煤与瓦斯共采
三巷布置Y型通风煤与瓦斯共采技术
Ａｂ ｔａ ｔ Ｉ ｒ ｅ ｏｒ ｓ ｌｅｔ ｅｐ ｏ ｌｍ ｆ ａ ｏ ｔｏ ｔｌｎ ｗａｌ ａ ｅｗｉｈｈ ｇ ａ ｏ ｔｎ ，ｔ ｉ ａ ｓｒ ｃ ：ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｅ ｏ ｖ ｈ ｒ ｂ ｅ ｏ ｓｃ ｎ ｒ ｌ ｇ ｌ ｆｃ ｔ ｉｈ ｇ ｓｃ ｎ ｅ ｔ ｈｓｐ — ｇ ａ ｏ ｐ ｒｐ ｔｆ ｒ ｒ ｈ ｅ ｉ ｎｎ ｏ ｃ ｐ ｆＴｈ ｅ － ａ ｗａ ｙ ｕ ．Ｕ ｎ ｅ ｈｓｌｙ ｕ ，ｔ ｅｄｓｒｂ ｔ ｎ ｅ ｕ ｏ ｗａ ｄ ｔ ｅｄ ｓｇ ｉ ｇ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｒ ｅＲｏ ｄ ｙ Ｌａ ｏ ｔ ｄ ｒｔ ｉ ａ ｏ ｔ ｈ ｉｔｉ ｕ ｉ ｏ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉｓｏ ａ ｏ ｔ ｎ ｉｌ ｎｇ ａ ｔ ｔ ｐ ｅ ｔ ａｉｎ ｗｏ ｋ ｎ ａ ｅｗａ ｎ ｌｚ ｄ ｈ ｅ ｈ ｉ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ｆｇ ｓｃ ｎ ｅ ｔｆｅｄ ｉ ｏ ｌａ ｙ ｅｖ ｎ ｉ ｔｏ ｒ ｉｇ ｆｃ ｓａ ａｙ ｅ ，ｔ ｅｔｃ ｎ ～ Ｙ－ ｌ ｃ ｌｐ ｉ ｃｐ ｅｏ ｒ ｓ ｕ ｅｒ ｌ ｖ ｄ ｇ ｓ ｅ ｔａ ｔｏ ｓ ｓｕ ｉｄ ｎ ｈ ｅａ ｅ ｛ ｇ ｎ ｅ ｉｇ ｗａ ａ ｒｅ ａ ｒｎ ｉ ｌ ｆｐ ｅ ｓ ｒ —ｅｉ ｅ ａ ｘ ｒ ｃｉｎ ｗａ ｔ ｄｅ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｒｌｔ ｄ ｅ ｉｅ ｒｎ ｓ ｃ ｒｉｄ ｅ ｎ ｏ ｔ Ａｃ ｏ ｄｎ ｏ ｔ ｅｒ ｓ ａ ｃ ｅ ｕ ｔ ，ａ ｅ ｇ ｈ ｏ ｅａｎ ｄｒ ａ ｗａ ｎ ｒ ａ ｅ ｈ ａ ｏ ｔｎ ｏ ｌ ｕ． ｃ ｒ ｉｇ ｔ ｈ ｅ ｅ ｒ ｈｒ ｓ ｌｓ ｓｌｎ ｔ ｆｒｔ ｉｅ ｏ ｄ ｙｉｃ ｅ ｓ ，ｔ ｅｇ ｓｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｇ ａ ｉ ａ ｅ ａｎ ｄｒ ａ ｗａ ｉｅｂ ｈ ｎ ｒ ｖ ｒ ｅｉｃ ｅ ｓ ｄ ａ ｉｓ ｎ ｈ ｎ ｄ ｃ ｅ ｓ ｄ，ｎ ｈ ａ ｏ ｔｎ ｓ ｔｒ ｔｉ ｅ ｏ ｄ ｙ ｓｄ ｅ ｉ ｄ ｔａ ｅｓ ｎ ｒａ ｅ ｔｆ ｔａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｒａ ｅ ａ ｄ ｔ ｅｇ ｓｃ ｎ ｅ ｔｗａ ｒ ｔ ｅｈｇ ｅ ｔ ｔｔ ｅｐ ｉｔｏ ５ｍ ｅｅ ｓ ｈ ｒ ｖ ｒ ｅｄｓａ ｃ ｆ５ ｏ ７ ｔ ｒ ｓｔ ｅｂ ｓ ｈ ｉｅ ｈ ｉｈ ｓ ｈ ｏｎ ｆ７ ｔ ｒ ，ｔ ｅｔａ ｅ ｓ ｉｔ ｎ ｅｏ ０ ｔ ５ｍｅ ｅ ｓＷａ ｈ ｅ ｔ ｏ ｃ ．Ｕ ｎ ａ ｃ ～
矿井开拓与开采02煤与瓦斯共采部分
2050》煤炭年需求高达 38 亿吨，在能源结构中比例仍占 50% 。显
然，在相当长的时期内，煤炭作为我国的主导能源不可替代。
4
一、科学开采是煤炭工业发展的必由之路
我国能源工业体系以煤炭为基础，以电力为主体；85%的发 电能力为燃煤发电，年消耗煤炭占煤炭总产量的50%；
煤炭比石油、天然气更具有资源优势，长期担当能源基础保
天然气 核电、水电 3.50% 7.70%
天然气 3.10% 核电、水电 7.20%
石油 11.90%
石油 20.40%
煤炭 76.90%
煤炭 69.30%
能源生产结构图
能源消费结构图
国家《能源中长期发展规划纲要（2004～2020年）》中已经
确定，中国将“坚持以煤炭为主体、电力为中心、油气和新能源 全面发展的能源战略”；中国工程院《国家能源发展战略2030～
由传统型小型矿井向现代化大型高产高效矿井转移； 从少技术、管理粗放时期的浅部多发到客观条件开采工艺都 发生很大变化的深部，因技术、管理进步不相适应仍然时有 发生; 2008 年我国煤矿百万吨死亡率仍高达 1.182 ， 2009 年降至 0.892 （ 2008 年美国 0.028 ，俄罗斯 0.41 ，波兰 0.25 ，印度 0.32），与世界先进水平差距较大，安全形势严峻。
矿井开拓与开采
第三部分
煤与瓦斯共采
提 纲
一、科学开采是煤炭工业发展的必由之路
二、理念创新引领煤矿瓦斯综合治理 三、技术创新是实现煤与瓦斯共采的关键 四、管理创新是推进瓦斯治本的保障
2
1
科学开采是煤炭工业 发展的必由之路
一、科学开采是煤炭工业发展的必由之路
