸壓角99.3~100.1°，傾向卸壓角為102~110.0°，下向?qū)娱g卸壓距為15~100m，采用預(yù)先布置在巷道和穿層鉆孔抽采卸壓瓦斯，瓦斯壓力由3.6降低到0.2Mpa，透氣性系數(shù)增大了570倍，抽采率達(dá)50%以上。進(jìn)風(fēng)巷下卸壓層B7下卸壓層B6底板卸壓區(qū)域抽采鉆孔底板巖石巷開采層B8回風(fēng)巷開發(fā)了多重開采下向卸壓增透瓦斯抽采技術(shù)

研究發(fā)現(xiàn)多重卸壓開采后，下向卸壓范圍為走向卸壓角99.3~100.1°，傾向卸壓角為102~110.0°，下向?qū)娱g卸壓距為15~100m，采用預(yù)先布置在巷道和穿層鉆孔抽采卸壓瓦斯，瓦斯壓力由3.6降低到0.2Mpa，透氣性系數(shù)增大了570倍，抽采率達(dá)50%以上。首采層回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷被卸壓煤層開發(fā)了地面布置鉆孔抽采被卸壓煤層解吸瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL200510040410.x）

發(fā)明開采卸壓煤層地面鉆孔結(jié)構(gòu)及抽采工藝，研究發(fā)現(xiàn)采后30m鉆孔抽出高濃度瓦斯，單孔流量8~32m3/min,瓦斯?jié)舛?0~95％，瓦斯抽采率64.71%。首采層回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷被卸壓煤層開發(fā)了地面布置鉆孔抽采被卸壓煤層解吸瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL200510040410.x）

發(fā)明開采卸壓煤層地面鉆孔結(jié)構(gòu)及抽采工藝，研究發(fā)現(xiàn)采后30m鉆孔抽出高濃度瓦斯，單孔流量8~32m3/min,瓦斯?jié)舛?0~95％，瓦斯抽采率64.71%。首采層回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷被卸壓煤層開發(fā)了地面布置鉆孔抽采被卸壓煤層解吸瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL200510040410.x）

發(fā)明開采卸壓煤層地面鉆孔結(jié)構(gòu)及抽采工藝，研究發(fā)現(xiàn)采后30m鉆孔抽出高濃度瓦斯，單孔流量8~32m3/min,瓦斯?jié)舛?0~95％，瓦斯抽采率64.71%。首采層回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷被卸壓煤層瓦斯瓦斯開發(fā)了地面布置鉆孔抽采被卸壓煤層解吸瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL200510040410.x）

發(fā)明開采卸壓煤層地面鉆孔結(jié)構(gòu)及抽采工藝，研究發(fā)現(xiàn)采后30m鉆孔抽出高濃度瓦斯，單孔流量8~32m3/min,瓦斯?jié)舛?0~95％，瓦斯抽采率64.71%。首采層回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷卸壓距離20～150m被卸壓煤層瓦斯瓦斯鉆孔抽采半徑500～800米開發(fā)了地面布置鉆孔抽采被卸壓煤層解吸瓦斯技術(shù)（國家發(fā)明專利：ZL200510040410.x）

