煤层群煤与瓦斯安全高效共采体系及应用.pdf

第 3 2 卷 第 5 期 2 0 0 3年 9月 中国矿业大学学报 J o u r n a l o f Ch i n a Un i v e r s i t y o f M i n i n g Te c h n o l o g y Vo 1 ． 3 2 No ． 5 S ep ．2 003 文章编号 1 0 0 0 1 9 6 4 2 0 0 3 0 5 0 4 7 1 0 5 煤层群煤与瓦斯安全高效共采体系及应用 程 远平 ，俞 启香 中国矿 业大学 能 源科 学与工 程学院 ， 江苏 徐 州 2 2 1 0 0 8 摘要提 出了高瓦斯煤层群煤与 瓦斯安全 高效共采的概念 在煤层群开采条件 下， 首先开采 瓦斯 含量低 、 无突出危险的首采煤层 ， 利用其采动影响使 处在其上部和下部的煤层卸压， 煤层透气性 成百倍地增加 ， 从 而形成高效的瓦斯抽采条件． 同时进行的卸压 瓦斯高效抽 采既解决 了由卸压煤 层向首采煤层 涌出瓦斯 问题 ， 保障首采煤层 实现安全 高效开采 ， 又大幅度地降低 了卸压煤层的 瓦 斯含量 ， 消除 了煤与 瓦斯突出危险性 ， 为在卸压煤层 内实施快速掘进与高效采煤方法提供 了安全 保障 ， 从 而实现 了瓦斯与煤炭两种资源的安全 高效共采． 文 中介 绍了针对 不同卸压瓦斯流动特点 的近程 、 中程和远程卸压 瓦斯抽采方法及工程应用实践 ， 最后对高瓦斯煤层群煤与瓦斯安全 高效 共采体 系的应用前景进行 了分析． 关键词 高瓦斯；煤层群 ；煤与 瓦斯安全高效共采；低透 气性 中图分类号 T D 8 2 3 文献标识码 A 煤层瓦斯是以甲烷为主的煤层伴生气体 ， 又称 煤层气． 矿井瓦斯为矿井 中主要 由煤层气构成的以 甲烷为主的有害气体[ 1 ] ． 我 国出版 的专著及教科书 中将矿井 瓦斯定义为 主要 以甲烷为 主的井下有毒 有害气体 的总称[ 2 ] ． 长期 以来 ， 人们将 煤层瓦斯作 为灾害进行防治 ， 这是 因为瓦斯不但具有爆炸危险 性而且具有煤与瓦斯突 出危 险性． 煤层瓦斯的大量 直接排放不仅浪 费了能源资源而且严重 污染 了环 境 ， 因为 甲烷是一种具有强烈温室效应的气体 ， 它 的温室效应 比二氧化碳大 2 O倍 以上 ， 对地球臭氧 层的破坏力是二氧化碳 的 7倍． 煤层瓦斯 同时也是 一 种洁净 能源， 可用于居 民生活、 发 电和工业原料 等． 我国煤层瓦斯储 量 丰富， 埋 深在 2 0 0 0 m 以内 的煤层瓦斯储量为 3 2 ～3 5 1 0 1T I 。 ， 几乎与常规 天然气资源量相当[ 3 “ ] ． 中国大部分高瓦斯矿 区煤层具有低透气性特 征， 如淮南 矿 区 C1 3煤层 透气 性系数 仅 为 0 ． 0 1 1 1 T I 。 ／ MP a 。 d ， 阳泉北头 咀井 3号煤层透气性系 数仅为 0 ． 0 1 6 m。 ／ MP a 。 d ． 原始煤 体瓦斯抽采 和压裂 增透试验 证 明， 瓦斯 抽采 效果较 差[ 2 ] ．目 前 ， 我国采用美 国成熟 的煤层气开采技术累计地面 钻 井 2 0 0余 口， 最 高记 录 为 沁水 盆 地 的 T L 一 0 0 7 井 ， 压裂后单井短期稳 产仅 为 0 ． 3 1 0 1 T I 。 ／ d， 与美 国S a n J u a n盆地 的单井平均产量 2 1 0 m。 ／ d相 比 相差较大， 商业化开采价值较小[ 6 ] ． 