煤与远程卸压瓦斯安全高效共采试验研究.pdf

第 3 3卷 第 2期 2 0 0 4年 3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 8 L Te c h n o l o g y V0 1 ． 3 3 No ． 2 M a l - ． 2 00 4 文章编号 1 0 0 0 1 9 6 4 2 0 0 4 0 2 0 1 3 2 0 5 煤与远程卸压瓦斯安全高效共采试验研究 程远平 ， 俞启香 ， 袁 亮 ， 李 平 ， 刘永 庆 ， 童云飞 1 ．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 ； 2 ．淮南矿业 集团 有限责任公司， 安徽 淮南2 3 2 0 0 1 摘要运用高瓦斯煤层群煤与 瓦斯安全高效共采的思想 ， 在淮南潘一矿进行 了煤与 瓦斯安全 高 效共采及远程 瓦斯抽 采的试验研究 首先开采瓦斯含量低 、 无突出危险的 B l l煤层， 利用其采动 影响使处在其上部 7 0 m ll 对层间距 3 5 的C 1 3 煤层卸压， 煤层透气性系数增加近 3 0 0 0 倍， 瓦 斯大量解吸并形成了沿顺层张裂隙流动的条件． 通过在 C 1 3 煤层底板沿走向布置的瓦斯抽采巷 向C 1 3 煤层均匀地打网格式上向穿层钻孔， C 1 3 煤层内的卸压解吸瓦斯在煤层残余瓦斯压力和 抽 采 负压作用下沿顺层 张裂隙向抽采钻孔汇集， 瓦斯抽采率达 6 O 以上， 不仅消除 了煤与瓦斯 突出危险性 ， 而且相对瓦斯 涌出量 由原来 2 5 m。 ／ t 下降到 5 m。 ／ t ， 工作面 日产量由原来的 1 7 0 0 t 提 高到 5 1 0 0 t ， 成功地 实现 了煤与瓦斯两种资源的安全高效共采． 关键词高瓦斯；煤层群 ； 煤与瓦斯安全高效共采 ； 远程 瓦斯抽采；低透 气性 中图分类号 T D 8 2 3 文献标识码 A Ex p e r i me n t a l Re s e a r c h o f Sa f e a n d Hi g h- Ef f i c i e n t Ex p l o i t a t i o n o f Co a l a n d Pr e s s u r e Re l i e f Ga s i n Lo n g Di s t a n c e CHENG Yu a n p i n g ，YU Qi x i a n g ，YUAN Li a n g ，LI P i n g 。 ， LI U Yo n g q i n g 。 ，TONG Yu n - f e i 1 ．Co l l e g e o f Mi n e r a l a n d En e r g y Re s o u r c e s ，CUMT，Xu z h o u ，J i a n g s u 2 2 1 0 0 8， Ch i n a ； 2 ．Hu a i n a n Mi n i n g Gr o u pCo ．L t d，Hu a i n a n，An h u i 2 3 2 0 0 1 ，Ch i n a Ab s t r ac t W i t h t he i de a of s a f e a n d h i gh e f f i c i e nt e x p l o i t a t i o n o f c o a l a n d ga s i n hi g h g a s c on t e nt c o a l s e a ms ，i n P a n j i mi n e 1 o f Hu a i n a n c i t y t h e e x p e r i me n t a l r e s e a r c h o f s a f e a n d h i g h e f f i c i e n t e x p l o i t a t i on o f c o a l a nd g a s，a n d ga s e x t r a c t i on i n l o ng di s t a nc e wa s c a r r i e d o ut ．Th e Bl l c oa l s e a m wi t h a l o w g a s c o nt e n t a n d wi t ho ut c o a l a n d g a s o u t b u r s t da ng e r wa s e xp l o i t e d．