煤与瓦斯共采技术的研究现状及其应用发展(1)
煤与瓦斯共采技术采矿工程论文【论文】
煤与瓦斯共采技术采矿工程论文一、我国煤与瓦斯的基本特征我国的煤炭资源较丰富,目前的保有储量1100多亿t，且有48%的煤层属于高瓦斯和突出煤层,因此瓦斯储量丰富。
埋深2000m以浅已探明煤层气资源约为31万亿m³,位列世界第三。
但我国大规模的商业化瓦斯开采尚处于起步阶段,国家的相关产业政策出台较晚,或尚不明朗。
这里有认识和技术问题,更有我国煤层的透气性差,抽放困难等原因。
我国70%以上的煤层渗透率小于0.001μm²,属于低透气性煤层,其透气性比美国和澳大利亚低2--3个数量级,钻孔有效排放半径和钻孔瓦斯流量小,衰减快,透气性最好的抚顺煤层井下水平钻孔与美国同类条件相比,钻孔影响范围仅30--50m,而美国可达到100m以上。
煤层气体压力也对瓦斯的抽放起着重要作用,有关资料表明,我国煤层压力普遍偏低,这对抽放瓦斯极为不利。
中国的含煤地层一般都经历了成煤后的强烈构造运动,煤层内生裂隙系统遭到破坏,成为低透气性的高延性结构。
目前,我国瓦斯勘探和开发的主要煤阶是中阶煤和高阶煤,具有很强的非均质性,导致井网的井间干扰效应降低,相互间不能形成有效的联系,水力压裂增产效果也不明显。
二、煤与瓦斯共采技术的理论基础限制我国高瓦斯矿井井下瓦斯抽放的原因,主要是煤层的低渗透率和高可塑性,使得沿煤层打钻孔困难,煤层采前预抽效果较差。
由于我国含煤地层一般都经历了成煤后的强烈构造运动,煤层内生裂隙系统遭到破坏,塑变性大大增强,因而成为低透气性的高可塑性结构,这使得地面钻孔完井后采气效果差,水力压裂增产效果不明显。
而且煤层普遍具低渗透率,一般在0.0000001×0.000001μm²范围内,水城、丰城、霍岗、开滦、柳林等渗透率较好的矿区也仅为0.1×10ˉ³--1.8×10ˉ³μm²,这一特点决定了我国地面开发煤层气的难度很大。
鉴于此,我国煤层气开发生产的重点应放在井下,利用井下的采掘巷道,并尽量利用煤层采动影响,通过打钻孔和其它各种有效技术强化煤层的瓦斯抽放。
矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景
矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景矿井瓦斯抽采技术是指通过一定的方法将煤矿中产生的瓦斯抽采出来，以减少矿井事故的发生，保障矿工的生命安全和矿井的安全生产。
随着煤矿深度和采煤量的增加，瓦斯抽采技术的研究成为了煤矿安全的重点之一。
本文将从矿井瓦斯抽采技术的研究现状和前景两个方面进行探讨。
一、矿井瓦斯抽采技术的研究现状1.传统瓦斯抽采技术传统的瓦斯抽采技术包括巷道抽采、钻孔抽采和井下瓦斯抽放等方法。
这些方法在一定程度上可以满足矿井瓦斯抽采的需求，但是存在着瓦斯抽采效率低、成本高和安全隐患大等问题。
而且随着煤矿深度的增加，传统的瓦斯抽采技术已经不能满足煤矿安全生产的需求。
2.新型瓦斯抽采技术为了解决传统瓦斯抽采技术存在的问题，煤矿安全领域的科研人员不断探索新型的瓦斯抽采技术。
利用煤矿风井的瓦斯提取技术、沉降管道法、压缩空气充填法等新型的瓦斯抽采技术被广泛研究和应用。
这些新型技术在提高瓦斯抽采效率、降低成本和减少安全隐患等方面具有显著的优势，受到了煤矿企业和科研机构的重视和支持。
3.智能化瓦斯抽采技术随着信息技术的迅猛发展，智能化瓦斯抽采技术成为了现代煤矿安全领域的研究热点。
智能化瓦斯抽采技术是指利用传感器、通信技术和自动控制技术等手段，实现对矿井瓦斯抽采过程的实时监测、远程控制和智能化管理。
这种技术能够提高瓦斯抽采的精细化程度，降低人为操作的风险，提高抽采效率和安全性，是矿井瓦斯抽采技术的发展方向之一。
4.研究成果示范应用矿井瓦斯抽采技术的研究不仅停留在实验室阶段，还得到了一些企业和研究机构的示范应用。
某煤矿引进了一套智能化瓦斯抽采设备，在矿井深部进行了试点工程，取得了良好的效果，为其他煤矿的瓦斯抽采技术改造和提升提供了宝贵的经验。
二、矿井瓦斯抽采技术的前景1.技术发展趋势从矿井瓦斯抽采技术的研究现状来看，可以看出未来的发展趋势有以下几个方面：一是智能化技术将成为矿井瓦斯抽采的发展方向，通过智能化手段实现对矿井瓦斯抽采过程的实时监测、远程控制和智能化管理；二是新型能源技术将对矿井瓦斯抽采技术的发展产生积极影响，例如利用瓦斯发电技术，将煤矿瓦斯资源转化为清洁能源，既可以减少对环境的污染，又可以提高矿井的经济效益；三是传统抽采技术将得到改造和提升，例如巷道抽采和钻孔抽采技术将通过新材料和新工艺的应用，提高抽采效率和安全性。
矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景
矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景矿井瓦斯抽采技术是一种保证矿井安全生产的重要手段，也是提高煤矿利用率和清洁能源利用率的重要途径。
随着煤矿资源的日益减少和对清洁能源的追求，矿井瓦斯抽采技术正逐渐受到重视，并取得了一定的研究进展。
本文将从矿井瓦斯抽采技术的研究现状和前景两个方面进行分析。
瓦斯抽采技术的先进性得到了充分体现。
传统的瓦斯抽采技术主要是通过井下巷道中的瓦斯抽采站点进行瓦斯的抽采和处理，存在抽采效果不佳、能耗大、维护成本高等诸多问题。
而现代瓦斯抽采技术已经实现了自动化和智能化，可以实现对瓦斯的实时监测和控制，从而更加高效地抽采瓦斯。
瓦斯抽采技术还与矿井通风系统相结合，实现了瓦斯抽采与矿井通风的一体化管理，能够更加有效地控制瓦斯爆炸的危险。
瓦斯抽采技术的安全性得到了不断提高。
由于瓦斯是煤矿井下最大的安全隐患之一，因此研究人员一直在致力于提高瓦斯抽采技术的安全性。
近年来，通过采用先进的瓦斯抽采设备和技术，如瓦斯抽采管道的材料改进、瓦斯抽采设备的结构优化等，可以有效地降低瓦斯抽采过程中的安全风险，从而提高矿井的生产安全性。
瓦斯抽采技术的有效性得到了进一步验证。
瓦斯抽采技术的研究和实践表明，通过合理的瓦斯抽采方案和技术手段，可以大幅度降低矿井中的瓦斯浓度，减少瓦斯的危害，提高矿工的工作环境，进而提高煤矿的生产效益。
一些实际案例表明，瓦斯抽采技术的应用能够兼顾矿井的经济效益和环境效益，并且获得了良好的社会和经济效益。
对于矿井瓦斯抽采技术的前景，可以从以下几个方面进行展望：随着煤矿资源的不断减少和对清洁能源的追求，矿井瓦斯抽采技术将会越来越受到重视。
瓦斯是一种潜在的清洁能源，通过对煤矿瓦斯进行抽采和利用，可以将其转化为电能、热能等清洁能源，从而减少对传统能源的依赖，实现矿井能源的循环利用。
矿井瓦斯抽采技术的发展将会与智能化技术相结合。
随着信息技术和通信技术的发展，瓦斯抽采设备将逐渐实现智能化，通过互联网、物联网等技术手段与矿井生产管理系统相连接，实现对瓦斯抽采的实时监测、远程控制和智能化管理，从而进一步提高瓦斯抽采技术的效果和安全性。
矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景
矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景1. 引言1.1 矿井瓦斯抽采技术的重要性矿井瓦斯是煤矿井下产生的一种有毒有害气体，含有可燃气体成分，一旦发生瓦斯爆炸事故，将给矿工的生命和矿井设施造成严重威胁。
开展矿井瓦斯抽采技术研究及应用至关重要。
矿井瓦斯抽采技术可以有效减少瓦斯的积聚，降低矿井瓦斯浓度，减少瓦斯爆炸的潜在危险，保障煤矿生产安全。
瓦斯是一种重要的能源资源，通过抽采瓦斯并进行利用，不仅可以减少煤矿排放的温室气体，还可以节约能源资源，实现绿色发展和可持续利用。
矿井瓦斯抽采技术的研究和应用对于提高煤炭开采效率、保障矿工生命安全、保护环境等方面都具有重要意义。
通过不断改进完善矿井瓦斯抽采技术，促进煤矿安全生产，提高矿井生产效率，实现资源的有效开采与利用，这些都是当前研究矿井瓦斯抽采技术的重要目标和意义。
1.2 研究意义矿井瓦斯抽采技术的研究意义在于提高矿井安全生产水平，减少瓦斯爆炸事故的发生，保障矿工的生命安全和财产安全。
瓦斯是煤矿生产中常见的有害气体之一，过量的瓦斯积聚会导致爆炸事故，给煤矿生产带来严重危害。
瓦斯抽采技术的研究可以有效地将瓦斯从矿井中抽出，降低瓦斯浓度，减少爆炸风险，提高矿井的安全性。
瓦斯抽采技术的研究还可以提高煤矿的资源利用效率，将瓦斯转化为可利用的能源，减少能源浪费，实现资源循环利用。
瓦斯抽采技术的研究还可以促进煤矿的可持续发展，推动煤矿生产向绿色、低碳、环保的方向发展，符合现代社会对于环保和可持续发展的要求。
瓦斯抽采技术的研究意义重大，对于煤矿产业的发展和矿工的生命安全都具有重要意义。
2. 正文2.1 矿井瓦斯抽采技术的现状矿井瓦斯抽采技术是指利用各种方法将矿井中积聚的瓦斯抽出，以减轻瓦斯对矿井安全生产的影响。
目前，矿井瓦斯抽采技术已经取得了一定的成果，但仍存在一些问题和挑战。
瓦斯抽采技术的抽采效率不高是一个普遍存在的问题。
部分矿井瓦斯抽采设备老化，运行效率较低，导致瓦斯抽出不及时，增加了矿井的安全隐患。
研究瓦斯抽放技术的现状及展望
研究瓦斯抽放技术的现状及展望随着全球工业化进程的加速，地下煤矿和油气田的开采规模不断扩大，地下瓦斯的抽放问题日益突出。
瓦斯是一种具有爆炸性和毒性的气体，对人类的生命财产安全造成了极大威胁。
研究瓦斯抽放技术，对于实现安全高效地开采煤矿和油气田具有重要意义。
本文将对当前瓦斯抽放技术的现状进行探讨，并对未来的发展进行展望。
一、瓦斯抽放技术的现状瓦斯抽放技术是指通过各种手段将地下煤矿或油气田中积聚的瓦斯排放至地表，以降低地下瓦斯的浓度，减少瓦斯爆炸的危险。
