六家煤矿综放工作面瓦斯防治技术研究.pdf

分 类 号 T D 7 1 学 校 代 码 1 0 1 4 7 U D C 6 2 2 密级公 开 硕士学位论文 六. 家煤矿综放工作面瓦斯防治技 术研究 另 .t . l l . 琪 y . 9l l . 旦教 景 . 卫尤 兮 y军 n落 且 旦 琪 二 熟 n 续 二 仁9耳 薄 厂 q. T 旦 公 .4 .狱 q扣gy . . 执 丈 . 照只 卫 夏 y.. 叭呢 里 红 拱 皿 且 燕 呢 d .缤旦 y具 典 g二 F 热 熙 星 . 旦 里 . 幼拜 jj旦C o a l Min e 作者 姓 名廉振 山 指 导教师王继仁教 授 申请 学位工学硕 士 学科专业采矿工程 研 究方 向矿 井开采 技 术及理论 辽 宁工程 技 术 大学 致谢 首 先 感 谢 导 师 王 继 仁 教 授 对 我 在 读 研 期 间 的 悉 心 教 导 ，王 继 仁 老 师 在 工 作 上 兢 兢 业 业 ， 在 治 学 上 严 谨 求 实 ， 在 生 活 上 平 易 近 人 ， 对 学 生 关 怀 备 至 ， 不 仅 为 我 提 供 了 良好 的 工 作 和 学 习 环 境 ，而 且 引 领 我 走 上 科 研 之 路 。在 师 从 王 继 仁 老 师 的 三 年 时 间 里 ， 我 不 仅 学 到 了 专 业 知 识 ， 更 在 为 人 处 事 、 待 人 接 物 等 许 多 方 面 受 到 他 良好 的 熏 陶 。所 有 这 一 切 ， 都 使 我 终 身 受 益 。谨 向 王 继 仁 老 师 表 达 我 最 诚 挚 的 谢 意 感 谢 资 源 与 环 境 工 程 学 院 和 安 全 工 程 技 术 研 究 院 各 位 老 师 的 大 力 指 导 和 帮 助 ， 在 平 时 的 学 习 、 生 活 过 程 中 ， 得 到 了 郝 朝 瑜 等 师 兄 的 无 私 帮 助 ， 在 此 表 示 衷 心 的 感 谢 。 另 外 ， 还 要 感 谢 六 家 煤 矿 的 工 程 技 术 人 员 在 现 场 实 验 方 面 做 的 大 量 工 作 。 感 谢 我 的 父 母 亲 和 亲 友 在 我 读 研 期 间 给 予 的 关 怀 和 支 持 ，感 谢 所 有 在 我 读 研 期 间 给 予 关 心 和 帮 助 的 老 师 和 同 学 们 ，使 我 能 够 全 身 心 的 投 入 论 文 的 写 作 之 中 。 摘要 针 对 六 家 煤矿 WllN 16一 7 综放工 作 面在 掘进 和 生产 期 间出现 了瓦斯 非 正 常 涌 出 ，瓦斯 时常超 限的现 象 ，应 用解吸法测定 了本煤层 6一 7 和 下邻近层 6一 8 煤层 的瓦斯 含量 ，分别是 0. 73衬 /t和 o. 62m 3/ t; 应用分源预测法计算 了工作面 的瓦斯涌出量 ，得 出采空 区的瓦斯涌出 量为 1 .14m s/ t ， 占工 作面总 瓦斯涌 出量 的 65 ; 应 用直接法测试 了上部 顶板采 空 区瓦斯浓 度 ，得 到顶板采 空区积存大量 高浓度 瓦斯 ，浓度 为 50 左右 ; 通 过分析 瓦斯 涌 出的影 响因 素和地面 大气 压力与井下瓦斯浓度 的实测 ，得 出大气压力变化对采 空区瓦斯 涌 出影 响较 明 显 ，另外 瓦斯 涌 出量 与工作面产量和 生产工序有关 系 ; 针对工作面 瓦斯 涌 出 的特 点 ，采取 了上 部采 空 区钻孔抽 采 和本 煤层采 空 区埋 管 抽 采相 结合 的综合 治理 措 施 ; 在 瓦 斯抽 采 的基 础 上 ，增 加 了注 氮 管 路 ，实现 了防治 瓦 斯和 防治火 灾 并行 的技 术措 施 ，并 首 次在 本 矿 采用 三通 和 活 塞 的方 法安 装抽采 管路 ，确 保 了矿 井 的正 常安全 生产 。 