1、煤炭是我国主体能源
土城矿141713采煤工作面煤与瓦斯共采技术方案
（ 贵 州 盘 江 精 煤 股 份 有 限公 司 土 城 矿 贵 州 盘 江 ５ ５ ３ ５ ２ ９）
摘要： 为 了充分利 用井下瓦斯资源及降低 工作 面瓦斯 浓度 ， 根据 土城矿 自身的特 点 ， 利 用布置
高位抽 采 巷 、 运 输 巷 回风 巷 中抽 放 邻 近 层 和 本 煤 层 瓦斯 、 开 采 卸压 层 、 沿 空 留巷 ４项 技 术 ， 安
量３ ０ ｍ ／ ａｉ ｒ ｎ×２ ０ ％ ：６ ｍ ／ ａｉ ｒ ｎ 。
２ ． １ 开 采 卸 压 层 １ ４ １ ７ １ ４工 作 面采 用 无 煤 柱 沿 空 留 巷 Ｙ 型 通 风卸压开采 ， 其 目的 是 解 决 １ ４ １ ２ １ １和 １ ４ １ ２ １ ３采 面掘 进 和 回 采 过 程 中 的瓦 斯 治 理 问 题 。 该 工 作 面 采 用 顶 板 专 用 瓦 斯 巷 ＋钻 孔 抽 采 法 治 理 瓦斯 。在 ｌ ７ 煤 层 上部 的 １ ５ 煤 层 顶 板 往 上７ ． ６ ４ ｍ 布 置 １条专 用 瓦 斯 巷 ， 回采 期 间 密 闭 该 巷道 口， 用 ￣ ｂ ３ ５ ０ ｍｍ 管 进 入 巷 道 内 抽 采 卸 压 瓦 斯 。在 留巷 及 运输 巷 施 工 本 煤 层 钻 孔 抽 采 ｌ ７ 煤
④沿 Ｊ ４ １ ７ １ ３回风 巷 （ 留 巷 ）铺 设 １趟 ＋ ３ ５ ０ ａ ｒ ｍ 瓦斯抽放 管 ， 在 留巷 内布 置下 向穿 层钻 孔 或 利 用 原 回 风 巷 施 工 的 钻 孔 抽 采 采 动 卸 压 煤 层 瓦斯 ， 减 少 回采期 间邻 近层 瓦斯涌 出 ， 预计 抽
第 ３期 ２ ０ １ ３年 ９ 月
水 力 采 煤 与 管 道 运 输
ＨＹＤＲＡＵＬ Ｉ Ｃ ＣＯＡＬ ＭＩ Ｎｌ ＮＧ ＆ Ｐ Ｉ Ｐ ＥＬ Ｉ ＮＥ ＴＲ ＡＮＳ Ｐ ＯＲ ＴＡＴ Ｉ ＯＮ
煤与瓦斯共采概念
煤与瓦斯共采概念的详细解释1. 定义煤与瓦斯共采（Coal and Gas Co-mining）是指在煤矿开采过程中，同时开采煤层中的瓦斯资源。
煤层瓦斯是一种天然气，主要由甲烷组成，常常会在煤矿开采过程中释放出来。
煤与瓦斯共采利用了煤矿开采过程中产生的瓦斯资源，既能保证煤矿的安全生产，又能有效开发利用瓦斯资源。
2. 重要性2.1 安全性煤矿瓦斯是导致煤矿事故的主要原因之一。
煤与瓦斯共采可以有效地控制瓦斯的释放，减少瓦斯积聚，降低煤矿瓦斯爆炸的风险。
通过共采瓦斯，可以及时排除瓦斯，保持煤矿工作面的安全环境，保障矿工的生命安全。
2.2 能源开发煤矿瓦斯是一种重要的能源资源。
传统上，煤矿瓦斯常常被视为煤矿开采过程中的有害气体，直接排放到大气中。
而煤与瓦斯共采能够将瓦斯资源有效地利用起来，转化为可用的能源。
这不仅能够提供煤矿的自给自足能源，还可以将多余的瓦斯供应给周边地区，提供清洁能源。
2.3 环境保护煤矿瓦斯的排放是导致温室气体增加和大气污染的重要原因之一。
煤与瓦斯共采可以将瓦斯转化为能源，减少其排放量，从而降低对环境的影响。
同时，通过共采瓦斯，还可以减少煤矿的二氧化碳排放，对缓解气候变化具有积极意义。
2.4 经济效益煤矿瓦斯资源的共采不仅能够提供能源，还可以创造经济效益。
共采瓦斯可以作为一种新的能源销售渠道，为煤矿带来额外的收入。
同时，共采瓦斯还可以降低煤矿的能源成本，提高煤矿的竞争力。
3. 应用3.1 煤矿瓦斯抽采系统煤矿瓦斯抽采系统是煤与瓦斯共采的关键设备之一。
该系统主要由瓦斯抽采井、瓦斯抽采管道和瓦斯抽采设备组成。
瓦斯抽采井通过钻孔或开挖方式建设，将瓦斯从煤层中抽采出来。
瓦斯抽采管道将抽采出来的瓦斯输送到地面，经过处理后可以用于发电、供暖等用途。
瓦斯抽采设备包括瓦斯抽采泵、瓦斯抽采风机等，用于提供抽采的动力。
3.2 瓦斯抽采管理与监测瓦斯抽采管理与监测是煤与瓦斯共采的重要环节。
通过对瓦斯抽采系统的运行情况进行监测，可以及时发现瓦斯泄漏等安全隐患，采取相应的措施进行处理。
七台河新立矿近距离薄煤层群煤与瓦斯共采技术
（ ． ｉ ｉｅＢａｃ ，Ｈ ｉｎ ｊｎ ｏｇ ｙＭｉｉｇＨｏ ｉｇＧ ｏｐＣ ｒｏａｉ ｔ． １ Ｑｔｈ ｒｎｈ ｅｌ ｇｉ ｇＬｎｍａ ｎｎ ｌ ｎ ｒｕ ｏ ｒｔｎＬｄ ，Ｑｉｉｅ１４０ ａ ｏ ａ ｄ ｐ ｏ ｔｈ ５ ６０，Ｃ ｉａ ａ ｈｎ ；
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摘
要 ：文章 以七 台河新 立矿 区为 背景 ，采 用顶板 高位 近 水平 长钻孔 瓦斯 抽 采技 术 ，构 建 了
新 立矿 区近 距 离薄煤 层群 煤 与 瓦斯 共采技 术体 系，并在邻 近层 卸压 瓦斯抽 采技 术 原理 分析 的基础 上 ，运 用 Ｕ Ｅ ４０数值模 拟 软件 计 算得 出采 空 区冒落 带和 裂 隙带 高度 为 ６— ｍ和 ｌ ２ ｍ。抽 Ｄ Ｃ． ８ ８～ ０