目前，瓦斯抽放技术主要包括通风抽放技术、水力抽放技术和化学吸附抽放技术。
通风抽放技术是将地下矿井或油气井中的瓦斯通过通风管道抽放至地面。
这种技术已经有着悠久的历史，是瓦斯抽放的主要手段之一。
通风抽放技术主要通过机械通风和自然通风两种方式实现，通过调整风量和风压，有效控制瓦斯浓度，保障井下作业人员的安全。
水力抽放技术则是利用水力压力将地下瓦斯从煤层或油气层中抽放至地面的技术。
这种技术需要依靠水力压裂等手段将地下岩层开采出瓦斯，然后通过管道输送至地面。
水力抽放技术具有抽放效率高、操作安全等优点，但也存在着对地下水资源的影响和处理瓦斯排放水的问题。
化学吸附抽放技术是指利用化学吸附材料对瓦斯进行吸附分离，然后再进行抽放的技术。
这种技术具有封闭性强、环保性好等优点，但是需要大量的化学吸附剂，并且对瓦斯成分的要求比较高。
还有一些新型的瓦斯抽放技术正在不断涌现，如微波抽放技术、膜法抽放技术等，这些技术都在一定程度上提高了瓦斯抽放效率，减少了瓦斯排放所带来的环境污染。
尽管目前瓦斯抽放技术已经取得了一定的进展，但是在实际应用中还存在着一些问题和挑战。
在矿井或油气井的实际作业中，瓦斯抽放技术需要考虑到矿井结构、地质条件、瓦斯成分等多种因素，才能够实现高效、安全的抽放。
未来的瓦斯抽放技术需要更加智能化、自动化，能够根据实际条件进行实时调整和优化。
瓦斯抽放技术还需要克服对环境的影响。
矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景
矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景矿井瓦斯抽采技术是指对煤矿井下的瓦斯进行抽采处理，以防止瓦斯爆炸事故的发生，同时也可以利用瓦斯资源进行能源开发。
随着我国煤矿生产规模的不断扩大，矿井瓦斯抽采技术在煤矿安全生产中的地位日益重要。
本文将对矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景进行探讨。
一、研究现状1. 瓦斯抽采技术的发展历程瓦斯抽采技术的发展经历了多个阶段，最初是简单的自然通风和机械通风抽采方式，后来发展出了稀释瓦斯、吸附瓦斯、水封、地面抽采等技术。
随着科技的发展，现在还涌现出了更加先进的抽采技术，如超高压水射流技术、地下煤层气回采技术等。
2. 研究领域及热点目前，国内外矿井瓦斯抽采技术的研究主要集中在以下几个领域：（1）瓦斯抽采新技术的研究，包括新型瓦斯抽采设备的开发与应用、新型瓦斯抽采工艺的探索等；（2）瓦斯抽采理论研究，包括瓦斯涌出规律、瓦斯抽采效果评价、瓦斯抽采参数优化等；（3）瓦斯资源综合利用技术的研究，包括瓦斯发电、瓦斯化学利用、瓦斯制氢等方面的研究。
3. 技术应用情况目前，国内外矿井瓦斯抽采技术已经得到了广泛的应用，各种抽采设备和工艺在煤矿生产中得到了推广。
在我国，随着《煤矿安全规程》的不断修订和完善，矿井瓦斯抽采技术得到了更加重视，很多煤矿都配备了先进的瓦斯抽采设备，实现了瓦斯的高效抽采和综合利用。
二、前景分析随着煤矿开采深度的不断加深和瓦斯含量的增加，瓦斯抽采技术将朝着更加安全、高效、节能、环保的方向发展。
未来，瓦斯抽采技术的发展趋势将主要包括以下几个方面：（1）智能化：瓦斯抽采设备将更加智能化，实现自动化控制和远程监控，提高抽采的稳定性和安全性；（2）节能减排：瓦斯抽采过程中的能源消耗和废气排放将大大减少，达到节能减排的目标；（3）多元化利用：瓦斯资源将不仅仅用于防治瓦斯爆炸，还将更多地用于能源开发和化学利用。
3. 技术发展挑战在矿井瓦斯抽采技术的发展过程中，也面临着一些挑战，主要包括以下几个方面：（1）深部矿井瓦斯抽采技术的难点：随着煤矿深部开采的加速，深部矿井瓦斯抽采技术将面临更大的挑战，如瓦斯渗透规律、瓦斯抽采设备的适应性等问题；（3）瓦斯综合利用技术的突破：虽然瓦斯综合利用技术已经取得了一定进展，但如何将瓦斯资源更好地转化为清洁能源和化工原料，仍然需要进一步的研究和突破。
我国煤矿瓦斯抽采与利用的现状及问题
我国煤矿瓦斯抽采与利用的现状及问题随着我国工业化进程的不断加快，煤炭作为我国主要能源资源得到了大力开发和利用。
煤矿瓦斯的抽采与利用一直是我国煤炭行业面临的一个重要问题。
煤矿瓦斯不仅是危害矿工安全的重要因素，还是一种重要的清洁能源资源。
煤矿瓦斯的抽采与利用一直备受关注和重视。
目前我国煤矿瓦斯抽采与利用依然存在着许多问题，需要加以解决。
我国煤矿瓦斯抽采的技术水平与设备设施仍然存在较大差距。
目前，我国煤矿瓦斯抽采的技术水平相对较低，部分煤矿甚至还在采用传统的自燃方法进行瓦斯抽采，这种方式不仅效率低下，而且危险性较大。
而先进的瓦斯抽采技术与设备设施尚未普遍应用，导致煤矿瓦斯资源的利用率较低，无法有效发挥其清洁能源的潜力。