针对我 国高瓦斯矿 区煤系地层多为煤层群 的 条件和煤层 的低透气性特征， 结合我 国煤矿长期治 理瓦斯的成功经验， 笔者提 出并已实现一种在高瓦 斯煤层群条件 下煤 与瓦斯共 同作 为资源 ， 通过固、 气 两套系统进 行煤 与瓦斯安 全高效 共采 ， 即通过 “ 首采煤层” 的开采 ， 在煤 系地层 中产生“ 卸压增透 增 流” 效应[ 2 ] ， 形成 瓦斯“ 解 吸一 扩散一渗 流” 活化 流动 的条件并通过合理高效 的瓦斯抽采方法和抽 采系统 ， 同时实现瓦斯 资源的高效抽采． 瓦斯资源 的抽采可大 幅度地减少“ 卸压煤层” 的瓦斯含量 ， 消 除其煤与瓦斯突出危险性， 减少卸压煤层开采时的 瓦斯涌出量， 从而实现卸压煤层的安全高效开采． ‘ 1 煤与瓦斯安全高效共采的基本思想 ‘ 对于高瓦斯煤层群 ， 能够 实现煤炭资源安全高 效开采的必要条件是瓦斯资源 的安全高效抽采． 其 目标是 ① 全面消除煤与瓦斯突出危险性， 使之能 收稿 日期 2 0 0 2一O 22 3 基金项 目国家 自然科 学基金重点项 目 5 0 1 3 4 0 4 0 ； 国家“ 十五” 重点科技 攻关项 目 2 0 0 1 B A8 0 3 B 0 4 1 2 作者简介 程远平 1 9 6 2 一 ， 男， 吉林省集安市人， 中国矿业大学教授， 工学博士， 博导， 主要研究方向为火灾防护理论与工程应用， 矿业 安全工程． ] I l ii啊 I 1 维普资讯 4 7 2 中 国矿业大 学学报 第 3 2卷 够达到采用高效采煤方法 的条件 ； ② 降低 煤炭资 源开采过程 中的瓦斯涌出量 ， 使之在高效采煤方法 过程 中回风流 中的瓦斯浓度 不超过 煤矿 安全规 程 的规定． 而要实现上述条件 的技术途径是将一 定 比例的瓦斯从煤层中抽采出来 ， 从根本上减少煤 层瓦斯含量． 煤炭资源的开采将 引起 采场围岩体 内应力与 孔 隙裂隙结构 系统的重新 分布． 根据矿 山压力理 论 ， 在回采工作 面采空 区上方煤 、 岩层将形 成垮 落 带、 断裂带和弯曲带． 垮 落带是上覆岩层破坏并向 采空 区垮落的岩层带， 在垮 落带 内破断的岩块 以较 大的松散 系数呈不规则堆积 ； 断裂带是垮落带上方 的岩层产生断裂或裂隙， 但仍保持其原有层状 的岩 层带 ， 在 断裂带 内形成的裂隙主要为岩层离层后形 成的顺层 张裂隙和岩层破断后形 成的穿层裂隙 ； 弯 曲带是断裂带上方岩层产生弯曲下沉的岩层带 ， 在 弯曲带内形成 的裂隙主要为岩层离层后形成 的顺 层张裂隙和少部分岩层破断后形成的穿层裂隙． 工 作面及其采空 区上覆岩层沿推进方 向又可分 为煤 壁支撑影响区、 离层 区和重新压 实 区【 8 ] ． 上覆岩层 卸压及裂隙分布状况除取决于煤层的开采条件外 ， 如采高、 工作面长度、 回采速度和上覆岩体物理 力 学性质等 ， 还取决于对采场 围岩变形和破坏起关键 控制作用的关键层[ 9 ] ． 此外 ， 回采工作面采空 区下 方一定 区域的岩体将发生膨胀变形． 在煤层群开采条件下 ， 我们选 择瓦斯 含量低 、 无突 出危险 或突 出危险性较小 的煤层作 为首先 开采的煤 层， 定义为首采煤层． 由于受首采煤层 的 采动影 响， 其上 下一定 区域 的煤 层将产 生卸压作 用 ， 我 们将 其定 义为 次采 卸压 煤层 简 称卸 压 煤 层 ， 位于首采煤层上部的卸压煤层称 为上 卸压 煤 层 ， 位于首采煤层 下部 的卸压煤 层称为 下卸压 煤 层． 