The n t h e p r e s s ur e o n t h e C1 3 c o a l s e a m wh i c h i S 7 0 me t e r s a c o mp a r a t i v e i n t e r v a l o f 3 5 m a b o v e t h e B1 1 C O a l s e a m wa s r e l i e v e d b y ma k i n g u s e o f t h e e x p l o i t i n g e f f e c t ．Th e r e s u l t s we r e t h a t t h e p e r me a b i l i t y o f t h e C1 3 c o a l s e a m i n c e a s e d b y n e a r l y 3 0 0 0 t i me s ，a g r e a t d e a l o f g a s wa s r e l e a s e d a n d f l o we d i n t h e o p e n c r a n n i e s a l o n g t h e C1 3 c o a l s e a m．Th e g r i d b o r e s we r e d r i l l e d e v e n l y t o wa r d C1 3 c o a l sea m i n t h e g a s e x t r a c t i o n t u n n e l t o b e l o c a t e d i n t h e b e d p l a t e a l o n g C1 3 c o a l s e a m． Th e r e l e a sed a n d pr e s s u r e r e l i e f g a s i n C1 3 c o a l s e a m a c c u mul a t e s t o wa r d t h e b o r e h o l e a l o ng t h e o p e n c r a nn i e s un d e r t h e r e s i d u a l g a s p r e s s u r e a n d e x t r a c t i o n n e g a t i v e p r e s s u r e ，a n d t h e g a s e x t r a c t i o n r a t i o o f C1 3 e o a l s e a m e x c e e de d 6 0 ．Th e r e s u l t s i nd i c a t e t h a t t hi s me t ho d c a n e l i mi n a t e t he o u t b u r s t d a n ge r o f e o a l a n d g a s ， a n d ma k e t h e c o mp a r a t i v e g a s e f f u s i o n r e d u c e s f r o m 2 5 m。 ／ t t o 5 m。 ／ t a n d t h e o u t p u t o f wo r k i n g f a c e i n c r e a s e s f r o m 1 7 0 0 t ／ d t o 5 1 0 0 t ／ d ．Th e s a f e a n d 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 o f e o a l a n d g a s ha s b e e n r e a l i z e d s u c c e s s f u l l y． Ke y wo r d shi g h ga s c o n t e n t；c o a l s e a ms；s a f e a n d h i g h- e f f i c i e n t e xp l o i t a t i o n o f g a s a n d c o a l ；l o n g d i s t a n c e g a s e x t r a c t i o n；l O W p e r me a b i l i t y 收稿日期l 2 0 0 3 0 2 2 5 基金项 目l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， 博士生导师， 工学博士， 从事火灾防护理论与工程应用、 矿业安全 工程方 面的研究． 