我国煤矿瓦斯抽采技术的提升与设备设施的更新迫在眉睫。
煤矿瓦斯利用的政策法规仍需进一步完善。
目前，我国煤矿瓦斯的利用政策法规体系尚未健全，缺乏权威有效的监管机构，导致煤矿瓦斯的利用项目多为地方性政策支持，缺乏统一规划与统一标准。
这不仅不利于煤矿瓦斯资源的整体利用，还容易导致投资浪费与资源浪费。
我国政府需加大对煤矿瓦斯利用政策法规的完善与落实力度，建立统一的监管体系，规范煤矿瓦斯利用项目的开发与运营。
煤矿瓦斯资源的开发与利用具有较大的投资与运营风险。
煤矿瓦斯的开发与利用需要较大的投资成本，且项目周期较长，投资回报周期较长，存在一定的经济风险。
煤矿瓦斯的开发与利用需要与煤矿的开采生产相互配合，存在一定的技术风险与安全风险。
这些风险使得煤矿瓦斯利用项目的投资运营难度较大，使得一些潜在的投资者望而却步。
需要政府与企业共同努力，降低煤矿瓦斯利用项目的投资运营风险，鼓励更多的资金与技术投入进入煤矿瓦斯利用领域。
煤矿瓦斯利用的技术研发与创新还有待加强。
虽然我国在煤矿瓦斯利用技术方面取得了一定进展，但与国际先进水平相比还存在一定差距。
需要将煤矿瓦斯的开发与利用纳入国家科技攻关计划，加大对煤矿瓦斯利用技术研发与创新的支持与投入，加快煤矿瓦斯利用技术的更新换代，提高其利用效率，降低其利用成本，提高其安全可靠性。
矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景
矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景矿井瓦斯抽采技术是一项重要的煤矿安全技术，旨在通过有效地抽采矿井瓦斯，减少矿井瓦斯积聚，达到防治矿井瓦斯突出和煤矿瓦斯爆炸事故的目的。
本文将介绍矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景。
矿井瓦斯是煤矿开采过程中产生的一种有害气体，主要成分是甲烷，具有易燃、易爆的特性。
如果未经有效控制，矿井瓦斯积聚就会成为煤矿瓦斯爆炸事故的隐患。
矿井瓦斯抽采技术的研究和应用对于煤矿安全具有至关重要的意义。
矿井瓦斯抽采技术主要包括钻孔抽采法、钻孔瓦斯抽采法、巷道风流抽采法和井下瓦斯抽采法等。
钻孔抽采法是将钻孔直接连接到矿井瓦斯层，通过钻孔抽采装置将瓦斯引至地面。
钻孔瓦斯抽采法则是在开采过程中遇到瓦斯突出的地层进行钻孔瓦斯抽采。
巷道风流抽采法是通过改变矿井通风系统的工作方式，将矿井瓦斯抽出。
井下瓦斯抽采法是在矿井下开设抽采巷道，通过抽采巷道将瓦斯抽回井下。
这些抽采方法各有优劣，需根据具体矿区的情况选择合适的技术方案。
目前，矿井瓦斯抽采技术已经取得了一定的成果。
在国内，矿井瓦斯抽采技术已经应用于多个煤矿，有效地控制了矿井瓦斯积聚和爆炸事故的发生。
国内研究者也在不断探索和研究新的抽采技术。
基于数值模拟的瓦斯抽采技术研究已经广泛展开，通过分析矿井瓦斯运移规律和矿井参数对瓦斯抽采效果的影响，优化瓦斯抽采方案。
还有一些新型的瓦斯抽采设备和技术在煤矿实际应用中取得了良好效果，如新型瓦斯抽采装置、瓦斯发电技术等。
未来，矿井瓦斯抽采技术有望继续取得进一步的发展。
一方面，随着煤矿深层开采的加剧，矿井瓦斯积聚的问题将更加突出，对瓦斯抽采技术提出更高的要求。
随着科技的进步和研究的深入，瓦斯抽采技术将得到更好的改进和创新。
基于无人机和人工智能的瓦斯抽采技术可能得到广泛应用，通过无人机巡检和智能分析，实现矿井瓦斯抽采的自动化和智能化。
矿井瓦斯抽采技术的研究现状已经取得了一定的成果，但仍需不断创新和突破。
未来，随着煤矿深层开采的需要和科技的进步，矿井瓦斯抽采技术有望继续取得进一步的发展，为煤矿安全和高效开采做出更大贡献。
矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景
矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景矿井瓦斯抽采技术是一种通过抽采地下煤矿中的瓦斯，以达到减少瓦斯危险、保护矿工安全、提高能源利用效率的技术。
目前，矿井瓦斯抽采技术在中国已经取得了一定的研究成果和应用案例，但仍然存在许多挑战和问题，需要进一步开展研究。
一、抽采设备技术：矿井瓦斯抽采的关键是设计和制造高效、可靠的抽采设备。
目前，国内外已经研发出多种抽采设备，例如旋风式瓦斯抽采机、水封式抽放法等。
这些设备在不同条件下可以实现较好的瓦斯抽采效果，但仍然存在一些问题，如设备寿命短、运行成本高等。
二、瓦斯抽采理论：瓦斯抽采涉及到多学科的知识，需要在地质学、矿井通风学、煤层气动力学等方面进行研究。
目前，已经研发出了一些瓦斯抽采理论模型，但仍然存在一些问题，如模型过于简化、不够准确等。
三、瓦斯抽采管理技术：有效管理瓦斯抽采工作是保证抽采效果的关键。