关 键 词 瓦 斯 涌 出 ; 采 空 区 ; 大 气 压 力; 瓦 斯 抽 采 A b s t r a C t A eeord ing to th e P h en om eno n o f gas ab n o rm al em issio n an d ex eeed in g th e lim it d urin g the Peri od of tunneli ng and Produetion at L iujia eoal m ine W IIN 16一 7 full y m eehanized eaving faee， use di reet m ethod to test the gas eonient of self eoal seam6一 7 and ad j aeent eoal seam6一 8， 0 .73m 3/t and o. 62m 3/t ， respeetively.AP ply di价 rent一 source predietion to prediet the gas em ission， the g as em issio n o f 90 盯 15 1 .14 m 3/t ， ac eo u ntin g for 即 p rox im ately 6 5 0，0 o f to tal g as em issio n . o n the b asis of ana ly zing the g as em issio n eh aracteri stics， th r o u gh the g roun d atl n o sP h erie P ressure an d u nd ergrou- n d g as eo n cent r atio n m easurem ent，the reason 15 d u e to the eh an g es o f gro un d atm o sP h eric P ressu re，an d the o u tP ut o f w o rk ing faee an d d iff e ren t w o rk i n g P ro eess. A d o P t b o reh ole gas d rain age in uP P er g o af an d the eo al g o a f b 丽 ed tu b e drain ag e co m b in ed eo n tr o l m easures， inerease 正trogen i njeetion m easures based on gas drai nage， realize eontrolling gas and fi re Prevention Parallel teehn ieal m easures， use T一 un etion and Piston to i nstall tubes for the fi rst tio e ， en sure the safety o f n orm al Pro du ct i on . K ey Wo rd s g a s emissio n ;g o a f;atm o sP h erie P re ssu re;g a s d ra in a g e I I 目录 摘要 ................................. ...................................................................... I A b stra ct ...................................................................................................... 11 1 绪论 ......................................................................................................1 1.1 问题 的 提 出 .................................................................................... 1 1.2 国 内外 研 究 现 状 ....... ......................................................................2 1. 2 .1 瓦 斯 灾 害 防 治 技 术 研 究 现 状 ......................................................2 1. 2. 