Ａ ｓ ａｔ ａｅｏ ｅ ｉ ｉｅ ｉｌＭ ｎｎ ｒ ｓｈ ａｋ ｒｕｄ ｈ ａ ｒｉａｅ ｅｈｏ ｇ ｉ ｉ ｖｌ ｏ ｚｎａ ｂｔ ｃ：Ｂ ｓ ｎｔ ｔｈ ｎ ｉｉｇＡｅ ａ ｅ ｃｇｏｎ ，ｔｅ ｓ ａｎｇ ｃｎｌ ｙｗｔ ｈｇ ｌ ｅ ｈｒ ｏｔｌ ｒ ｈＱａ Ｘ ｉ ａ ｔ ｂ ｇ ｄ ｔ ｏ ｈ ｈｅ ｉ ｌ ｇｂｒｈｌ ｉ ｒｏ ｗ ｓ ｐ ｌ ｄｔ ｅｔ ｌ ｈｔｅ ｏ ｔ ｉｉｇ ｅｈｏｏ ｓ ｍ ｏ ｓ ｎ ｏｌｎｔｅｔｉ ｓａ ｒｕ ｉ ｏ ｏｅｏｅ ｎ ｏｆ ａ ａｐｉ ｓ ｂｉ ｉ ｎｎ ｃｎｌ ｓ ｔ ｆ ａ ｄｃａ ｉ ｈ ｎ ｅｍ ｇｏｐｗｔ ｎ ｅ ｏ ａ ｓ ｈ ｊｎ ｍ ｔ ｙ ｇ ｙｅ ｇ ａ ｈ ｈ
煤与瓦斯共采理论与实践课件
制定安全规程
制定详细的安全操作规程，确保作业人员熟悉并 遵守。
实施安全检查
定期对煤与瓦斯共采设备进行安全检查，确保设 备正常运转，消除安全隐患。
ABCD
强化安全培训
定期对作业人员进行安全培训，提高他们的安全 意识和应对突发情况的能力。
建立应急预案
制定应急预案，对可能发生的瓦斯泄漏、火灾等 事故进行及时处置，减少事故损失。
特点
该技术具有高效、安全、环保等特点， 能够实现煤炭和瓦斯资源的双重利用， 提高矿井经济效益和资源利用率。
煤与瓦斯共采的重要性
01
提高煤炭开采效率
通过同时开采煤炭和瓦斯，可以 缩短采煤周期，提高矿井生产能 力。
02
充分利用资源
03
保障矿井安全
瓦斯是一种清洁能源，可用于发 电、供暖等领域，实现资源的多 重利用。
煤与瓦斯共采技术可以降低矿井 瓦斯浓度，减少瓦斯积聚，从而 降低瓦斯爆炸等事故风险。
煤与瓦斯共采的历史与发展
历史
煤与瓦斯共采技术起源于20世纪 初，经过多年的研究和实践，逐 渐发展成熟。
发展
近年来，随着科技的不断进步和 环保意识的提高，煤与瓦斯共采 技术不断创新和完善，成为煤炭 开采领域的重要发展方向。
强化安全管理
加强煤与瓦斯共采过程中的安全管理，确保开 采过程的安全性和稳定性。
优化采掘协调
通过优化采掘协调，提高开采效率，降低生产成本。
感谢您的观看
THANKS
煤与瓦斯共采典型案例
山西焦煤集团
该集团采用地面钻井抽采技术和井下瓦斯抽采技术相结合的方式，实现了煤与瓦斯的共采，提高了煤 矿的安全性和经济效益。
平顶山煤业集团
该集团采用采空区瓦斯抽采技术，成功地解决了采空区瓦斯涌出量大的问题，提高了煤矿的安全性和 经济效益。
瓦斯治理理念和煤与瓦斯共采技术
回风巷 开采层B8
下卸压层B7 下卸压层B6
底板岩石巷
进风巷
抽采钻孔
26
回风巷 开采层B8
下卸压层B7 下卸压层B6
底板岩石巷
进风巷
抽采钻孔
27
回风巷 开采层B8
下卸压层B7 下卸压层B6
底板岩石巷
进风巷
抽采钻孔
28
回风巷 开采层B8
底板卸压区域
下卸压层B7 下卸压层B6
底板岩石巷
进风巷
18
105 102
O形圈18
0
90
重新压实区
60
30 00
8313 50813采空3100区O形沿圈走181向05 长度(2m00)
25 0
“〇”形圈裂隙分布及瓦斯流动通道
开采层 回风巷
进风巷
10
开采层 回风巷
进风巷
11
开采层 回风巷
进风巷
12
开采层 回风巷
进风巷
13
开采层 回风巷
技术原理示意图
5m区0
裂隙发 育卸压
区5m0
增压 区
研究首采保护层工作面开采后应力及裂隙分布和演化规律； 确定不同瓦斯地质条件下煤层的卸压范围、卸压瓦斯富集区和瓦斯抽采巷道工程的合理层位，
研究抽采缷压瓦斯技术。
3、技术路线
打破传统自上而下的煤层开采程序，设计了制造煤体松动卸压的开采方案，提出了“煤 与瓦斯共采”的技维地震精细勘探技术进行三维地震精细勘探观测系统设计、数据采集、资料 处理及解释，形成煤矿复杂地质条件下三维地震勘探数据处理及解释方法。
加强地测信息化管理，实现地质信息资源共享。在建立地测数据库基础上，建成地质管理 及图形系统、测量管理及图形系统、资源管理信息系统、勘探管理系统、地表变形与预计 系统等子系统，构建矿区地测信息化管理平台。
高瓦斯超近距离煤层群煤与瓦斯共采工艺
。
· 96·
（ 第 43 卷第 4 期）
应用·实践
距变化较大（ 层间距最小不足 1． 0 m） ， 戊9 － 10 煤层的 在开采过程中， 瓦斯含量大于戊8 煤层的瓦斯含量， 邻近层瓦斯对开采层产生很大影响 。 在近距离保护层开采过程中， 受采动压力的作 底板岩层逐渐卸压、 往采空区方向膨胀而生产 用下， 离层， 从而产生大量裂隙， 形成“O ” 形裂隙圈， 煤层 中的瓦斯沿此“O ” 形裂隙圈涌入回采工作面采空 区。 由于自动化装备生产能力大， 在工作面的快速 推进过程中， 邻近层戊9 － 10 煤层的卸压瓦斯大量涌入 工作面。在自动化设备首采实验工作面快速推进过 3 程中实测绝对瓦斯涌出量 26． 94 m / min， 现场实测 数据显示， 本煤层瓦 斯 涌 出 量 仅 占 总 量 的 10% ～ 20% ， 80% ～ 90% 的瓦斯来源于邻近层， 如此大量的 时常造成上隅角瓦斯聚积、 很容 瓦斯从上隅角涌出， 易导致瓦斯超限事故的发生。 2 2． 1 煤与瓦斯共采工艺 可行性分析