目前，已经提出了一些瓦斯抽采管理技术，如抽采工艺优化、抽采效果评估等。
这些技术在实际应用中已经取得了一定的效果，但仍然需要进一步完善。
四、瓦斯利用技术：瓦斯抽采后需要进行处理和利用，以达到环境保护和能源利用的目的。
目前，已经研发出了一些瓦斯利用技术，如瓦斯发电、瓦斯液化等。
这些技术在一定程度上解决了瓦斯排放的问题，但仍然需要进一步提高利用效率。
矿井瓦斯抽采技术的研究前景是非常广阔的。
随着国内外对能源安全和环境保护的要求越来越高，瓦斯抽采技术的需求将会越来越大。
瓦斯是一种可再生能源，通过抽采和利用，可以减少对传统能源的依赖。
中国是世界上煤矿资源最丰富的国家之一，瓦斯抽采技术的研究对于中国煤矿安全和煤炭产业的发展具有重要意义。
矿井瓦斯抽采技术的研究仍然存在一些挑战和问题。
瓦斯抽采技术需要针对不同的矿井条件进行调整和优化，因此研究工作需要大量的实地调研和数据支持。
瓦斯抽采技术在设计和制造方面还存在一些不足，需要进一步研究和改进。
瓦斯抽采技术的应用推广也需要充分考虑矿井的实际情况和运行成本。
矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景
矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景矿井瓦斯抽采技术是矿业安全生产中的重要环节，对于预防矿井瓦斯爆炸有着关键作用。
随着矿井深度的增加和矿井规模的扩大，瓦斯抽采技术的研究和应用愈发重要。
本文将从矿井瓦斯抽采技术的现状和前景展开讨论，以期为相关领域的研究者和从业人员提供参考。
一、瓦斯抽采技术的研究现状1. 存在的问题矿井瓦斯主要由甲烷组成，它是矿井中一种具有高度危险性的气体。
在矿井工作中，瓦斯抽采技术的研究一直是一个难题，主要表现在以下几个方面：（1）效率低：目前瓦斯抽采技术中采用的各种方法存在效率不高的问题，部分瓦斯未能及时抽取，导致了矿井内瓦斯积聚量较大，一旦遇到明火或者静电火花，便会引发爆炸事故。
（2）成本高：传统的瓦斯抽采技术需要大量的设备和能源支持，成本较高，且维护成本也较高。
（3）技术相对滞后：由于矿井环境的特殊性和复杂性，瓦斯抽采技术相对滞后，对于新型矿井和深部煤层气采掘亟需更为高效、安全的瓦斯抽采技术。
2. 技术创新针对上述问题，国内外的矿井瓦斯抽采技术研究人员积极探索新的抽采方法和技术手段，力求提高瓦斯抽采效率，减少成本，降低安全风险。
目前瓦斯抽采技术的研究取得了一些积极成果：（1）高效抽采技术：利用新型抽采设备和技术手段，有效提高了瓦斯抽采效率，减少了瓦斯在矿井中的积聚，保障了矿工的安全。
（2）节能环保技术：瓦斯抽采技术的研究不仅在提高效率的也在节能环保方面下足了功夫，通过优化设备和工艺，减少了能源消耗和矿井环境污染。
二、瓦斯抽采技术的未来前景1. 技术前景随着矿山深部资源的开发和煤层气开采的不断扩大，瓦斯抽采技术将会得到更多的关注和投入。
未来瓦斯抽采技术将朝着高效、智能、绿色的方向发展，应用范围将会更加广泛，目前正在研究的新方法和新技术也将在未来得到更加广泛的应用和推广。
2. 前景展望未来瓦斯抽采技术的发展将在以下几个方面得到更多的突破和应用：（1）新型抽采设备的应用：随着科技的不断进步，新型抽采设备将会更加高效、智能化，能够更好地适应不同矿井的特殊环境和要求。
矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景
矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景矿井瓦斯抽采技术是煤矿安全生产中的关键技术之一，瓦斯是煤矿中最常见的有害气体，一旦瓦斯积聚到一定浓度，就会对矿井的安全稳定构成威胁。
矿井瓦斯抽采技术一直是矿业领域的热点研究课题。
本文将对矿井瓦斯抽采技术的研究现状进行梳理，并展望其未来的发展前景。
一、矿井瓦斯的危害及抽采技术的重要性矿井瓦斯主要由甲烷组成，是一种无色、无味、易燃易爆的气体。
瓦斯在矿井中积聚，不仅会导致爆炸事故，还会造成窒息、中毒等严重后果。
矿井瓦斯抽采技术的研究和应用对于维护矿井安全、提高矿井生产效率具有非常重要的意义。
1. 传统瓦斯抽采技术传统的瓦斯抽采技术主要包括排放法、抽放法和灭瓦斯法。
排放法是指通过通风系统将矿井中的瓦斯排放到地面，抽放法是指利用瓦斯抽采设备主动抽取矿井中的瓦斯，灭瓦斯法是指通过点火燃烧或化学方法将矿井中的瓦斯进行处理。
传统技术存在抽采效率低、能耗高、安全隐患大等问题。
随着科技的发展，一些新型的瓦斯抽采技术也逐渐被引入到煤矿生产中。
利用微波技术瓦斯抽采、利用高压水射流瓦斯抽采等技术，在瓦斯抽采效率、安全性和环保性上都取得了显著的进展。
三、矿井瓦斯抽采技术的未来发展前景1. 技术不断创新随着科技的不断进步，矿井瓦斯抽采技术也在不断创新发展。