卸压煤层卸压时 ， 采动形成的煤 岩 体变形 、 破 裂和裂隙伸张将大 幅度地提高煤 岩 体 瓦斯 运移 的透气性 ， 产生“ 卸压增透增 流” 效应 ， 形成瓦斯“ 解 吸～ 扩散～渗流” 活化流动 的条件． 由于处在不 同 区域内的煤 岩 裂隙分布不同， 瓦斯的解 吸及流动 条件不 同， 我们采用合理高效的瓦斯抽采方法和抽 采系统 ， 可实现瓦斯资源的高效开采． 瓦斯 资源的 开采减少了卸压煤层的瓦斯含量 ， 消除了卸压煤层 煤与瓦斯突出危险性 ， 减少 了瓦斯 向工作面风流 中 的涌出量 ， 从而为卸压煤层的安全高效开采创造了 必要的条件． 高瓦斯煤层群煤与瓦斯安全 高效共采 体系如图 1所示． 首采煤层 安全高效开采 减少首采煤层回风 流中的瓦斯涌出量 顶底板煤 岩层 卸压变形、产生裂隙 卸压瓦斯 “ 解吸 一扩 散一渗流”活化流动 卸压煤层 瓦斯的 有效抽采 卸压煤层 安全高效开采 消除卸压】 煤层爆与I 瓦斯突出 l 危险性 { 降低卸压 煤层 瓦斯含量 图 1 高瓦斯 煤层群煤 与瓦斯 安 全高效共采 体系 图示 F i g ． 1 S a f e a n d h i g h l y e f f i c i e n t e x p l o i t a t i o n s y s t e m o f c o a l a n d g a s i n h i g h g a s c o n t e n t c o a l s e a ms 煤层群 的开采多采用由上至下的开采顺序 ， 而 煤与瓦斯安全高效共采体系需要首先开采瓦斯含 量 低、 无 突出危险 或突 出危 险性较小 的首采煤 层 ， 这就需要对现有矿井 的开采布局进行调整． 此 外 ， 如果首采煤层具有煤与瓦斯 突出危险性 ， 则首 采煤层的掘进和回采应采取 防治煤 与瓦斯 突出的 措 施 ． 2 煤与瓦斯安全高效共采的工程方法 为了描述卸压煤层 的卸压程度我们将卸压煤 层 与首采煤层之间的平均距离与首采煤层的平均 采高之 比定义为相对层间距． 阳泉矿区缓倾斜煤层 条件下， 相对层间距 6 ～8为垮落带 的上限高度， 相 对层 间距 1 O ～3 O为断裂带 的上限高度[ 7 ] ． 淮南矿 区 B 1 1煤层平均采 高 2 ． 0 m， 该煤层开采之后相对 层 间距 4 ～6为垮落带的上 限高度 ， 相对层间距 1 5 ～ 2 O为断裂带 的上限高度． 如阳泉矿 区开采 1 5号 煤层 ， 平 均采 高 6 ． 0 m， 其上部 约 5 O ～7 0 m 的 1 O 号煤层 ， 相对层间距 8 ～1 2 ， 处在 断裂带 内n o ] ； 而淮 南 矿区开采 B 1 1煤层 ， 平均采高 2 ． 0 m， 其上部约 7 0 m 的 C1 3煤层 ， 相对层间距 3 5 ， 处在弯 曲带内． 首采煤层开采之后 ， 与首采煤层之间相对层间 距不 同， 煤层 的卸压程度 和瓦斯 运移条件 相差较 大． 根据相对层间距的大小将工作面后部采空区的 瓦斯涌 出分 为近程瓦斯涌 出、 中程瓦斯涌出和远程 瓦斯涌 出． 近程瓦斯涌出主要来 自于首采煤层的未 开采分层 、 采空区遗煤、 处在垮落带的煤层、 底鼓变 形较大区域内的底部煤层和 部分 断裂带 内煤层 的 瓦斯 ； 中程瓦斯涌出主要来 自于断裂带和部分弯曲 带内煤层的瓦斯 ； 远程瓦斯主要来 自于弯曲带内煤 层 的瓦斯． 近程、 中程及远程瓦斯其“ 解吸一扩散一 渗流” 的条件不同， 瓦斯汇集及运移条件 不同， 对应 的瓦斯抽采方法也不相 同， 高瓦斯煤层群瓦斯抽采 方法如表 1所示． 