应用·实践
（ 2012 － 04 ）
· 95·
高瓦斯超近距离煤层群煤与瓦斯 共采工艺
杨继东， 范付恒， 王玉杰
（ 中国平煤神马集团能源化工研究院 瓦斯研究所， 针对平煤股份六矿高瓦斯超近距离煤层群的具体赋存条件 ， 在自动化回采工作面的设计 过程中， 以煤与瓦斯共采理论为指导， 在科学分析超近距离煤层群回采过程中工作面瓦斯涌出规
应用上隅角埋管抽采、 高位钻场抽采等综合分源抽采方案 。在有效控制工作面瓦斯 律的基础上， 抽采的基础上， 进一步优化煤与瓦斯共采工艺， 取得了非常明显的技术效果。 关键词： 高瓦斯； 超近距离煤层群； 煤与瓦斯共采 中图分类号： TD712 文献标志码： B 文章编号： 1003 － 496X（ 2012 ） 04 － 0095 － 03
(完整版)袁亮院士-煤与瓦斯共采理论与关键技术
一、我国煤炭安全开采现状
2030、2050年煤炭需求预测
类别
能源需求总量 （亿t标煤） 煤炭需求量 （亿t标煤） 煤炭占能源需求量 的比重（%）
按能源需求总量预测
2010~2020年 2021~2030年
42~50
51~64
25~28.5
28.5~32
57%~60%
50%~56%
2031~2050年 59~78 28.5~32
1.5
2050年 40~45 28.5~32.5 3~3.3 2.7~2.9 4.5~5
1.3
5
一、我国煤炭安全开采现状 我国煤矿地质条件极其复杂 ➢ 93%为井工开采，70%以上国有煤矿是高瓦斯矿井；近 10年来，我国煤炭产量年增幅2亿多吨，2012年全国 煤炭产量达36.5亿吨，贡献巨大，难度巨大。
我国煤层瓦斯分区、 分带和煤与瓦斯突出 矿区分布图
6
一、我国煤炭安全开采现状 我国煤矿安全形势严峻 ➢ 应该清醒地看到，随着开采规模和开采深度的变化， 我国大部分煤矿将成为低透气性高瓦斯开采条件，此 类条件瓦斯治理是世界性难题，长期以来没有解决， 造成煤矿瓦斯事故多发，安全高效开采难以实现。
我国高瓦斯矿区分布图
166
4 辽宁孙家湾煤矿“2.14”特别重大瓦斯爆炸事大透水事故
2005年
123
6 黑龙江东风煤矿“11.27”特别重大煤尘爆炸事故 2005年
172
7 河北刘官屯煤矿“12.7”特别重大瓦斯爆炸事故 2005年
108
8 山西瑞之源煤矿“12.5”特别重大瓦斯爆炸事故 2007年
➢ 全国1044个煤与瓦斯突出矿井中，井型为45万吨/年以 下的突出矿井占72.1%，产量仅仅占1.9%。因此，从提 升安全保障能力、调整产业结构和实现煤矿安全生产 形势根本好转方面考虑，必须提高煤矿的准入门槛;
煤与瓦斯共采技术探讨
２ 煤 与瓦斯 共采 技术 的理论 基础
长期研究及工程实践发现 ， 我 国煤矿瓦斯地质赋存 条件 复杂 ， 靠引进煤层气开采技术 不能解决大部分矿区瓦斯治理
难 题 ，遏 制 不 了瓦 斯 事 故 的发 生 。所 以更 应 该 去 深 入 地研 究
瓦斯 。 在高位裂隙带 内抽放的瓦斯体积分数可 以达到 ２ ０ ％以 上 ，这两部分抽出的瓦斯浓度相对较高，具有利用 的前景和 可行性 ，而且 目前大部分也进行 了利用 。 在煤 层卸压带 内和采空 区抽 出的瓦斯体积分数 一般均
低于 ２ ０ ％，大 部 分 为 １ ３ ％～ １ ５ ％ ，这 主 要 是 由于 卸压 带 内煤
层气 的难度。 因此 ， 开发煤层气生产的重点就理应放在井下， 加强研究井下瓦斯的预抽放技 术，同时，应更进一步地研 究 并完 善解决对 于煤层低 渗透率 以及 在煤层打钻孔 出现 的问 题 ，并且深入研究煤与瓦斯共采 的相应配套设施及技术，使 煤与瓦斯在产业上实配套生产 开采 ，最终实现其安全共采 。
除了原始煤层 中预抽和 高位裂 隙带内抽 出的瓦斯浓度 相对较高外 ，采空区、卸压 带内抽 出的瓦斯浓度相对较低 ， 巷道风排 的瓦斯浓度更低，但是这些低浓度的瓦斯 量很大 ，
一
３ ． １ ． １采动裂 隙场的透气规律研 究
经过 多年采矿学者和技术人员的研 究，目前对于采动卸 压场和裂 隙场 的范 围已经有了相对成 熟的成果和研究手段 ，
流动规律 、瓦斯气体与裂隙岩体 的耦合相互作用 规律，研究
原始煤体 、 卸压带与裂隙带内瓦斯抽放过程中固体煤岩物理 力学性质 的变化，尤其 是抽放过程中透气性变化 规律等 ，这
“煤与瓦斯共采”研究项目获第十五届中国专利奖