通过引入先进的传感器技术、自动化控制技术，以及云计算、大数据等信息技术，可以实现矿井瓦斯抽采设备的智能化和网络化管理，提高瓦斯抽采效率，降低安全风险。
2. 绿色环保发展未来矿井瓦斯抽采技术将更加注重环保和可持续发展。
研究人员正努力探索新型的瓦斯资源化利用技术，将瓦斯转化为清洁能源，实现瓦斯资源的循环利用，减少对环境的污染。
3. 国际合作与交流矿井瓦斯抽采技术的研究离不开国际合作与交流。
随着中国在科技领域的不断崛起，矿井瓦斯抽采技术将更加注重国际合作，吸收各国先进技术和经验，推动矿井瓦斯抽采技术的全球化发展。
四、结语矿井瓦斯抽采技术是煤矿安全和生产的重要支撑，其研究和发展对于提高矿井生产效率、减少安全事故具有非常重要的意义。
我国煤矿瓦斯抽采与利用的现状及问题(1)
★煤矿安全———晋城煤业集团协办★我国煤矿瓦斯抽采与利用的现状及问题彭 成(国家安全生产监督管理总局信息研究院,北京市朝阳区,100029) 摘 要 分析了我国煤矿瓦斯抽采现状,提出我国煤矿瓦斯抽采利用领域存在抽采难度增大,技术与装备落后,基础理论研究和技术创新不足以及国家税收、财政等鼓励政策力度不足等问题,并有针对性地提出对策建议。
关键词 煤矿瓦斯 抽采与利用1 我国煤矿瓦斯抽采现状统计资料表明,2006年,我国有5227处高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井,其中67个国有重点煤矿企业有286处高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井。
据国家安全生产监督管理总局统计,在原国有重点煤矿286处高瓦斯和瓦斯突出矿井中,实际开展瓦斯抽采的矿井有264处,占原国有重点煤矿286处高瓦斯和瓦斯突出矿井的9213%。
各省区国有重点煤矿高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井进行瓦斯抽采的情况详见图1所示。
图1 各省区国有重点煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井抽采情况 辖区内高瓦斯和瓦斯突出矿井全部开展瓦斯抽采的省区和单位有:山西、辽宁、吉林、山东、江西、贵州、云南、陕西、中煤集团公司、神华集团公司共10个统计单位,占5216%。
111 瓦斯抽采量2006年1～12月,国有重点煤矿286处高瓦斯和瓦斯突出矿井累计抽采瓦斯26114亿m 3,详见表1所示。
全年瓦斯抽采量超过1亿m 3的统计单位有8个,其中山西居第1位,瓦斯抽采总量达到6亿m 3;其次为贵州省,抽采量为3135亿m 3,辽宁排第3位,为2194亿m 3,见图2。
瓦斯抽采量超过5000万m 3的煤矿企业见表2。
图2 全年瓦斯抽采量超过1亿m 3的省(市)112 瓦斯利用情况2006年,全国重点煤矿抽采出的瓦斯累计利用量6115亿m 3,瓦斯利用率为23153%;其中民用4174亿m 3,发电用1141亿m 3。
图3 全年瓦斯利用量超过1000万m 3的省(市) 瓦斯利用量超过1000万m 3的省区有10个,居首位的为辽宁省,达到1188亿m 3,利用率为6中国煤炭第33卷第2期2007年2月63185%,居第2位的是重庆市,为1137亿m3,利用率为54195%,第3位神华集团为5499105万m3,利用率为50189%,详见图3所示。
煤矿煤与瓦斯共采技术研究
煤矿煤与瓦斯共采技术研究煤矿煤与瓦斯共采技术研究一直是煤矿工业领域的一个重要课题。
煤与瓦斯是煤矿开采过程中难以分离的两种资源，使用传统的开采方法会导致瓦斯的泄漏和事故的发生，因此煤矿煤与瓦斯共采技术的研究对于提高矿井安全、提高煤矿资源利用效率具有重要意义。
一、煤与瓦斯的关系在煤矿开采过程中，煤矿煤与瓦斯的关系密不可分。
煤层中含有大量的瓦斯，这是由于古生物在长时间的分解作用下，将一部分有机物转化为煤气而形成的。
煤矿开采时，人为地将初始地下温度提高，煤中瓦斯会被热解出来，脱离煤体，导致瓦斯涌出。
因此，要想解决煤矿瓦斯问题，就不能不考虑煤与瓦斯的关系。
二、瓦斯爆炸的危害瓦斯爆炸是煤矿开采过程中常见的事故之一。
瓦斯是一种易燃、易爆的气体，当瓦斯浓度超过正常范围时，一旦受到明火或电火花的刺激，就会发生爆炸。
这种爆炸非常危险，不仅会造成人员伤亡，还会造成矿井的破坏。
因此，矿井瓦斯治理是煤矿安全中不可忽视的环节。
三、煤与瓦斯共采技术的意义煤与瓦斯共采技术的研究对于煤矿开采具有重要的意义。
首先，煤矿煤与瓦斯共采技术可以将煤矿瓦斯有效地收集利用，提高煤矿资源的综合利用效益。
其次，煤与瓦斯共采技术可以减少瓦斯的泄漏，降低矿井瓦斯爆炸的风险，提高矿井的安全性。
因此，煤与瓦斯共采技术的研究不仅对于矿井的安全生产具有重要意义，也对于煤矿工业的可持续发展具有重要意义。