维普资讯 第 2期 程远平等 煤与远程卸压瓦斯安全高效共采试验研究 1 3 3 我国以煤炭为主要能源， 在能源生产和消费中 煤炭约 占 7 4 ， 煤炭提供了 7 8 的发电能源、 7 0 的化工原料和 6 0 的民用商品能源[ 1 ] ． 在煤炭资 源的开采过程 中， 其伴生承压气态产物煤层瓦斯必 然向矿井涌出， 可能造成瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出 等灾害事故 ， 严重地制约着煤炭企业的安全高效集 约化生产． 近年来， 随着开采深度的不断增加， 不少 煤矿变为高瓦斯矿井 ， 原来没有煤与瓦斯突出危险 的煤层变为煤 与瓦斯 突出危 险的煤 层， 国有煤矿 5 0 的矿井为高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井． 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． 以甲烷为主要成分的煤层瓦斯是一种 具有强烈温室效应的气体， 甲烷的温室效应 比二氧 化碳大 2 0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， 我 国埋深 在 2 0 0 0 r f l 以 内的煤层瓦斯储 量为 3 2 ～ 3 5 l O m。 ， 几乎与常规天然气资源量相 当[ 2 - 3 3 ． 由于我国大部分高瓦斯矿区煤层透气性较低， 地面 钻井采气和煤矿井下原始煤体瓦斯抽采 困难． 文献[ 4 3 中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 或危险性较小 的首采煤 层 ， 利用其采动影响使处在其上部和下部的卸压煤 层卸压， 煤层透气性成千倍增加， 瓦斯大量解吸并 沿岩体移动形成 的裂隙流动， 从而形成良好的瓦斯 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， 消除煤与瓦斯突出危 险性， 为在卸压 煤层 内实现快速掘进与高效回采提供了安全保障， 从而实现瓦斯与煤炭两种资源的安全高效共采． 本文详细介绍基于高瓦斯煤层群煤与瓦斯安 全高效共采的思想 ， 在淮南潘一矿进行的煤与瓦斯 安全高效共采及远程瓦斯抽采的试验研究工作． 1 试验矿井及试验区概况 试验矿井为淮南煤业 集团 有限责任公司潘 一 矿， 位于淮南矿区新区， 是年产 3 0 0万 t的特大 型矿井 ， 1 9 8 3年 1 2月投产． 井 田走向长 1 3 ． 5 k m， 倾斜长 5 ． 7 k m．目前 主采煤层为 C 1 3 ， B 1 1和 B 8 煤层 ， 其中 C 1 3 和 B 8煤层具有煤与瓦斯突出危险 性， 矿井地面建有永久瓦斯抽采 系统． 现矿井生产 水平为一水平下 山部分一5 3 0 ～一6 5 0 m之间． 试验区位于潘一矿东一和东二采 区． 首采煤层 为 B l l煤层， 东一采区的 2 1 5 1 1 工作面与东二采 区的 2 3 5 2 1 工作面联合开采， 合称 2 3 5 2 1 工作 面， 由东一采区向东二采 区开采， 煤炭运输系统和 进回风系统均 由东二采区承担． 走 向长壁工作面走 向长 1 6 4 0 m， 倾斜长 1 9 0 m， 煤层厚度 1 ． 5 ～2 ． 4 m， 平均 2 ． 0 m， 倾 角 6 ～1 3 。 平均 9 。 ． B l l煤层瓦斯 含量为 4 ～7 ． 5 m。 ／ t ， 无煤与瓦斯突出危险性． 工作 面煤层赋存稳定 ， 地质构造 简单 ， 采用综合机械化 采煤， 工作面设计平均 日产为 2 0 0 0 t ． 卸压煤层为 C1 3煤层， 位于 B 1 1煤层上部 7 0 IT I 处 ， 相对层间距 3 5 ． 