此专利将瓦斯治理 、 煤矿开采、 工作面降温等安全技 术难题统筹考虑 ， 解决了采煤工作 面上隅角瓦斯积聚 问题 ， 提高了煤炭资源回收率， 抽采的高浓度 瓦斯直接利用 ， 实现 了绿 色开采。同时， 开创 了瓦斯综合治理技术 服 务 的先 河 ， 成 为 面向全 行 业推 广 的煤 与 瓦斯共 采关键技 术 。 截至目 前， 该项技术 已在皖北、 淮北、 铁 法、 西山煤 电、 华晋焦煤、 陕煤化 集团等全国类似条件矿 区 ２ ０ ０多个
Ｐ ｅ ｉ Ｙ ｕ Ｌ ｏ ｎ ｇ Ｑ ｉ ｕ Ｍｉ ｎ ｇ ２
（ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｈ ｕ ａ Ｇ ｕ ｏ ｈ ｕ ａ Ｓ ｈ ｏ ｕ ｇ ｕ ａ ｎ ｇ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ Ｌ ｉ ｍｉ ｔ ｅ ｄ Ｓ ｈ ｏ ｕ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ ， ２ ６ ２ ７ １ ４ ） （ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｈ ｕ ａ Ｇ ｕ ｏ ｈ ｕ ａ（ Ｂ ｅ ｇ ）Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ Ｃ ｏ ｍ ｐ ｎｙ ａ Ｌ ｉ ｍｉ ｔ ｅ ｄ ， Ｂ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， １ ０ ０ ０ ２ ５ ）
工作 面 ， 得 到 了应 用和推 广 ， 覆 盖 产 能达到 ８亿吨 以上 。 （ 神 华 集 团科 技发 展部 供稿 ）
ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｖ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗ ａ ｒ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ａ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ｏｒ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ
七台河矿区薄煤层群煤与瓦斯共采技术
Ｎｏ ．１ ２ １ ０１
煤
炭
科
技
４ ５
Ｃ０ＡＬ ＳＣＩ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＭＡＧＡＺＩ ＮＥ
文章 编 号 ： ０ ８ ３ ３ （ ０１ ） １ ０ ４ — ２ １０ — ７ １２ Ｏ — ０ ５ ０ １
七 台河矿 区薄 煤层群煤与瓦斯共采技术
（ 稿 日期 ： ０ ０ ２ ３） 收 ２ 源自 —１ —１ 煤炭
科
技
２１ ０ １年第 １ 期
瓦 斯共采 技术 体 系（ 图 １ 。 见 ）
降低首采煤层工作面上隅角和回风流瓦斯浓度
首 采 煤 层 高
效安全开采
底板煤岩
体裂隙 瓦斯 资源高 效安全 开采
ｌ — 顶板 环 形 瓦 斯 富 集 区；— — 上 向被 卸压 煤 层 解 吸 瓦 斯 — ２
谢 尚， 赵 益， 范宏宇
１０２ ） ５０ ７
（ 龙 江科 技学 院 ，黑 龙江 哈尔 滨 黑
摘
要 ： 对 七 台 河矿 区煤 层 及 瓦斯 赋 存 特 点 ， 出 了沿 空 留巷 邻 近 层 瓦 斯抽 采 技 术 ， 建 针 提 构
了七 台河 矿 区薄煤 层群 煤 与 瓦斯 共 采 技 术 体 系 ， 并在 桃 山煤 矿 进 行 了应 用 研 究 ， 果 明 显 ， 效
层 和采空 区 瓦斯涌 出量 大 ， 层顺 层孔 施 工难 度大 、 煤 抽放 效果 差 ，回采 工作 面上 隅角 和 回风 流 中瓦斯 浓
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 ，实现 在 高瓦 斯 煤 层群 条件 下煤 与 瓦斯共 同作 为资源 ， 过 固 、 两 通 气 套 系统 进行 煤与 瓦斯 安全 高效 共采 的矿 井 瓦斯 治 理 理 念与 方法 。 瓦斯 资源 的抽 采可 大 幅度地 减少 “ 压 卸 煤层” 的瓦斯 含 量 ， 除 其 煤 与瓦 斯 突 出危 险性 ， 消 减
我国煤与瓦斯共采及钻井技术分析