四、煤与瓦斯共采技术的研究方法煤与瓦斯共采技术的研究方法主要包括实验研究和数值模拟研究两种。
实验研究是通过在实验室中模拟煤矿矿井环境，提取煤样进行分析测试，以获取煤与瓦斯之间的相互作用规律。
数值模拟研究则是通过计算机建模，模拟矿井开采过程中的煤与瓦斯运移规律，进而预测煤矿开采过程中的瓦斯涌出量和分布。
五、煤与瓦斯共采技术的应用现状目前，煤与瓦斯共采技术已经在许多煤矿中得到应用。
一方面，利用煤与瓦斯共采技术可以提高矿井的安全性，降低瓦斯爆炸的风险；另一方面，煤与瓦斯共采技术也可以实现煤矿瓦斯的资源化利用，提高煤矿的经济效益。
煤炭煤层结构与瓦斯抽采技术的研究现状与展望
煤炭煤层结构与瓦斯抽采技术的研究现状与展望煤炭作为我国重要的能源资源之一，在国民经济发展中起到了不可替代的作用。
然而，煤炭开采过程中产生的瓦斯问题一直困扰着煤矿工人的安全生产。
因此，煤炭煤层结构与瓦斯抽采技术的研究成为了当前煤矿安全工作中的重要课题。
首先，我们来了解一下煤炭煤层结构。
煤层是由植物残体在地质历史长期堆积形成的，其结构复杂多样。
煤层中的主要组分是煤质和岩屑，其中煤质是指煤中的有机质，而岩屑则是指煤中的无机质。
煤质的含量和组成决定了煤的燃烧性能和利用价值，而岩屑的含量则影响了煤层的物理力学性质。
煤层的结构特征对瓦斯运移和煤层瓦斯抽采技术的研究具有重要意义。
目前，煤炭煤层结构与瓦斯抽采技术的研究主要集中在以下几个方面。
首先，煤层气体吸附解吸特性的研究。
煤层瓦斯主要通过吸附在煤质孔隙中存在，因此研究煤层瓦斯的吸附解吸特性对于煤层瓦斯抽采技术的优化具有重要意义。
其次，煤层渗透性与渗流特性的研究。
煤层的渗透性是指煤层中气体或液体在单位时间内通过单位面积的能力，而渗流特性则是指煤层中气体或液体的运移规律。
研究煤层的渗透性与渗流特性可以为煤层瓦斯抽采技术的设计和优化提供理论依据。
此外，煤层结构与瓦斯抽采技术的耦合研究也是当前研究的热点之一。
煤层结构的复杂性使得瓦斯抽采技术的应用受到了很大的限制，因此，研究煤层结构与瓦斯抽采技术的耦合关系，探索适合不同煤层结构的瓦斯抽采技术，具有重要的实际意义。
展望未来，煤炭煤层结构与瓦斯抽采技术的研究仍然面临着一些挑战。
首先，煤炭开采的深入使得煤层结构更加复杂多样化，研究煤层结构与瓦斯抽采技术的耦合关系具有更高的难度。
其次，煤层瓦斯抽采技术的研究需要充分考虑环境保护的要求，寻找瓦斯抽采与环境友好型开采的平衡点。
此外，煤层瓦斯抽采技术的研究还需要加强与其他学科的交叉合作，如地质学、岩石力学等，以提高研究的深度和广度。
总之，煤炭煤层结构与瓦斯抽采技术的研究是当前煤矿安全工作中的重要课题。
煤与瓦斯突出机理的研究现状及其发展方向
煤与瓦斯突出机理的研究现状及其发展方向一、研究现状近年来，煤与瓦斯突出机理研究已成为国际上受到高度重视的一项重要研究。
主要在于解决高瓦斯突出对矿井安全开采带来的挑战，特别是在瓦斯事故已发生的情况下，煤与瓦斯突出机理的研究给矿井安全开采提供了重要的参考和指导意义。
煤与瓦斯突出机理在推动安全开采过程中起着重要的作用，同时也是影响矿井安全开采的关键性因素。
以往的研究主要集中在煤与瓦斯突出机理及其影响机理的研究，通过研究瓦斯的产出机理和控制机制，从而更加清楚地了解煤与瓦斯突出机理，为改善瓦斯突出的状况提供依据。
目前，煤与瓦斯突出机理研究的核心思路是强调煤与瓦斯形成和突出的空间位置关系，以及其在不同位置的影响机理，主要侧重于煤与瓦斯突出机理的某一方面，如接触应力对着煤瓦斯形成活动应力分布的影响，空间位置关系对瓦斯发生率的影响等；从更加全面的角度来谈，如瓦斯的表观特性与突出特征以及特定煤层瓦斯形成机理，突出机理与安全开采之间的关系等方面，研究还很不完善。
二、研究发展方向为解决高煤瓦斯突出特征，以及上述现象所带来的隐患与挑战，未来在研究与开发方面还需要引入新的技术、理论或方法，以继续深入开展研究。
若能结合煤矿地质形态与工序分析的研究，从矿山地质的形态特征、历史变迁以及采煤工艺进行深入研究，以此来更加清楚地揭示煤瓦斯突出特征，也将有助于提出更加恰当的煤与瓦斯突出机理及其影响机理的研究。
除此之外，从瓦斯突出特性分析的角度来看，还需要对煤与瓦斯突出机理和其影响机理进行进一步深入的研究。
要掌握煤与瓦斯突出的实际特性，可以采用现代科学技术，如地质构造深度调查、仪器测量、计算机技术等手段，采集实地测量数据，结合分析处理，以期进一步加深对煤与瓦斯突出机理的理解。
从应用方面看，煤与瓦斯突出机理研究的结果能够指导开采实践，但是煤与瓦斯突出的实际预测技术还存在较大空缺。
例如，目前只有少量关于煤与瓦斯突出机理的预测方法，在实践中经常用于预测煤与瓦斯的分布情况，但是其实依据仍然不十分科学和准确，需要采用更加有效的预测方法，建立更科学准确的预测模型，以实现煤与瓦斯突出机理的有效预测。
瓦斯变废为宝——煤与瓦斯共采技术现状