维普资讯 第 5期 程远平等煤层群煤与瓦斯安全高效共采体系及应用4 7 3 上部卸 压区域 1 首 采煤层的未开采分层 2 采 空区遗煤 近 程 抽 采 ；i ； 裹 霎 曩 薹 契 嚣 内 煤 层 5 断裂带 内煤层 6 少部分来 自弯曲带 内煤层 顶板走 向穿层钻 孔 顶 板走 向顺层 长钻孔 顶板走 向高抽巷 采空 区埋 管 淮 南 、 淮北 、 铁 法、 平顶 山等 淮 南 、 阳泉等 淮 南 抚顺 、 平顶 山等 好 较好 较好 较好 中 程 抽 采 ； 窖 霉 嚣 带 内 煤 层 耋 抽 巷 法 阳 泉 、盘 江 等 阳 泉 、淮 北 、淮 南 、铁 法 等 好 部 分 较 好 远程抽采 弯 曲带 内煤层 霎 嫠 喜 格 式 上 向 淮 南 好 地 面钻井法 阳泉、 淮北 、 淮南 、 铁法等 部分较好 嚣 1 下 部 卸 压 区 域 内 煤 层 霎 篓 喜 芜 霎 格 式 上 向 淮 南 、天 府 较 好 2 ． 1 近程瓦斯抽采方法 近程瓦斯主要在瓦斯压力、 浓度梯度 以及通风 压力梯度等耦合作用下在垮落带破 岩体 内渗流 流动． 如果 不进行 近程 瓦斯抽 采或抽采方法不 当， 瓦斯将经过工作面上隅角向工作面回风流中涌 出， 造成上隅角和回风流 中瓦斯浓度超 限． 如果有抽采 钻孔 或巷道深入采空 区倾斜上部 冒落拱上方 的高 浓度 瓦斯汇集 区， 高浓 度瓦斯将在抽采负压的作 用 下， 向抽采钻孔或巷道定向流动并通过瓦斯抽采系 统抽到地面． 由工 作面 回风巷 沿煤层 走向方向向高瓦斯浓 度汇集区打走 向倾 斜上向穿层钻孔的方法称为顶 板走向穿层钻孔法． 淮南矿区顶板走向穿层钻孔终 孔位置距煤 层顶板法 向距 离不大于 2 0 r f l ， 每个钻 场施工钻孔 5 ～6个 ， 钻孔长度 1 0 0 ～1 5 0 m， 相邻 两个钻场穿孔 的走 向水 平重叠距离 3 0 4 0 F r l ， 钻 孔倾斜控 制范围距 上风巷水平距离 2 0 m， 抽采效 果最佳的钻孔层位在煤层顶板向上 6 ～1 3 m． 该方 法在淮南矿区多个矿井不同煤层的工作面使用 ， 单 孔瓦斯抽采量为 1 ～2 m。 ／ mi n， 对控制近程瓦斯涌 出起 到了重要作用．目前 ， 该方法已在淮北、 铁法、 平顶山等 多个 矿区应 用， 收到 了良好的效果． 顶板 走向长钻孔法是在工作 面停采线 附近的回风巷 向 煤层顶板掘一倾斜巷道 ， 巷道进入煤层顶板法 向距 离 8 ～1 4 m 后， 向煤层倾斜 下部掘一 5 m 长 的水 平钻场 ， 在该钻场内沿煤层走 向方 向打 5 ～6个 等 于工作面走向长度的水平长钻孔． 顶板走 向高抽巷 法是在距煤层顶板法 向距离 1 O ～1 4 m， 距 上风巷 水平距离 2 0 I T I 的岩层内布置一断面 3 ～4 12 “ 1 的水 平岩巷． 顶板走 向长钻孔法及顶板走 向高抽巷法的 瓦斯抽采原理和顶板走 向穿层钻孔法相同， 瓦斯抽 采效果相当， 但顶板走 向长钻孔法需要解决长钻孔 钻具和打钻工艺等 问题 ， 顶板走 向高抽巷法和钻孔 法相 比具有断面大、 通过能力强以及抽采阻力小等 特点 ， 但在选用时需进行技术经济 比较[ 1 卜 ] ． 2 ． 2 中程瓦斯抽采方法 中程瓦斯涌 出主要来 自于断裂带内的煤层、 部 分来 自于弯曲带 内的煤层． 由于在断裂带煤 岩 层 内形成的裂隙主要为煤 岩 层离层后形成的顺层 张裂隙和煤 岩 层破断后形成的穿层裂隙， 卸压瓦 斯解 吸后 即有沿顺层张裂 隙流动的条件 ， 也有沿穿 层张裂隙流动的条件． 