發(fā)明開采卸壓煤層地面鉆孔結(jié)構(gòu)及抽采工藝，研究發(fā)現(xiàn)采后30m鉆孔抽出高濃度瓦斯，單孔流量8~32m3/min,瓦斯?jié)舛?0~95％，瓦斯抽采率64.71%。瓦斯壓力由4～6MPa下降到0.2～0.5MPa；瓦斯含量由13m3/t降為5m3/t，煤層膨脹變形達(dá)到26.33％，抽采瓦斯后被卸壓煤層安全保護(hù)卸壓角，與傳統(tǒng)保護(hù)層相比擴大了17～20度。2.01.51.00.5pqλ2015105透氣性m2MPa-2d-1λ瓦斯壓力MPap4321q瓦斯流量m3/min-20020406080100120140160卸壓開采抽采瓦斯效果距工作面距離/m8、現(xiàn)場試驗效果透氣性系數(shù)大大提高：煤層透氣性系數(shù)由0.01135m2/（MPa.d）增加到32.687m2/（MPa.d），增加了2880倍。采動卸壓瓦斯流動活躍期發(fā)現(xiàn)上向卸壓流動存在一個活躍期，為80天左右。煤層硬度f值由0.5提高到了2.5。工作面回采區(qū)段煤柱上隅角采空區(qū)上區(qū)段采空區(qū)采空區(qū)空氣流場進(jìn)風(fēng)回風(fēng)上區(qū)段采空區(qū)沿空護(hù)巷工作面采空區(qū)空氣流場采空區(qū)進(jìn)風(fēng)進(jìn)風(fēng)回風(fēng)傳統(tǒng)留煤柱U型通風(fēng)無煤柱沿空護(hù)巷Y型通風(fēng)鑒于首采保護(hù)層工作面的瓦斯只能采用風(fēng)排為主的方法，隨著開采深度增加和保護(hù)層瓦斯升級，面臨瓦斯抽采工程量大、成本高，U型通風(fēng)上隅角瓦斯難治理等問題，必須優(yōu)化煤與瓦斯共采技術(shù)，確保首采保護(hù)層工作面安全開采是關(guān)鍵；研究發(fā)現(xiàn)改變通風(fēng)流場，將空氣壓力場能位和瓦斯場流動運移向采空區(qū)后方挪移，可以消除上隅角瓦斯的安全威脅。提出了采用Y型通風(fēng)、采空區(qū)護(hù)巷、在留巷內(nèi)布置鉆孔連續(xù)抽采采空區(qū)卸壓解吸瓦斯的新思路。1、技術(shù)路線首采層采場內(nèi)應(yīng)力場、裂隙場及瓦斯場分布和演化規(guī)律；采空區(qū)護(hù)巷圍巖控制技術(shù)；留巷鉆孔連續(xù)抽采采空區(qū)瓦斯技術(shù)。2、獲得的新認(rèn)識及工程技術(shù)新方法3、需要研究解決的關(guān)鍵技術(shù)首次提出了在煤層群中選擇瓦斯含量低、安全可靠的薄煤層(0.4～1.0m)首先開采，采用Y型通風(fēng)改變通風(fēng)流場，形成首采保護(hù)層工作面前部采煤、后部在采空區(qū)護(hù)巷并抽采卸壓解吸瓦斯的煤與瓦斯共采工程技術(shù)新方法。增壓區(qū)位于首采保護(hù)層工作面前方0～30m，應(yīng)力集中系數(shù)為2～3倍；采空區(qū)300～500m以外為卸壓穩(wěn)定區(qū)；裂隙發(fā)展期為首采保護(hù)層工作面后方0～50m；活躍期位于50～500m；衰減期為500m以后且呈楔形偏向采空區(qū)發(fā)展。留巷采空側(cè)走向裂隙發(fā)育演化豎向楔形裂隙發(fā)育區(qū)范圍4、研究實現(xiàn)了4個方面的重大進(jìn)展第一：研究并揭示了首采保護(hù)層采場內(nèi)應(yīng)力場、裂隙場分布及演化規(guī)律，為布置抽采瓦斯鉆孔提供了依據(jù)Y型通風(fēng)采空區(qū)瓦斯?jié)舛确植家?guī)律：采空區(qū)頂板5～40m，首采保護(hù)層工作面開采后50m超過10%、100m超過20%、300m達(dá)到40%。進(jìn)風(fēng)進(jìn)風(fēng)回風(fēng)首采工作面采空區(qū)高濃瓦斯富集區(qū)出煤沿空留巷瓦斯抽采鉆孔回風(fēng)Y型通風(fēng)

進(jìn)風(fēng)巷填充墻體首采層1#鉆孔2#鉆孔3#鉆孔4#鉆孔5#鉆孔Y型通風(fēng)首采工作面平面圖第二：發(fā)現(xiàn)了首采層開采后頂?shù)装宀煌瑢游淮嬖?個瓦斯富集區(qū)，揭示了Y型通風(fēng)采空區(qū)頂板瓦斯?jié)舛燃巴咚箞龇植家?guī)律頂板環(huán)形瓦斯富集區(qū)上向被卸壓煤層解吸瓦斯富集區(qū)下向被卸壓煤層解吸瓦斯富集區(qū)豎向楔形瓦斯富集區(qū)卸壓瓦斯富集區(qū)Y型通風(fēng)首采工作面剖面圖研制出高承載性能機械化施工的巷旁充填支護(hù)技