源 的共 同开采 。 该技 术 经过 近 １ ０余年 的研 究 ， 已逐 渐丰 富和 完善起 来 。 本 文就煤 与 瓦斯共采 和钻 井技 术 两个方 面对 煤与 瓦斯 共采技 术体 系进 行 分析 ， 同时介 绍“ 一 井三 用” 地 面钻 井新技 术 ， 对我 国煤 与 瓦 斯共 采技 术和 理论研 究具有 积极 意义 。 关键 词 煤 与 瓦斯 共采 ； 采动 卸压 ； 钻 井钻 孔 ； 一 井三 用 中图分类 号 ： Ｔ Ｄ ７ １ ２ ． ６ 文 献标 志码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ９ — ０ ７ ９ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ２ ０ — ０ ２
一
。
１ 煤与 瓦斯 共采基本原理
煤 矿 开采 过 程 中 ，由于 本 煤层 采 动 而 引起 的覆 岩移动 ， 一方 面 会 改变 本煤 层 的原 始应 力 场 ， 在 本 煤 层 的不 同 区域 内形 成 卸压 带 和 应 力集 中带 ，导致 本 煤 层 周 围覆 岩 发生 膨 胀变 形 和 破 坏 ，形 成 岩层 离 层 裂 隙和 穿层 竖 向破 断 裂 隙 ；另 一 方 面 ，使 得 本煤 层 上、 下 一 定 范 围 内覆 岩 应 力 场 发 生 变 化 ， 导致 上 、 下 邻 近 煤层 的瓦斯 卸压 ， 产 生 卸压增 透 增 流效应 。 为 了保 证本 煤 层 工 作 面 的安 全 高效 开 采 ，需 减
煤矿 现 代化
２ ０ １ ３ 年第４ 期
总第１ １ 分析
赵 光普
（ 中 国矿 业 大 学 （ 北京 ） 资 源与 安 全 工 程 学 院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ）
摘
要
煤与 瓦斯 共采就 是将 煤炭 和赋 存 于煤层 中的 瓦斯都 作 为矿 井的 资 源加 以开采 ，实现 两种 资
淮南矿区煤与瓦斯共采实践及思考
淮 南 矿业 集 团公 司 与 多 家 科 研 院
ｌ制 订 瓦 斯 综 合 治 理 战 略 。实 践 瓦 斯 。 ＿ 多 种 瓦 斯 抽 采 方 法
所 合作 ， 在煤 与 瓦斯 同采 、 距 离 保 护 远
（ ） 与 瓦斯 同采 。 掘 进 工 作 面 层 开 采 和 近距 离 多 重 保 护 层 开 采 预 采 ２煤 在 系列 适 合 淮 南 矿 区特 征 的 瓦斯 抽 采
＋ －＋ －＋ 十 一＋ —卜 十 ‘ —卜 ＋ ‘ 一 十 ‘卜 －十 － －－ 十 ＋ ＋ 一－ － －十 － ４ 一＋ －十 －＋ －十 ＋ －十 －＋ ・
右、 培养温度 ３℃条件下 ， ０ 所产微生物絮凝剂 的絮凝 活性 最高 ，
絮凝率达 ９ ．％。 ０４
２ ０１ ８ ２ ７ ７ ０ ，７ ： ６ －２ ２．
．
’
将 Ｃ 的发酵液用离心机在 １０ ０ｐ １ ０ ０ ｒｍ分离 ３ ｒ ｎ ０ ｉ，取上清 ａ 液： 分离的菌体用蒸馏水洗涤． 并加入与上清液等体积的蒸馏水中
混合。 分别测定发酵液， 离心后上清液和菌悬液对高岭土悬浮液的
絮凝活性 ． 其絮凝率分别为 ８ ％，４ ％， Ｉ 。 Ｉ １ ７ ． １． Ｃ 产生的絮凝活 ８ ９ 性成分在离心后的上清液和发酵液 中均有分布． 且絮凝活性相近。 而细胞悬浮液的絮凝活性明显下降，这充分说明生物絮凝剂是由 微生物体产生并分泌到细胞外具有絮凝活性的代谢产物。
维普资讯
廖 斌琛
煤 与 瓦斯 是 共 生 资 源 ，但 长 期 以 瓦斯 抽 采 系 统 及 配 套 设 施 ，形 成 了一 采 空 区 积 聚 的 大 量 瓦 斯 ，既 避 免 了采 来． 瓦斯 是 制 约 煤 炭 开 采 的瓶 颈 。 南 套完 整 的 瓦斯 综 合 治 理 技 术 与抽 采 管 空 区瓦 斯 涌人 工 作 面 造 成 上 隅 角 瓦斯 淮 矿 业 集 团在 加 强 矿 区 瓦斯 治 理 的 过 程 理体 系 ．取 得 了显 著 成 效 。 在 此 基 础 积 聚 和 回 风 流 瓦 斯 超 限 ，又 将 采 空 区
我国煤与瓦斯共采理论、技术与工程
我国煤与瓦斯共采理论、技术与工程一、本文概述本文旨在全面探讨和分析我国煤与瓦斯共采的理论、技术与工程实践。
煤与瓦斯共采作为一种重要的煤炭开采方式，对于提高煤炭资源利用效率、保障能源安全以及推动煤炭行业可持续发展具有重要意义。
本文将从多个方面对我国煤与瓦斯共采的理论体系、技术方法和工程应用进行深入探讨，以期为我国煤炭工业的持续发展提供理论支持和实践指导。
本文将对煤与瓦斯共采的基本理论进行阐述，包括煤与瓦斯共采的基本概念、原理及其在国内外的发展历程。
通过对这些基础理论的研究，有助于我们更好地理解煤与瓦斯共采的本质和内在规律，为后续的技术研发和工程实践提供坚实的理论基础。
本文将重点介绍煤与瓦斯共采的关键技术。
这包括瓦斯抽采技术、煤炭开采技术、瓦斯利用技术等。
通过对这些技术的深入分析和研究，我们可以了解到各种技术的优缺点和适用范围，为我国煤与瓦斯共采的实践提供技术支持。
本文将结合具体的工程案例，对煤与瓦斯共采的工程实践进行详细分析。
这些案例既包括成功的经验，也包括失败的教训。