如果该部分瓦斯涌 出得不到 有效地控制 ， 大量 瓦斯将 向近程区域涌出， 威胁采 场 安 全 ． 目前， 中程瓦斯抽采应用较为成功的方法为阳 泉矿 区的顶板走 向高抽巷 法． 阳泉矿 区开采 1 5号 煤 层 ， 平 均 采高 6 ． 0 m， 在 其 上部 距 煤层 顶 板 约 6 0 r l l 的 9号煤层 内， 距 回风巷水平距离 5 0 r l -i ， 约为 工作面倾斜长度的 1 ／ 3处 ， 沿岩层走 向布置了一断 面 4 m 的水平岩巷 用于 中程瓦斯 的抽采． 1 O 个 工 作面中程瓦斯抽采效果统计分析 ， 平均瓦斯抽采量 为 1 7 ． 1 ～6 0 ． 6 I n 。 ／ rai n ， 瓦斯浓 度为 6 O ～8 O 。 。 ． 中程瓦斯抽 采原 则上还可以采用地面钻井法进行 抽采 ， 阳泉矿区 曾在 8 1 0 3和 8 1 0 4工作 面进行地面 钻井的抽采试验， 取得 了一定 的经验[ 5 ] ． 2 ． 3 远程瓦斯抽采方法 远程卸压瓦斯主要来自于弯曲带内的煤层． 由 于 在弯 曲带 内煤 岩 层 内形成 的裂 隙主要 为煤 岩 层离层后形成 的顺层 张裂 隙和少部分煤 岩 层破断后形成的穿层裂隙 ， 卸压瓦斯解吸后有沿顺 维普资讯 4 7 4 中国矿业 大学学 报 第 3 2卷 层张裂隙流动的较好条件， 极 少有沿穿层张裂隙流 动的条件． 远程瓦斯 只能有 少部分 向中程 区域涌 出， 对首采煤层的安全生产影响较小． 而在高瓦斯 煤层群煤与瓦斯安全共采的条件下 ， 处在首采煤层 上部远程 区域 内的卸压煤层可能是矿井主采煤层 ， 为 了使主采煤层具有安全高效的开采条件 ， 需要对 该煤层进行有效的瓦斯抽采． 目前 ， 远程瓦斯抽采应用较为成功的方法为淮 南矿 区的卸压煤层底 板巷 道网格式 上向穿层 钻孔 法． 淮 南 潘 一 矿 首 采 煤 层 B1 1煤 层 ， 平 均 采 高 2 ． 0 m， 该煤层 瓦斯含量低 ， 无煤 与瓦斯 突 出危 险 性． 距 B 1 1 煤层 7 0 m 相对层 间距 3 5 处的 C1 3煤 层是矿井 的主采煤层 ， 平均采高 6 ． 0 m， 瓦斯含 量 为 1 3 ． 0 m。 ／ t ， 瓦斯压力为 4 ． 4 MP a ， 煤层透气性系 数为 0 ． 0 1 1 m ／ MP a 。 d ， 是一典型 的低 透气性 高瓦斯软厚突出危险煤层． C1 3煤层 曾多次发生过 煤 与瓦斯 突 出事 故和 特大 瓦斯爆 炸事故． 在 B1 1 煤层开采之前 ， 首先在 C1 3煤层底板 1 O ～2 0 m 的 花斑粘土岩和砂岩中布置一走向瓦斯抽采巷道， 在 该巷道 内每隔 3 O ～4 0 m 布置一个钻场， 钻场垂直 于底 板瓦斯抽采 巷水平布 置， 由钻 场向 C 1 3煤 层 均匀地打网格式上 向穿层钻孔 ， 钻孔有效抽采半径 1 5 ～2 0 m． 受首采煤 层采动影 响的高效瓦斯抽 采 期为 2个 月， 高效抽采走 向距 离为 1 6 0 m， 同时起 作用的钻场数为 4个 ， 同时抽采钻孔数为 1 6 个 ， 平 均单孔 瓦斯抽采量在 1 ． 0 m。 ／ mi n左右． 卸压煤 层 透气性系数 由原来 的 0 ． 0 1 1 m ／ MP a d 增加到 3 2 ． 6 9 m。 ／ MP a d ， 增 加 了近 3 0 0 0倍． 连续 抽 采时间 4个 月后 ， 煤层瓦斯抽采率达 6 O 以上． 在 抽采 区域 内全面地消除了 C1 3卸压煤层的煤与瓦 斯突出危险性， 降低 了卸压煤层的瓦斯含量． 