2 综 合 机 械 化 放 顶 煤采 煤 技 术 研 究 现 状 .......................................4 1.3 主 要 研 究 内容 及 技 术 路 线 .............................................................. 5 1. 3 .1 主 要 研 究 内容 .....................................................， ................5 1.3. 2 主 要 技 术 路 线 ............................................................................6 2 六 家 煤 矿 Wn N 16一 7 综 放 工 作 面 概 况 及 瓦 斯 基 础 参 数 测 试 .....................7 2.1 六 家 煤 矿 矿 井 概 况 ......................................................................... 7 2.1.1 位 置 与 交 通 .， ........................................................................7 2.1. 2 井 田范 围 及 面 积 .........................................................................7 2.1.3 地 表 水 系 ....................................................................................8 2.1. 4 气 象 及 地 震 情 况 .........................................................................8 2.1.5 瓦 斯 、煤 尘 和 煤 的 自燃 情 况 ......................................................8 2. 2 矿 井 地 质 .....。 ............................................................................ 8 2. 2 .1 矿 井 构 造 ....................................................................................8 2. 2 . 2 水 文 地 质 ....................................................................................9 2.3 煤 层 质 量 及 煤 层 特 征 .....................................................................9 2.3 .1 煤 层 物 性 特 征 ............................................................................9 2.3. 2 煤 质 ......................................................................................... 10 2. 4 六 家 煤 矿 开 采 现 状 ....................................................................... 11 2. 4 .1 矿 井 建 设 情 况 及 生 产 能 力 ........................................................ 11 2. 4 . 2 矿 井 储 量 及 服 务 年 限 ................， ........................................ 