通过对这些案例的研究，我们可以总结出煤与瓦斯共采的最佳实践模式和经验教训，为我国煤炭工业的未来发展提供借鉴和参考。
本文将从理论、技术和工程实践三个方面全面探讨我国煤与瓦斯共采的理论、技术与工程。
希望通过本文的研究和分析，能够为推动我国煤炭工业的持续发展提供有益的启示和建议。
二、煤与瓦斯共采理论基础煤与瓦斯共采技术是在深入理解煤层瓦斯赋存规律、煤岩力学特性及瓦斯运移规律的基础上，结合现代采矿技术而发展起来的一种新型开采模式。
其核心理论主要包括煤与瓦斯共生的地质条件、煤岩瓦斯相互作用机制以及瓦斯抽采与煤炭开采的协同优化。
煤与瓦斯共生的地质条件是煤与瓦斯共采技术实施的前提。
煤层中瓦斯的赋存状态、含量及分布规律受到地质构造、煤层厚度、埋藏深度等多种因素影响。
通过深入研究这些因素对瓦斯赋存的影响，可以为煤与瓦斯共采提供基础数据支持。
煤岩瓦斯相互作用机制是煤与瓦斯共采技术实施的关键。
卸压开采抽采瓦斯理论及煤与瓦斯共采技术体系
卸压开采抽采瓦斯理论及煤与瓦斯共采技术体系一、本文概述本文旨在探讨卸压开采抽采瓦斯理论及其在实际应用中的煤与瓦斯共采技术体系。
我们将首先概述卸压开采抽采瓦斯理论的基本概念、原理及其重要性，然后详细介绍煤与瓦斯共采技术体系的核心要素和实施步骤。
通过对这些内容的深入研究和探讨，我们期望为煤矿安全生产和瓦斯资源的高效利用提供新的理论支持和技术指导。
卸压开采抽采瓦斯理论是一种针对煤矿瓦斯治理的重要理论，它利用卸压开采过程中煤体应力场的变化，实现瓦斯的有效抽采。
这一理论不仅有助于降低煤矿瓦斯浓度，提高矿井安全水平，还能有效利用瓦斯资源，推动煤炭产业的可持续发展。
煤与瓦斯共采技术体系则是在卸压开采抽采瓦斯理论基础上形成的一套完整的技术体系。
它包括了瓦斯抽采、瓦斯利用、矿井安全监控等多个方面，旨在实现煤矿瓦斯治理与资源利用的双赢。
通过这一技术体系的实施，我们可以更好地解决煤矿瓦斯问题，提高煤炭资源的综合利用效率。
本文将对卸压开采抽采瓦斯理论和煤与瓦斯共采技术体系进行深入分析和研究，以期为我国煤矿安全生产和瓦斯资源的高效利用提供有益的理论支持和实践指导。
二、卸压开采抽采瓦斯理论基础卸压开采抽采瓦斯理论是基于煤岩体力学、瓦斯运移规律以及采矿工程学的原理，旨在通过降低煤体应力，创造有利于瓦斯抽采的条件，从而实现煤与瓦斯的高效共采。
其核心思想在于，通过人为控制采煤工作面的推进速度和方式，使煤体产生卸压效应，降低煤体中的瓦斯压力，增加瓦斯流动的通道，提高瓦斯抽采率。
煤体应力分布与瓦斯运移关系：煤体中的瓦斯运移受到应力场的影响，应力分布的不均匀性导致瓦斯流动的差异性。
通过卸压开采，可以调整煤体应力分布，创造有利于瓦斯流动的应力环境。
卸压开采条件下的瓦斯流动规律：卸压开采过程中，煤体内部应力降低，瓦斯压力随之减小，瓦斯流动通道增多。
研究卸压开采条件下的瓦斯流动规律，有助于优化瓦斯抽采参数，提高瓦斯抽采效果。
卸压开采与瓦斯抽采的协同作用：卸压开采与瓦斯抽采是相互促进的过程。
基于煤与瓦斯共采技术的瓦斯治理理念研究
范伟 （ 毕节 中城 能源有 限责任公司 肥 田煤矿 。 贵州 毕节 ５ ５ １ ７ ０ ０ ）
摘 要： 本文就煤与瓦斯共采技术中的现状及问题进行分析 ， 在理念和技术方面对其进行阐述 ， 对煤与瓦斯共采技术提 出建 议和 看法 ， 从而指出共采技术的今后研究方 向。 关键词 ： 煤与瓦斯共采技术 ； 瓦斯治理 ； 理念创新 ； 技术创新
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ７ ． ０ ６ 中图分类号： Ｆ ４ ０ ３ ． ７ 文 献标 志 码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７— ０ １ ０ ０— ０ ２
收稿日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ５— ０ ８
・
瓦斯 虽然是 在我 国煤 矿 开采 过 程 中的重 要 灾 害 源 头， 但同时也具有清洁、 方便、 高效等一系列特点 ， 是一 种经济适用的可燃气体 ， 且不会存在环境污染等问题 。 通过开发利用瓦斯 ， 不但可以充分利用地下资源 ， 而且 有 利于改 善 当下 矿井 的安 全 条 件 ， 提 高经 济 效 益 ， 在避 免 温室效 应 加强 的 同时 ， 有 利 于改 善 地 方 环境 质 量 与 全球 环境 质量 ， 从 而 实 现 国 民经 济可 持 续发 展 。因此 ， 在 瓦斯治理 与利 用 的过 程 中 ， 必 须 坚 持 煤 与 瓦斯 共 采 技术 ， 将 治理利 用有 机结合 起来 。 ３技术创 新是 实现煤 与 瓦斯共 采 的关键 ３ ． １ 地质 保 障技 术是 煤 与 瓦斯 共 采的基 础 在煤 与瓦斯 共 采技 术 之 中 ， 地 质 保 障技 术 是 其 中 基 础技术 。通 过 三 维地 震 精 细解 释 技 术 、 井 下 综 合 物 探 技术 、 地 测 技术 、 防治 水 信 息化 及 预 警 技 术 、 地 球 化 学识 别技 术 、 出水水 源 快 速 判 别 技 术 以及 瓦斯 地 质 等 系列关键性地质保障技术 ， 才能实现共采 技术 的安 全性 ， 并在安全性的基础上实现煤与瓦斯共采的高效。