文献[ 1 中对覆岩采动裂隙分布 的“ O” 形 圈特 征进行了实验研究 ， 并将研究结果成功地应用于地 面钻井法抽采 中、 远程卸压 瓦斯 ， 取得 了良好的瓦 斯抽采效果[ 1 ． 3应用展 望 在高瓦斯煤层 群煤与瓦斯 安全高效共 采体 系 中， 煤 与瓦斯分别作为两种资源共 同开采 ， 煤炭资 源 的开采为瓦斯 资源的抽采创 造 了“ 卸压 增透增 流” 的条件， 而瓦斯资源的高效抽采又是煤炭资源 安全高效 开采的必要 条件． 因此 ， 在评价煤 与瓦斯 资源共采效 益时不能像 以往煤层气资源开采那样 ， 只计算瓦斯资源的开采效益． 如淮南潘一矿采用远 程瓦斯抽采的 C1 3煤层 2 1 2 1 3 工 作面和其相邻 的未采取远程 瓦斯抽采的 2 3 1 2 3 工作面相对 比， 在卸压抽采 区域内全面地消除 了卸压煤层的煤与 瓦斯 突出危险性 ， 煤巷 月掘进速度 由原来 的 4 O ～ 6 0 m， 提高到 2 0 0 m 以上． 采煤工作面平均产量 由 原来 的 1 7 0 0 t ／ d提高到 5 1 0 0 t ／ d ； 相对 瓦斯涌出量 由原来的 2 5 m。 ／ t降低到 5 ． 0 m。 ／ t ； 回风流平均瓦 斯浓度由原来的 1 ． 1 5 降低到 0 ． 5 ， 实现 了低透 气性 高瓦斯软厚煤层 的安全高效 开采． 虽然 2 1 2 1 3 工作面增加 了一条底板瓦斯抽采巷和1 2 8 8 4 m 的钻孔工程量， 但同 比净增产值达 1 4 5 4 O万元 ， 取 得了显著的经济及社会效益． 我国高瓦斯矿区多为煤层群开采条件 ， 如淮南 及淮北矿区在 3 0 0 m 的地层范围内含 A、 B和 C三 组共计 1 O多个煤层 ， 虽然在不 同的煤矿煤层赋存 情况不同 ， 在每个矿至少有 3 ～5个 主采煤层． 阳泉 矿区在 2 5 0 m 的地层范围 内含 1 5 个煤层 ， 主采煤 层主要为 3号、 1 2号和 1 5号[ 8 ] ． 在高瓦斯煤 层群 开采 的矿 区， 只要 树立起煤 与瓦斯 资源共采 的思 想 ， 研究适合本矿 区具体条件的共采理论和工程方 法 ， 调整开采顺序 ， 就 一定能够实现高瓦斯煤层群 条件下煤与瓦斯的安全高效共采． 4 结论 1 煤层瓦斯不仅是煤矿生产过程 中的重要危 险源 ， 而且是一种高效洁净的能源 ， 由于 中国多数 煤层透气性较低 ， 直接进行商业化的煤层气开采 尚 未取得突破 ， 可以利用煤炭资源开采大幅度地增大 煤层透气性的方法 ， 实现瓦斯资源的高效开采． 2 在高瓦斯煤层群条件下可以通过合理的开 采顺序和有效 的瓦斯抽采方法 ， 实现煤与瓦斯两种 资源的安全高效共采； 煤炭资源的开采为瓦斯资源 的抽采创造了“ 卸压增透增流” 条件， 而瓦斯资源的 高效开采又是煤炭资源安全高效开采的必要条件． 3 根 据相对 层间距不 同， 将 卸压瓦斯涌 出分 为近程、 中程和远程瓦斯涌出 ， 并根据瓦斯涌 出和 运移 的特 点， 有针对性地采取近程、 中程和远程瓦 斯抽采方法或者不同抽采方法的组合． 4 淮南矿 区高瓦斯煤层群煤与瓦斯共采的实 践证 明， 底板巷道 网格式上 向穿层钻孔远程瓦斯抽 采方法 ， 不仅大 面积消除了卸压煤层煤与瓦斯突出 危 险性 ， 而且有效地降低 了卸压煤层的瓦斯含量， 实现 了卸压煤层的安全高效开采 ， 取得了显著的经 济及社会效益． 5 我 国高瓦斯 矿 区多为煤层群开采条 件， 煤 与瓦斯安全高效共采体系具有广阔的应 用前景． 