由于东一采 区和东二采 区之间 C1 3煤层被断 层分割 ， 因此试验 区 C1 3煤层分别 由东一采 区的 2 1 2 1 3 和东二采区的 2 3 2 2 3 工作 面进行开采． 工作 面走向长 1 6 8 0 m 两个面合计 ， 倾斜长 1 6 0 i n ， 煤层厚度 5 ． 5 7 ～6 ． 2 5 m， 平均 6 ． 0 IT I ， 倾角 6 ～ 1 3 。 平均 9 。 ． 实测该区域煤层瓦斯压力为 4 ． 4 MP a ， 煤层瓦斯含量 1 3 ． 0 m。 ／ t ， 煤层原始透气性系数为 0 ． 0 1 1 m2 ／ MP a d ． 试验区相邻的 2 3 1 2 3 综合 机械化采煤工作面 未进行远程瓦斯抽采 回采期 间工作 面相对瓦斯涌出量 1 4 ． 8 ～3 8 ． 6 m。 ／ t ， 平均 达 2 5 ． 0 m。 ／ t ， 绝对瓦斯涌出量为 2 2 ． 7 ～3 3 ． 1 m。 ／ rai n ， 平均达 2 7 ． 0 m。 ／ mi n ． C 1 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． 工作面煤 层赋存稳定， 地质构造简单 ， 经卸压和远程瓦斯抽 采全面消除煤与瓦斯突出危险性 ， 并有效地降低煤 层瓦斯含量后采用综合机械化放顶煤采煤方法 ， 工 作面设计平均 日产为 5 0 0 0 t ． 试验区域内煤层简 况如表 1所示． 表 1 试验区域内煤层筒况 T a b l e 1 Br i e f c o n d i t i o n o f c o a l l l l S i n e xp e r i ment al z o ne *相对层 间距 为层 间距与首采煤层开采厚度之 比． 2 煤与瓦斯安全高效共采技术方案 由于矿井主采煤层 C 1 3煤层瓦斯压力 大、 瓦 斯含量高、 煤层透气性低且具有煤与 瓦斯 突出危 险， 原始煤体瓦斯抽采困难 ， 致使综合机械化放顶 煤这一高效采煤方法在该矿无法使用． C 1 3煤层曾 采用综合机械化采煤方法结合近程瓦斯抽采技术 分层开采， 在工作面回风流瓦斯浓度按 1 ． 5 管理 的条件下工作面平均 日产在 2 0 0 0 t以下． 煤巷掘 维普资讯 1 3 4 中国矿业大学学报 第 3 3卷 进需采用“ 四位一体” 的防治煤与瓦斯突出措施 ， 月 进尺仅 4 0 ～6 O m． C1 3煤层的开采效率低下． 为了从根本上改变煤矿生产的被动局面 ， 提高 煤矿生产 的安全性 与效益， 从 1 9 9 7年起淮南 矿 业 集 团有限责任公司与 中国矿业大学合作共同开 展了高瓦斯煤层群煤与瓦斯安全高效共采 的试验 研究工作． 根据潘一矿试验 区的实际情况， 我们设 计了如图 1所示的煤与瓦斯安全高效共采技术方 案． 该方案 改变 了原设计 先采 C 1 3煤层再采 B 1 1 煤层的下行开采顺序， 首先开采瓦斯含量低、 无突 出危险的 B 1 1煤层 ， 利用其采动影 响使处 在其 采 空 区上部的煤 岩 层卸压变形、 产生裂隙， 形成卸 压瓦斯“ 解吸一 扩散一 渗流” 的活化 流动条件． 处在不 同卸压区域 内的煤 岩 层其卸压及裂隙分布形态 是不同的， 根据相对层间距将卸压煤层的瓦斯涌出 分 为近程、 中程 和远 程瓦斯 涌 出[ 4 ] ． 淮南潘 一矿 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 ， 处在此上限高度 以内的瓦斯涌出为近程瓦斯涌出， 主要为采空区的 遗煤、 距 B1 1煤层 2 ． 0 m 的一个不稳定分层 B 1 1 2 厚度为 0 ． 2 ～0 ． 5 m ． 相对层间距 1 5 ～2 0为断 裂带的上限高度， 处在断裂带的瓦斯涌出为中程瓦 斯涌出， 在试验条件下该区域 内没有煤层． 处在弯 曲带内的 C 1 2和 C1 3煤层距 B 1 1煤层 7 0 m， 相对 层间距 3 5 ， 属远程瓦斯涌出． 由于弯曲带内形成的 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， 因此 C 1 2和 C 1 3 煤层的解吸瓦斯只能有少部分通过穿层裂隙进入 断裂带 ， 成为 中程瓦斯涌出． 预计 中程瓦斯的涌出 量不大 ， 无需采用 中程瓦斯抽采措施 ， 故此部分瓦 斯将进入 垮落带，成为近程瓦斯的一部分．