我国煤与瓦斯共采技术现状及展望
共采 中主要 采用 卸压 瓦斯抽 放方 法 ， 即在采 掘工 作面 影 响范 围 内的抽放 。 压 瓦斯抽放 方法 从抽 放部 位上 卸
的 ， 国 煤 层 气 资 源 丰 富 ，居 世 界 第 三 位 ， 藏 我 埋 ２０ ０ｍ 以 内的煤 层气 资 源 约 有 ３ ０ ６万亿 ｍ ， 当 于 。相 ４０多亿 ｔ 准煤 或 ３０多亿 ｔ 准油 ， 陆上 天然气 ５ 标 ５ 标 与
境 ， 其 是 一 种 高效 、 洁 可燃 气 体 ， 热 量 为 ３ ． 但 清 发 ３５
～
采层采空区涌出瓦斯的煤层叫做邻近层 ， 其中位于开 采层顶板内的邻近层叫做上邻近层 ， 底板内的叫下邻 近层 。 邻近层抽放瓦斯方 法主要有巷道法和钻孔法。
阳泉抽 放 上 、 下邻 近层 瓦 斯 的 钻 孔 布置 方 法 见 图 １ ，
始 的 ， ２０ 年底 ， 国 已有 １５个 煤矿 建立 了井 下 到 ０１ 全 ８
瓦斯 抽放 系统和地 面输 气 系 统 ，０ ２年 ， 国瓦斯 抽 ２０ 全 放 量 达 １１６ Ｍｍ 。 ４ 现有 瓦斯抽 放 技术 中在 煤 与 瓦斯
收 稿 １ 期 ：０ １—０ ５ ｔ ２１ ４—１ ４
实意义 。 １ 煤 与瓦斯 共采技 术现 状
煤 层 煤 层
煤 与瓦斯共 采首 先应 该实 现煤层 瓦斯 的抽采 ， 我 国工 业抽 放 瓦斯 始 于 １３ ９ ８年 的抚 顺 龙 凤 矿 ， 系 统 但 联 系的抽 放瓦斯 是 １５ ９ ２年在 龙凤 矿建 抽放 瓦斯 泵 开
开 采层
（． １ 中国矿 业大学 环 境与测绘 学院 ， 江苏 徐 州 ２ １ １ ；． ２ １６ ２ 中国矿 业大学 化工学院 ， 江苏 徐州 ２ １１ ； ２ １６
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专家：实现安全生产应“煤与瓦斯共采”
时间：2011-8-16 13:59:42 来源：煤炭网
如何解决我国低透气性煤层的煤矿瓦斯治理难题，实现煤炭的安全高效开采？专家指出，煤炭与瓦斯（煤层气）共采是必经之路。
8月13日—14日，在由北京大学、山西省委、省政府办公厅联合主办的山西省转型跨越发展暨世界新能源战略高峰论坛在山西太原召开。
论坛上，中国工程院院士、煤矿瓦斯治理国家工程研究中心主任袁亮指出，我国煤炭探明储量5.57万亿吨，其中负1000米以下占53%，同时我国煤矿地质条件极其复杂，95%为井工开采，70%以上国有煤矿是高瓦斯矿井。
随着开采规模和开采深度增加，我国大部分煤矿将面临低透气性高瓦斯开采难题，这正是造成煤矿瓦斯事故多发的重要因素，如何实现安全高效开采一直是困扰采矿界的世界性难题。
“靠引进国外煤矿瓦斯开发技术不能解决我国复杂地质条件下的瓦斯治理难题。
只有走‘煤与瓦斯共采’的路子才能实现我国煤炭的科学开采。
”袁亮说。
近年来，我国成功自主研发的低透气性煤层群卸压开采抽采瓦斯煤与瓦斯共采技术、无煤柱煤与瓦斯共采技术，突破了传统采矿和瓦斯治理理论，实现了煤与瓦斯共采、瓦斯变害为宝，这些技术在我国地质条件最复杂的安徽淮南矿区得到了成功应用，并在全国高瓦斯矿区得到全面推广。
此外，晋城沁水盆地突破了高阶煤地面煤层气开发禁区，取得了一系列技术突破，为我国地面煤层气开发提供了重要技术手段。
此外，我国煤矿瓦斯开发利用较为成功的淮南和晋城矿区的典型案例表明，我国在低透气性煤层的“煤与瓦斯共采”技术达到了世界领先水平。
袁亮建议，从“十二五”开始，我国煤矿瓦斯开发应做到“两条腿走路”，即短期内无法采用地面煤层气开采的“三低一高”（低饱和度、低渗透性、低储层压力，高变质程度）矿区，推广“淮南模式”，走煤矿区采煤采气一体化、煤与瓦斯共采的路子，力争用5年—10年时间，煤矿区瓦斯抽采量达到150亿—250亿立方米；在适合地面煤层气开发条件的地区，优先安排勘探开发，突破关键技术和政策瓶颈，解决“气权矿权重置”等问题，推广“晋城模式”，走先抽煤层气后采煤的路子。
目前，“淮南模式”和“晋城模式”已在山西焦煤集团、晋城煤业集团等煤矿企业大力推广。
论坛上，山西省政协副主席令政策也高度认可煤层气产业的前景以及煤层气产业发展对山西省转型跨越发展的意义。
他说：“山西省煤层气储量丰富，达10万亿立方米，但目前每年产量不到50亿立方米，如果每年开发利用量达到500亿立方米，就相当于一个‘绿色大庆’了。
”。