维普资讯 第 5期 程远平等煤层群煤与瓦斯安全高效共采体系及应用 4 7 5 参考文献 煤炭科技名词审定委员会． 煤炭科技名词[ M1 ．北 京 科学 出版社 ，1 9 9 6 ．2 4 2 5 ， 1 0 4 1 0 5 ． 俞启香．矿井瓦斯防治[ M] ．徐州中国矿业大学出 版社 ， 1 9 9 2 1 - 2 ， 1 6 7 1 8 7 ． 孙 茂 远 ， 黄 盛 初 ， 朱 超．世 界 煤 层 气 开 发 利 用 现 状 [ J 1 ．中国煤炭 ，1 9 9 6 ， 4 5 1 5 3 ． 吴 佩 芳． 中国 煤 层 气 产 业 发 展 面 临 的 机 遇 和 挑 战 [ J 1 ．2 0 0 2年第 三届 国际煤层气 论坛论 文集 [ M] ，徐 州 中国矿业大学 出版社 ，2 0 0 2 ．2 0 2 1 ． 包 剑 影 ， 苏 燧 ， 李 贵 贤 ， 等 ．阳泉煤 矿 瓦 斯 治理 技 术 [ M1 ．北京 煤炭工 业出版社 ，1 9 9 6 ． 1 - 6 ，1 5 6 2 0 9 ． 康 毅力 ， 李前贵．超破裂 压力 注气提高 煤层 甲烷产量 和采收率[ J 1 ．2 0 0 2年第三届国际煤层气论坛论文集 [ M1 ，徐州 中国矿 业大学 出版社 ， 2 0 0 2 ． 7 3 7 8 ． 杨 陆武 ， 孙 茂远 ， 胡 爱梅．适 合 中 国煤 层气 藏特 点 的 开发技 术[ J 1 ． 石 油学报 ， 2 0 0 2 ， 2 3 4 4 6 5 0 ． 钱鸣 高， 刘 听成．矿 山压 力及 其控 制 [ M] ．北京 煤 炭 工业 出版社 ， 1 9 9 0 ． 7 9 1 0 0 ． [ 9 ] 钱 鸣高 ， 缪协 兴 ， 许家 林．岩层 控制 中的关键 层理 论 研究[ J 1 ．煤炭学报，1 9 9 6 ，2 1 3 2 2 5 2 3 0 ． [ 1 o ] 阎志铭 ， 赵长春．采用走向高抽巷抽采上邻近层瓦 斯 研 究 口] ．科 技情 报 开发 与 经 济 ，2 0 0 2 ，1 2 4 12 7 1 28 ． [ 1 1 ] 张士环， 童云飞， 张锤金， 等．工作面采空区冒落拱 瓦斯抽方技术[ J 1 ．中国矿业大学学报，1 9 9 9 ，2 8 增 刊 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e x p l o i t e d f i r s t l y ．Th e n t h e p r e s s u r e o n t h e c o a l s e a ms wh i c h i s a b o v e o r b e l o w t he e xpl o i t e d c o a l s e a m wa s r e l i e v e d ma ki n g us e o f t h e e xp l o i t i ng e f f e c t ． At t he s a me t i m e t h e p e r me a bi l i t y o f t he c o a l s e a ms i n c r e a s e d hun dr e d s t i m e s，a n d a h i g h e f f i c i e n t e x t r a c t i o n c o n di t i o n of ga s wa s f or m e d． The hi gh e f f i c i e nt e