11 2.5 W H N 16一 7 综 放 工 作 面 概 况 .......................................................... 12 一1 1 1一 2.6 w 11 N 16一 7 综 放 工 作 面 本 煤 层 及 下 邻 近 层 瓦 斯 含 量 测 试 ............. 巧 2.6.1 煤 层 瓦 斯 含 量 测 定 方 法 ................................................， .... 巧 2.6. 2 W 11 N 16一 7 综 放 工 作 面 本 煤 层 及 邻 近 层 瓦 斯 含 量 测 试 结 果 ..... 17 2.7 W 11 N 16一 7 综 放 工 作 面 顶 板 采 空 区 瓦 斯 浓 度 及 压 力 测 试 ............. 18 3 六 家 煤 矿 WllN 16一 7 综 放 工 作 面 瓦 斯 涌 出特 征 分 析 .............................. 19 3.1 Wn N 16一 7 综 放 工 作 面 瓦 斯 来 源 分 析 ........................................... 19 3. 2 WllN 16一 7 综 放 工 作 面 采 空 区 瓦 斯 涌 出量 预 测 ............................ 20 3. 2.1 分 源 预 测 法 预 测 采 空 区 瓦 斯 涌 出量 .........， .........................20 3. 2. 2 老 顶 垮 落 前 后 回风 瓦 斯 涌 出量 的变 化 估 算 采 空 区 瓦 斯 涌 出 量 22 3.3 wllN 16一 7 综 放 工 作 面 采 空 区 瓦 斯 浓 度 分 布 规 律 分 析 ................. 23 3.3.1 wllN 16一 7 综 放 工 作 面 采 空 区 瓦 斯 浓 度 分 布 测 定 方 法 ............23 3.3. 2 w llN 16一 7 综 放 工 作 面 采 空 区 瓦 斯 浓 度 分 布 规 律 ....................24 4 六 家 煤 矿 WllN 16一 7 综 放 工 作 面 瓦 斯 涌 出影 响 因 素 分 析 ......................27 4.1 影 响 w llN ， 6一 7 综 放 工 作 面 瓦 斯 涌 出 量 的 自然 因 素 分 析 ........... 27 4.1.1 煤 层 及 围岩 瓦 斯 含 量 对 瓦斯 涌 出量 的 影 响................... ...........27 4.1. 2 开 采 深 度 对 瓦 斯 涌 出 量 的 影 响 ................................................27 4.1.3 地 面 大 气 压 力 变 化 对 瓦 斯 涌 出 量 的影 响 .................................28 4.2影 响 W n N 16一 7 综 放 工 作 面 瓦 斯 涌 出量 的 开采 技 术 因 素 分 析 .... 37 4.2.1 工 作 面 产 量 、推 进 距 离 对 瓦 斯 涌 出量 的 影 响 ..........................37 4.2. 2 生 产 工 序 对 瓦 斯 涌 出 量 的 影 响 .....................................， ....39 4 . 2.3 工 作 面 进 、 回 风 两 侧 间 的通 风 压 差 对 瓦 斯 涌 出 的 影 响 ...........40 5 六 家 煤 矿 WllN 16一 7 综 放 工 作 面 瓦 斯 涌 出综 合 治 理 技 术 研 究 ...............42 5.1 采 空 区 瓦 斯 抽 采 基 本 原 理 ............................................................ 42 5. 2 适 合 采 空 区 瓦 斯 抽 采 的条 件 ........................................................ 