来 自 C1 2和 C1 3煤层 的远程瓦斯涌出对 B I I煤层开采 的影响可以通过近程瓦斯抽采得 以解决 ， 但 由于 Bl l 煤层 安全离效开采 二 | 少BI I | I | 层圄风 藏中的瓦斯滔出量 璜庶扳爆 岩层 _ 压变形、产生褒_ 近层瓦斯抽采 顶板走向穿层 钻孔法 C1 3 煤层 安全高效开采 I清除c l 3 煤层 l| I| 与瓦矫突庙 l 危麓性 簋It- N “ L I IJ 括 化 滚 动 I 底 板 巷 递 网 络 式 I 竺 图 1 高瓦斯煤层群煤与瓦斯安全高效共采技术方案 Fi g ． 1 Te c h n i c a l p r o j e c t o f 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 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 C 1 3 煤层为矿井的主采煤层， 我们将采取高效的远 程瓦斯抽采方法， 在卸压抽采区域内大幅度地降低 C 1 3煤层的瓦斯含量 ， 全面消 除其突 出危 险， 使其 达到使用综合机械化放顶煤采煤法的技术要求． 3 远程瓦斯抽采技术方案 针对 C 1 3煤层卸压裂隙分布特征和瓦斯流动 特点， 我们提出了以下 5种远程瓦斯抽采方法 1 底板巷 道网格上 向穿层钻孔法； 2 B l l煤层巷道 网 格式上 向穿 层钻孔法； 3 C 1 3煤 层巷道法 ； 4 C1 3煤层底板走 向长钻孔法； 5 地面钻井法． 经过 详细的技术及经济 比较 ， 我们选择了底板巷道网格 式穿层钻孔法． 底板巷道网格式上向穿层钻孔法如图 2所示 ， 在 C 1 3煤层底板 1 0 ～2 O m 的花斑粘 土岩和砂岩 中， 位于卸压煤层工作面运输巷与回风巷的投影中 间， 沿岩层走 向方 向布置一底板瓦斯抽采巷． 该巷 由东一采区进风， 东二采区回风构成矿井总负压通 风． 在底板瓦斯抽采巷 内， 在首采煤层开采的有效 卸压 区域 内每隔 3 0 ～4 0 m 布置一长度 5 m 的水 平抽采钻场． 在每个钻场 内打一组扇形穿层钻孔， 钻孔直径 9 1 mm， 钻孔有效抽采半径 1 5 2 0 m， 钻 孔间距 以 C 1 3煤层 中厚面为准， 孔底进入 C1 3 2 a 平面 图 C 1 3 煤层底板瓦斯抽采巷 距C1 3 | I | 层底板1 0 2 0 m b 走向剖面图 c 倾向剖面图 图 2 底板巷道网格式上向穿层钻孔 远程 瓦斯抽采 方法示意 图 F i g ． 2 S k e t c h ma p o f me t h o d s o f l o n g d i s t a n c e g a s e x t r a c t i o n i n g r i d d i n g b o r e s t h r o u g h c o a l a n d r o c k s e a ms i n b e d p l a t e t u n n e l L 一 厂 U [ U n 维普资讯 第 2 期 程远平等煤与远程卸压瓦斯安全高效共采试验研究 1 3 5 煤层顶板 0 ． 5 m． 这样在 C1 3煤层 的卸压区域内形 成网格式上向穿层钻孔 ， 卸压解吸的瓦斯在煤层残 余瓦斯压力和抽采负压的作用下 ， 沿顺层张裂隙向 抽采钻孔汇集， 经瓦斯抽采管路抽到地面． 底板巷道网格式上 向穿层钻孔法的优点是 1 瓦斯抽采巷可兼作考察巷 ， 在首采煤层开采初期即 可进行考察工作； 2 瓦斯抽采工作机动灵活， 能及 时根据考察结果调整抽采钻孔参数， 可靠性高； 3 有专门的瓦斯抽采巷道 ， 抽采钻孔相对较短 ， 工程 量相对较小， 现有的设备和技术能保证设计方案的 实施 ； 4 上向钻孔有利于水 的排放 ； 5 抽采 时间 长 ， 均匀布孔能获得均匀 良好的瓦斯抽采效果． 综 合考虑巷道维护、 钻孔工程量、 施工安全与管理 以 及参数考察工作等因素， 我们将瓦斯抽采巷布置在 C 1 3煤层底板 1 0 2 0 I “1 1 的花斑粘土岩和砂岩 中． 4 煤与瓦斯安全高效共采效果 4 ． 1 瓦斯抽采效果 当首 采 煤 层 工 作 面 采过 瓦 斯 抽 采 钻 场 约 4 0 m， 瓦斯抽采量急剧增加． 图 3为单一钻场瓦斯 抽采量随时间的变化， 图中明显地反映出煤层应力 变化规律与卸压 瓦斯流动之间的关系． 