xt r a c t i o n o f p r e s s u r e r e l i e f g a s e i t he r s o l v e s t he p r o b l e m o f g a s e f f us i ng f r o m t h e p r e s s u r e r e l i e f c o a l s e a ms t o t h e e x pl o i t e d c o a l s e a m t o e ns u r e t h e e x pl o i t i ng s a f e l y a n d hi gh e f f i c i e n t l y f o r t h e e xpl o i t e d c o a l s e a m o r r e du c e s t he ga s c o nt e n t gr e a t l y i n t h e pr e s s ur e r e l i e f c o a l s e a ms t o e l i m i n a t e t h e o u t bu r s t d a n ge r o f c o a l a n d ga s ． Th i s c a n o f f e r a s a f e gu a r d t o t u nne l f a s t a nd s t o pe h i g h - e f f i c i e nt l y i n t h e p r e s s u r e r e l i e f c oa l s e a ms ． Con s e qu e n t l y t h e s a f e a n d hi gh e f f i c i e nt e xp l o i t a t i o n o f ga s a nd c o a l c o me s i n t o e f f e c t ． Th e e x t r a c t i o n m e t h o ds a nd e ng i n e e r i ng a pp l i c a t i o n o f p r e s s u r e r e l i e f ga s we r e i nt r o du c e d i n s h o r t d i s t a nc e．i n t e r m e di a t e d i s t a nc e a n d l o n g di s t a n c e a c c o r di n g t o i t s f l o w c ha r a c t e r i s t i c ．At l a s t t h e a pp li c a t i o n p r o s p e c t o f t h i s h i g h e f f i c i e n t e x p l o i t a t i o n s y s t e m wa s d i s c u s s e d ． Ke y wo r d s h i gh g a s c o nt e nt ； c o a l s e a ms； s a f e a nd h i gh e f f i c i e n t e x pl o i t a t i o n of c o a l a n d g a s； l o w p e r me a b i l i t y 责任编辑王玉浚 幻 刀 [ [ [ [ [ [ [ [ 维普资讯