42 5.3 wn N 16一 7 综放 工 作 面 瓦 斯 非 正 常 涌 出综 合 治 理 技 术 ................. 43 5.3.1 直 接 抽 采 上 部 采 空 区 瓦 斯 ..............................................， ...43 5.3. 2 本 煤 层 采 空 区埋 管 抽 采 措 施 ....................................................47 5. 4 WllN 16一 7 综 放 工 作 面 瓦 斯 综 合 治 理 措 施 的 实 施 及 效 果 ............. 49 6 结 论 与 展 望 ............................................................................................. 50 6 .1结 6.2展 参考文献 作者简历 论 ......................................................................................... 50 望 ...........................， ....................................................... 5 0 .......................... ， ............................................................ 5 2 ... ， .................................... ， ........................................ 5 5 学 位 论 文 原 创 性 声 明 .................................................................................56 学 位 论 文 数 据 集 ........................................................................................57 辽宁工程技术大学硕士学位论文 1 绪论 1.1 问题 的提 出 我 国是世 界上 以煤炭 为主要能源 的 国家之 一 ，煤 炭也 成为我 国 国民经 济 发 展 的主要 能 源支柱 ，2009 年全 国原煤产量完成 30 . 5 亿吨 ，同比增 长 8. 80/ 0 [ ’ ]。但 与煤 炭 高产量 形成 鲜 明对 比的是 ，我 国煤矿 的安全状况 却不容乐观 。受开采条件、技 术装备 、管 理水平等诸 多 因素 的影 响，我 国煤矿事故多、伤亡重 、经济 损 失大 ，重 、特大伤亡事 故 时有 发 生 。 国家安监 总局最新统计 ，在煤矿各类事故类 型 中，瓦斯事故 占全 国煤矿 重大事 故总数 的 70 以上l2 ]，造 成 的伤 亡 人数 占到特 大事故 伤 亡人 数 的九成 ，是 造 成 伤 亡 人 数 最 多 、性 质最恶劣 的事故类 型之一 。煤矿瓦斯灾害主要 表现 为瓦斯爆炸 、煤尘瓦斯爆 炸 、煤 与瓦斯 突 出及 瓦斯 窒 息事 故 。它 严 重威胁着 井 下工作 人 员 的生命 安全 ，制 约着 煤 矿 安全 生产 的发 展 ，给 煤炭 企 业和 矿 工家庭 带来 了沉重 的负担 和 顾虑 。2005 年 2 月 14 日，辽 宁省 阜新 矿 业集 团孙家湾 煤矿 发生瓦斯爆炸事故 ，214 名矿工遇难 。2009 年 2 月 22日， 山西西 山煤 电集 团屯兰煤矿南 四盘区发生瓦斯爆炸事故 ，模 范煤矿也酿成 了 78 人 死亡 的惨剧 。2009 年 n月 21日，黑龙江省龙煤控股集 团鹤 岗分公司新兴煤矿发生特 大瓦斯爆炸事故 ，420 人获救 ，108 人死亡 。201 0 年 3 月 31 日，伊 川 国民煤业井下瓦斯突 出，发 生爆炸 ，40 人 死亡 ，6 人失踪 。近年来 瓦斯事故频繁发生 ，煤矿安全形势相 当严 峻 ，防治 瓦斯灾 害 已成 为我 国煤矿 安 全 工 作 中要 迫切 解决 的 问题 。 