前 2 O d为 瓦斯抽采增 长期 ， 煤层 卸压应力活 动加剧， 瓦斯抽 采量增加 ； 第 2 0 8 0 d为瓦斯抽采活跃期 ， 在瓦斯 抽采活跃期 内卸压应 力活动稳定， 透气性达到最 大 ， 实测 煤层透气 性系数 由卸压 前 的 0 ． 0 1 1 m ／ MP a d 增加到卸压后的 3 2 ． 7 m ／ MP a d ， 增加了近 3 0 0 0倍 ， 瓦斯抽采量稳定 ， 平均单孔瓦 斯抽采量在 1 ． 0 m 。 ／ m i n以上； 第 8 O d后为瓦斯抽 采衰减期， 煤层开始逐渐压实， 透气性下降， 煤层残 余瓦斯压力渐小 ， 瓦斯抽采量呈负指数规律下降． 6 {5 ● n E 4 耧2 毫 壕l 0 2 0 4 0 6 O 8 O l O 0 l 2 O 1 40 l 6 O l 8 o 抽放时间， d 图 3 钻场瓦斯抽采量随时间的变化 F i g ． 3 Va r i a t i o n o f g a s e x t r a c t i o n q u a l i t y v s t i me i n dr i l l i n g y a r d 图 4为近程及远程瓦斯抽采量随时间的变化， 远程 瓦斯 抽采 量 为 6 ． 5 ～ 2 5 ． 2 m。 ／ mi n， 平 均为 1 6 ． 0 m。 ／ mi n ； 近程 瓦斯抽采 量为 0 ． 9 ～1 2 ． 8 m。 ／ mi n ， 平均为 5 ． 0 m。 ／ mi n ． 受首采煤层 的采动影响 ， 卸压煤层的高效瓦斯抽采期为 2 个月， 高效抽采走 向范 围为 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， 连续抽采时间超过 4个月以后 ， 煤 层瓦斯抽采率可达 6 0 以上． 暑 3 0 g 2 5 n E 2 0 耧I O 图4 近程及远程瓦斯抽采量随时间的变化 Fi g ． 4 Va r i a t i o n o f s h o r t a n d l o n g d i s t a n c e g a s e x t r a c t i o n q ua l i t y V S t i me 卸压煤层 2 1 2 1 3 工作面经卸压及远程瓦斯 抽采后 已无煤与瓦斯突出危险， 其综合论证结果如 表 2所示． 表 2 卸压煤层工作面已无煤与瓦斯突出危险性综合论证 Ta b l e 2 I n t e g r a t e d r n ing f o r h a v i n g wi t h o u t d a n g e r o f c o a l a n d g a s o u t b u r s t i n wor king f a c e o f pr e s s ur e r e l i ef c o a l s e am 从表 2中可以看 出， 瓦斯抽采率达 6 0 以上 ， 煤层残余瓦斯压力降为 0 ． 5 MP a ， 煤层顶底板相对 变形达 2 ． 6 3 ％， 煤巷和切眼掘进过程 中煤与瓦斯 突出指标检验均小于规定临界值． 4 ． 2 首采煤层开采效果 首采煤层 2 3 5 2 1 工作面回采期间供风量为 维普资讯 1 3 6 中国矿业大学学报 第 3 3卷 1 1 0 0 1 4 0 0 m。 ／ mi n ， 风排瓦斯量 6 ～1 4 m。 ／ mi n ， 平均为 9 ～1 0 m。 ／ mi n ； 瓦斯抽采量 为 0 ． 9 ～1 2 ． 8 m。 ／ mi n ， 平均为 5 ． 0 m。 ／ mi n ； 总瓦斯量为 8 ． 5 ～2 4 ． 5 m。 ／ mi n ， 平均为 1 5 ． 0 m。 ／ rai n ． 工作 面产量 为 1 4 0 0 2 0 0 0 t ／ d ， 平均为 1 7 0 0 t ／ d ； 回风流 中的瓦 斯浓度为 0 ． 5 ～1 ． 0 ． 从上述参数可以看 出， 现 有技术措施保证 了B l l煤层工作面的安全 回采． 4 ． 3 卸压煤层开采效果 卸压煤层 C 1 3煤层 2 1 2 1 3 工作 面煤巷掘进 落后于首采煤层 B 1 1煤层 2 3 5 2 1 工作面走 向距 离 3 5 0 4 5 0 m 以上， 落后时间 4 ～5 个 月以上． 掘 进期间供风量为 3 0 0 4 0 0 m。 ／ mi n， 回风流中的瓦 斯浓度为 0 ． 3 ～0 ． 7 ， 平均为 0 ． 5 ． 煤巷月掘进 速度为 2 0 0 m 以上 ， 在掘进过程 中无任何动力现 象显现． 在相邻 的未卸压工作面煤巷掘进过程 中， 瓦斯突出指标严重超标 ， 需采用“ 四位一体” 的防突 措施 ， 煤巷月掘进速度仅为 4 0 6 0 m， 掘进期间瓦 斯涌出量较大 ， 需要采用超前预抽的方法防突和降 低掘进工作面的瓦斯涌出． 由于采用 了卸压及远程瓦斯抽 采， 卸压煤层 2 1 2 1 3 的工作 面已无煤与瓦斯突出危险性， 瓦斯 抽采率达到 6 0 以上， 达到 了综合机械化放顶煤 开采的技术条件 ， 采用综合机械化放顶煤采煤法． 与未采取远程瓦斯抽采的相邻综合机械化采煤工 作面 2 3 1 2 3 相 比 见表 3 ， 工作面平坶产量由原 来的 1 7 0 0 t ／ d提高到 5 1 0 0 t ／ d ， 达到 了原来 的 3 倍 ； 相对 瓦斯涌出量 由原来的 2 5 m。 ／ t 降低到 5 ． 0 m。 ／ t ， 降低 了 4 ／ 5 ； 在供风量相 当的条件下 ， 回风流 平均瓦斯浓度由原来的 1 ． 1 5 2 ／ 5 降低到 0 ． 5 ． 按卸 压煤层 2 1 2 1 3 工作面的现有瓦斯抽采能力和通 风能力， 工作面平均生产能力可达 7 0 0 0 t ／ d ． 表 3 远程瓦斯抽采工作面与 未进行远程瓦斯抽采工作面参数对比 T a b l e 3 P a r a me t e r s o f wo r k i n g f a c e wi t h l o n g d i s t a n c e g a s e x t r a c t i o n a nd wi t ho ut l o ng di s t ance g a s e x t ra c t i on 远程瓦斯抽采工未进行远程瓦斯抽 对 比参数 作面 2 1 2 1 3 ／ 综采工作面 2 3 1 2 3 ／ ‘采放 顶煤开采 综采开采 5 结论 1 试验研究证明， 针对淮南潘一矿煤层赋存 条件提出的高瓦斯煤层群煤与瓦斯安全高效共采 的技术方案是可行的， 实现了煤与瓦斯两种资源的 安全高效共采． 2 在层间距 7 O m 相对层间距 3 5 的条件下 ， 卸压煤层透气性系数由卸压前的 0 ． 0 1 1 I T I 。 ／ MP a d 增加到卸压后的 3 2 ． 7 m ／ MP a 。 d ， 增加了 近 3 0 0 0倍 ， 采用底板巷道网格式上向穿层钻孔远 程瓦斯抽采方法， 高效瓦斯抽采期为 2 个月， 高效 抽采走向范围为 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 瓦斯 抽采 量为 1 6 ． 0 m。 ／ mi n ， 连续抽采时间超过 4个月后 ， 煤层瓦 斯抽采率可达 6 0 以上 ， 实现 了瓦斯资源 的安全 高效开采． 3 卸压煤层 C1 3煤层煤巷掘进落后于首采煤 层 B 1 1煤层工作面走 向距离 3 5 0 4 5 0 m 以上， 落 后时间 4 ～5个月 以上． 卸压 及远程 瓦斯抽 采使 C 1 3突出危险煤层在卸压 瓦斯抽采区域内全 面消 除了煤与瓦斯突出危险性 ， 大幅度地降低了煤层的 瓦斯含量， 煤巷月掘进速度由原来 的 4 0 ～6 0 m， 提 高到 2 0 0 m 以上， 工作面达到 了可采用综合机械 化放顶煤采煤法的条件， 与未采取远程瓦斯抽采的 相邻综合机械化采煤工作面相比， 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 煤炭资源的安全高效开采． 参考文献 [ 1 ] 胡省三， 沈祝平．世纪之交我国煤炭工业科技的发展 [ J ] ．中国煤炭， 2 0 0 0 ， 2 6 1 1 3 1 6 ． [ 2 ] 孙茂远， 黄盛初， 朱超．世界煤层气开发利用现状 [ J ] ．中国煤炭，1 9 9 6 ， 2 2 4 5 1 5 3 ． [ 3 ] 吴佩芳．中国煤层气产业发展 面临的机遇和挑战 [ A] ． 罗新荣， 卡尔 舒尔兹， 胡予红 ． 2 0 0 2年第三届 国际煤层气论坛论文集[ c] ，徐州中国矿业大学出 版社 ，2 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