工 作面 的瓦斯 涌 出主要来源于煤壁 、落煤 和采空区 ，其中采 空 区瓦斯涌 出在工 作面 瓦 斯涌 出中 占有较大 的比例 。随着煤矿综合机械 化 的大量应用，煤矿 开 采强度 大 、生产集 中、 推进速度快 的特 点使采煤工作面瓦斯涌 出量变 大 、强度更 高、涌 出更加 不均衡 。同时 由于 综采 工 作面采 高较 大 ，走 向长度较 长 ，推进速 度 较 快 ，形成 的采 空 区面 积 较 大 ，从 而聚 集 了大量 的瓦斯 。当顶板周期来压时 ，采 空区上 覆岩层 的下沉运动使采 空 区瓦斯大量 涌 出， 常常造成工作 面局 部 尤其是上隅角 回风流 瓦斯超 限，严重制 约 了矿 井 的安全生产 。随 着开采水平 的延深 、开采强度 的加 大 ，煤层瓦斯含量 的增加，回采 工作面 的瓦斯涌 出量 也 相应增 大 。无 煤柱 开采技术 的推广应用 ，使瓦斯抽采技术受到 了限制 。在煤层群 开采和 厚 煤层分层开采 时，邻近层或分层 以及 围岩 中的瓦斯将通过裂隙涌入采空 区 ，而后涌入工 作 面 。对 于综采 放顶煤工作面 ，回采率较低 一般 不到 80 ，残 留在采 空区 内浮煤较 多 ， 造成采 空区瓦斯大量积聚 ，而综采工作面 多为长壁式 回采工作面 ，一般 长壁 工作面采 空 区 的瓦斯涌 出量 占工作面总瓦斯涌 出量 的 30一 40 以上 ，多者达 60 左右 [3 ]。采 空 区瓦斯 的 辽 宁工程技术大学硕士学位论 文 大量涌 出往往导致工作面瓦斯超 限频繁和被迫停产 ，不仅不能发挥综合机械化采 煤高产 高 效 的特 点 ，甚至还会 酿成 重大 恶 性 事 故 ，造 成 人 员伤亡 ，带来 巨大 的经 济损 失14 1 1 5]。 回采工 作面 特别 是采 空 区瓦 斯 涌 出量大 、来源 复杂 、受 多种 因素 影 响 ，容 易造成 回风 巷和 局部 尤其 是上 隅角 瓦斯 积聚 ，限制 了工 作面 的 正常安全 生产 。因此 对 工 作面 瓦 斯 涌 出量进行预测 ，特 别是对瓦斯来源 、瓦斯浓度分布规律 、及瓦斯涌 出原因的研 究是制 定 工作面 瓦斯 治理有 效措施 的基础 。 影响瓦斯涌 出量 的因素有很 多。其 中，当地面大气 压力 的发生变化 时，会 引起井 下 空 气 压 力 的变 化 。根据 测 定 ，地面 大气 压 力在 一年 内的变 化 量可达 5 KP a一SK P a，一天 内的 最大变化量可达 2 K P a一4K P a。地面大气压力 的变化对 煤层暴露面 的瓦斯涌 出量没有 太 大 影 响，但对采 空 区瓦斯涌 出有较 大 的影 响，在生产规模较大 ，采 空区瓦斯涌 出量 占很 大 比 重 的矿井 ，当大气压突然下 降时 ，采 空 区积聚 的瓦斯会 更 多地涌入风流 中，使 工作面 瓦斯 涌 出量增大 ; 当大气压变大 时，工作面 瓦斯涌 出量会 明显减小[2 ]。大气 压力 的变 化对 采 空 区 的瓦斯 涌 出量 产 生十 分显 著 的影 响 ，必须 引起 高度 重 视 [6 ]。掌握 矿 区大气 压 力变化 与 矿 井 瓦斯涌 出变化之 间的规律 ，搞清二者之 间的相互关系 ，对矿井 瓦斯灾害治理 非常重 要 。 这些对于充分发挥综采工作面高产高效的优势 ，指导矿井的安全生产 、制定行之有效 的瓦 斯治理措施和 防止瓦斯事故 的发 生 ，具有重大 的经济 、社会效益和深远 的现 实意义[7 ]一 [川。 六家煤矿 WllN 16一 7 工作 面 掘进 至 2009 年 8 月 中旬 时发生 冒顶 ，透 上部采 空 区 ，出现 瓦斯 非正常 涌 出的现 象 ，瓦斯 涌 出量 波 动较大 ，即每 日 9 oo 一 16 00 出现 瓦 斯 涌 出浓 度 增加 的现 象 ，瓦斯 时常超 限 。2009 年 9 月 23 日工作面 贯通后 ，在工 作 面漏 顶 处和 回风 道 改风前 背斜轴 部 ，仍然存 在 这 种 瓦斯非 正常 涌 出现 象 。开采 后 ，工 作面 上 隅 角瓦 斯 有 时超 限，浓度最 高时达到 10 以上 。高浓瓦斯与遗煤 自然发火交织在一起 ，引起 瓦斯燃烧 和爆 炸 ，后 果将 十分严 重 ，这种 现 象严 重影 响 了矿井 的正常安全 生产 ，迫切 需要 有 效 地 瓦 斯 治理措 施 。 1.2 国内外研 究现状 1.2.1 瓦斯 灾害 防治技 术研 究现状 矿井瓦斯抽采 ，早 已经成 为 国内外很多煤矿瓦斯治理 的有 效措施[’ “ ]。 随着煤矿开采深度 的不断增加和 开采强度 的提高，工作面和采 区的瓦斯涌 出量也 随之 增大 ，单纯采用通风 的方法将井下瓦斯浓度控制在安全浓度之 内，无论在经济 上还是在技 术上 ，往往 都是 不合理 甚至 是 不可行 的 。因此 ，采用抽 采措施来 解决通 风难 以解 决 的瓦 斯 辽宁工程技术大学硕士学位论文 涌 出 问题显得至关重要 ，抽采瓦斯 已越来越成 为煤层 开采 的一个 必不可 少 的重要环 节【 ’ 3]。 同时 ，抽 出 的瓦斯 还 可 以作为一种 能源 加 以利 用 。 195 2 年 ，抚顺 的龙凤矿成为我 国第一个进 行矿井 瓦斯抽采 的煤矿 ，当时 的年抽 采量仅 为 1980 万 m 3，矿井抽采率仅 有 29 3 ，主要 是采用巷道抽采法 。接下来 的几年 ，龙凤矿 、 和 阳泉 四矿分别试验成功钻孔抽采和邻近层抽采 方法 ，并在我 国逐步推广 。50 多年 来 ，我 国煤矿 瓦斯抽采理论方法和技术手段得到 了迅速 发展 ，抽采设备 与工艺不断 改进 与 完善 ， 抽采 瓦斯量 也逐年 增 加[l 2]。 在本煤层瓦斯抽采技术与工艺方面 ，科研 部 门与煤矿生产单位通力合作 ，取得 了预抽 率和抽采瓦斯量不 断提高 的显著效果 。如煤科 总 院抚顺分院与原抚顺矿 务局通过合 理布 置 钻场 和优化钻孔参数 的试验研究 ，使本煤层瓦斯预抽率保持 在 35 以上 ; 煤 科 总 院抚顺 分 院于 20 世纪 70 年代 ，在 阳泉一矿试验研 究 了大 孔径抽采本煤层 瓦斯 的方法 ，当钻 孔直径 为 300时的瓦斯抽 采 量 ， 较钻孔直 径 为 75 们 nrn 时 的抽采 量提 高 了 3. 5 倍 ， 效 果 非 常 明显 ; “ 七 五 ” 期 间， 抚 顺 分 院还 与北票矿 务局试 验 成 功 了大面积 网络 布孔 预 抽 本 煤层 瓦 斯 技 术 ， 本煤层 瓦斯预抽率可达 20 ;“ 八五 ”期 间，抚顺分 院与原焦作矿 务局研究成 功 了交叉布 孔抽采本煤层瓦斯的工艺技术，较平行布孔提 高瓦斯预抽率 30 左右; 抚顺矿务局试验研 究 了下 向钻孔抽采 本 煤层 瓦斯方 法 ，钻 孔 抽采 量 较 上 向钻孔提 高 30 以上 。另外 ，煤科 总 院抚 顺 分 院先后在 阳泉 、红 卫 、抚顺 、焦 作等矿 区试验 研 究 了地 面水 力 压裂 、水 力 割缝 等 抽采 本煤层 瓦斯技术 。同时，一些煤矿还进行 了抽采低透气性煤层 瓦斯 、长钻孔施 工 、扩 孔 、聚氨 酷封 孔等 瓦斯抽 采 工艺技术 的试 验研 究 。 随着科学技术 的进步 ， 自20 世纪 80 年代 以来 ，我 国综采和综放开采技术得到 广泛推 广 应 用和迅速 发展 。综采 或 综放 的开采 强度加 大 ，导致 瓦斯涌 出量 大 幅度 增 加 。为 了解 决 综采 、综放工作面瓦斯涌 出量较高的 问题 ，多数 煤矿采取 了综合抽采 瓦斯 的方法 ，即对 开 采煤层 的采前预抽 、卸压邻近层 的边采边抽和采 后 的采空区抽采等 多种方法 综合应 用 ，且 大都取得 了较为理想 的抽采效果 。瓦斯抽采率平均达 到 23 一 30 。条件好 的矿 区有 的可达 50 以上 。 抽 采 煤层 瓦斯 不仅是 降低矿 井瓦斯 涌 出量 、防 治 瓦斯爆 炸和煤 与 瓦斯 突 出 的 治本 措 施 ，而 且还 可 以对 煤 炭伴 生 的资源加 以利 用 ，变 害 为利 ，变废 为宝 。我 国煤 矿 今 后 的主要 任务是推广应用高效抽采技术 ，以及将各种抽采 方法和技术有机地 结合起来 ，实现 综合抽 采 ，提 高抽采率和抽采效果 ，并尽可能 的进行 瓦斯利用【 ’ 2】 。 综采 工 作面 上 隅 角瓦斯 积聚 和处 理 的 问题 ，一直 是 国 内外 技 术人 员努 力 攻 关 的焦 点 。 法 国煤矿采用压风 引射器 引排综采工作面上隅角 的瓦斯 ， 日本 、前 苏联 、波兰和 德 国采用 小型气动风机吹散上 隅角积聚 的瓦斯 ，前苏联采用抽采泵抽排上隅角 的瓦斯 。这些 方法对 辽宁工程技术大学硕士学位论文 于 治理上 隅角瓦斯超 限问题均取 得 了一定的效果 ，但 不能从根本上 解 决上隅角瓦斯 的积 聚 问题 。国外也很重 视对 采 空区 的抽采 ，采 空区 含老 采 空区 瓦斯 抽 采 量在 总抽 采 量 中 占 有较大 的 比重 ，如德 国等 均达到 30 左右，不仅可 以保证安全生外 ，采空区 的抽 出瓦斯还 可满足矿 井瓦斯利用 的需要 。 我 国非常重视对采 空 区瓦斯 的研究 ，国家 “ 七五 ”科技攻关项 目 “ 采 空 区瓦斯抽采 技 术 ”、 “ 九五”科技攻关项 目 “ 采空区瓦斯抽采工艺与 自控装备的研 究 ”、 “ 十五 ”科技 攻 项 目 “ 均压 引导抽采采 空区瓦斯控 制 邻近层 瓦斯涌 出技术 与装 备 的研 究 ”、 “ 局部 积 聚 瓦斯 自动控制安全抽排技 术和装 置 的研 究 ”， “ 973 ”国家 重点基 础 研究发展计划 “ 预 防 煤矿 瓦斯动力灾害 的基础研究 ”项 目中课题三 “ 采动裂 隙场 时空演 化 与瓦斯流动场祸合效 应 ”，“ 十一五 ”国家科技 支撑 计划项 目“ 煤与瓦斯突 出防治和瓦斯抽 采关键 技术和装备 ”、 “ 地 面钻 孔抽采采 动影 响煤层 及 采 空 区瓦斯技 术集成 及 示范 ” 都把 采 空 区瓦 斯分 布 、 运 移 、 治 理 作为 重大课题 来解决 ， 可 见 国家 对采 空 区瓦斯 的重视程 度 。 2002 年 8 月 20 日至 30 日， 国家煤矿 安全监察局和 中 国煤炭工业协会 ，为 了贯彻 落 实国务院关于安全生产工 作 的一系 列 重 要指 示和 国务 院 关 于黑龙 江省鸡 西矿 业集 团公 司 “ 6. 20 ”特 大 瓦斯事 故 的通报 精 神 ，召开 了全国煤矿瓦斯 防治现场会议 ，在这次会议上作 出了向全 国煤炭贯彻落实“ 先 抽 后采 、 以风定产 、监控 监测 ” 十二字煤矿 瓦斯防 治工作方针 。后提 出 “ 通风 可靠 、抽 采 达标 、监控有效 、管理 到位 ” 十六字煤矿 瓦斯综合 治理工作体 系建设 ，把瓦斯抽采 、 治理工作 当作重 点来抓 ，将采 空 区瓦斯抽采作 为矿井 综合瓦斯抽采 的一个重要组成部分 。 在采 空区及上隅角瓦斯抽采 方法及抽采工艺方面 ，我 国取得 了丰 富的经验 ，对于采 空 区瓦斯涌 出量较大 的综采 工作面 一般采用采空 区瓦斯抽采 或引排 和处理局部尤其 是 上 隅 角 瓦斯 积 聚 等 方 法 ， 在 一 定 程 度 上 缓解 了工 作 面 回风 瓦斯 超 限和 局 部 瓦斯 积 聚 问题 ， 但 仍存在 着 一些 问题 ，如 采空 区 瓦斯 抽采效果普 遍较 差 ，抽 采率低 等 ，采 空 区及 上 隅 角 瓦 斯 问题仍 严重地制约着综采 综放 工作面的安全生产 ，其 原因是在采用 治理方法 时 ，只 是 采用单 一 的处理方法 ，而未 能 从综采 面整体 观 念 出发 ，没 有做 到 综 合 治理 。 1 .2.2 综合机械 化放 顶煤 采煤 技 术研 究现状 综合 机械化放顶煤开采技术 是一种具有掘进率低 、高产 、高效 等优 点的较为先进 的采 煤 方 法 。 综合机械化放顶煤开采技术 于上世纪五十年代首先在法 国布 朗基煤矿试 验成功 ，七 、 八 十 年代 在世 界十 多个 国家得 到 广泛 应用 。但 进 入九 十 年代 以来 ，减 少到只有法 、匈 、俄 等 国家的极少数煤矿在应用 。其 主要 原 因是综放开采 强度大 、产量 高 ，开采 过程 中的瓦斯 治 理 和 自然 发火 两大技 术 难题 没 能适 时深入研 究而不 能适应 综放 开采 技术 的要求 。尤 其 是 辽宁工程技术大学硕士学位论文 高瓦斯 、易 自燃 、特 厚煤层分层 开采 时，瓦斯 与 发火交织在一起 ，其 治理难度 更大 ，国内 外始 终 未 能很 好 解 决 。 我 国放顶煤 开采始于 1984 年 6 月沈 阳浦河 煤矿 ，虽然 由于 自然发火 导致 失败 ，但 到 1992 年全 国有 26 对矿井 31 个综放 工作面进行 生产 ，1999 年综放 开采 的年产 量 己超过厚 煤层 正规采煤法产量 的一半 。近些年来 ，一些地 质 、生产条件较好 的矿井和煤 层 ，广泛推 广应用和充分发挥 了放顶煤技术 的优势 。但是 ，对于高瓦斯、易 自燃等 灾害严 重煤层 实施 综放开采 的安全 技术研究 ，仍然不能适应我 国