诱 因， 在煤炭开采过程中，一部分瓦斯被抽放 ，一部 分瓦斯随着煤体的
开采而不断涌出随着通风 系统排放 ，不管是哪种形式 的瓦斯基本上都排
入大气 ， 被人们视为废气甚至是一种引起煤矿事故的诱 因， 造成 了资源
的巨大浪费。
￣ － － Ｔ － 我 国煤层瓦斯赋存特点 ， 卸压增透瓦斯抽采是解决瓦斯抽放难
因此在首采层开采之前 ，利用地面抽采技术将首采层及邻 近层 瓦
斯进行区域性抽采 ，同时可以考虑地面井压裂技术进行增透抽采 ，当瓦 斯压 力及瓦斯含量 氏 后，进行煤炭资源的开采 ，这样既 氏 了首采层
的危险 性， 又最大限度的将瓦斯资源抽采出来。 ２ ）煤矿地面瓦斯抽采技术 地面垂直井煤层气开发是 目 前最 常见 的煤层气地面抽采工艺 ，主
层瓦斯的开发和利用规模化、系统化。
将瓦斯作为一种资源抽采出来这样 既控制了我国煤矿瓦斯灾害 的
用而转变成的沉积有机矿产 ， 是多种高分子化合物和矿物质组成的混合 物。远在 ３ 亿多年前的古生代和 １ 亿多年前的中生代以及几千万年前的 新生代时期 ，大量动植物残骸经过复杂的生物化学、地球化学、物理 化
学作用后转变成煤。
发生 ， 高瓦斯突出矿井才会随着治理瓦斯灾害费用的减低、生产效率 的 提高而获得新生， 宝贵、清洁的能源才不会被 白白 地浪费掉。
２ 什么是煤与瓦斯共采技术 煤与瓦斯共采就是将传统 的单一煤炭资源开采改变为在煤炭 资源 开采的同时 ， 利用采煤过程中产生的采动扰动使原渗透率较低的煤层产
瓦斯主要成分为甲烷 ，又称 为煤层气 ，是伴生煤炭、游离于煤层 问的天然气体。 腐植型的有机质 ， 被细菌分解，生成瓦斯 ； 在漫长的地质年代 中， 其后随着沉积物埋藏深度增加，受高温、高压的作用，进入煤 的碳化变
研究瓦斯抽放技术的现状及展望
研究瓦斯抽放技术的现状及展望随着我国煤矿开采规模的不断扩大，煤矿瓦斯的抽放成为了煤矿安全生产中的一项重要工作。
煤矿瓦斯主要为甲烷，是一种具有爆炸性的有害气体，一旦富集到一定浓度便会对矿井安全构成严重威胁。
研究瓦斯抽放技术的现状和展望具有重要的现实意义和深远的发展前景。
一、瓦斯抽放技术的现状1. 传统的瓦斯抽放技术传统的瓦斯抽放技术主要是采用井下通风和抽排的方式，利用矿井通风系统将瓦斯排出。
在井下，常使用吸收瓦斯的方法，利用人工置换、机械置换等方式将瓦斯排放出去。
但是这种方法存在一些缺点，如效率低、成本高、安全隐患大等问题。
2. 新型的瓦斯抽放技术随着科技的不断进步和创新，新型的瓦斯抽放技术也不断涌现。
液压压裂技术在煤层赋存瓦斯中的应用，通过利用高压水力液体对煤层进行压裂，提高煤层内部的通透性，从而加速瓦斯的释放。
还有利用超声波或微波等新技术进行瓦斯解吸等方法，都取得了一定的研究成果。
3. 国际合作和技术交流我国在瓦斯抽放技术方面也与国际上开展了广泛的合作和交流，引进了一些国外先进的瓦斯抽放技术。
通过与国外相关研究机构和企业的合作，我国在瓦斯抽放技术领域取得了不少创新成果。
1. 加强科研和技术创新随着煤矿开采深度的不断增加和复杂性的增加，对瓦斯抽放技术的要求也越来越高。
需要不断加强科研和技术创新，提出更加高效、安全、环保的瓦斯抽放技术方案。
也需要加大资金投入，鼓励企业和科研机构进行深入的技术研究和开发，推动瓦斯抽放技术的进步。
2. 推广应用新型技术新型的瓦斯抽放技术具有许多优势，如效率高、成本低、安全性高等特点，因此需要积极推广应用。
在推广应用的过程中，还需要加强技术培训和人才储备，提高操作人员和管理人员的技能水平，确保新技术能够得到有效的应用。
瓦斯抽放技术的研究和发展，是我国煤矿安全生产的一个重要方面。
只有不断加强研究和创新，才能促进瓦斯抽放技术的不断进步，保障煤矿的安全生产。
希望在不久的将来，我国瓦斯抽放技术能够取得新的突破，为我国煤矿安全生产做出更大的贡献。
我国煤矿瓦斯抽采与利用的现状及问题
我国煤矿瓦斯抽采与利用的现状及问题1. 引言1.1 煤矿瓦斯抽采与利用的重要性煤矿瓦斯是一种致命的有毒气体，其主要成分为甲烷，是煤矿事故的主要原因之一。
煤矿瓦斯抽采与利用的重要性不言而喻。
煤矿瓦斯是一种非常重要的能源资源，瓦斯中的甲烷可以被利用来发电、供暖、炼化等各个领域，其资源价值巨大。
煤矿瓦斯抽采可以降低矿井内的瓦斯浓度，减少煤矿爆炸事故的发生几率，保障矿工的生命安全。
煤矿瓦斯抽采还可以减少排放到大气中的温室气体，有助于减缓气候变化的影响。
煤矿瓦斯抽采与利用对于煤矿安全、资源节约和环境保护等方面都具有重要意义，应该得到充分重视和推广应用。
1.2 我国煤矿瓦斯抽采的现状一、煤矿瓦斯抽采技术逐步成熟。
随着科技的进步和工程技术的不断完善，我国煤矿瓦斯抽采技术逐步成熟和普及。
现代化的瓦斯抽采设备和技术已经在一些煤矿中得到广泛应用，提高了瓦斯抽采的效率和安全性。
二、瓦斯资源利用水平逐步提高。
我国煤矿瓦斯资源的利用水平在不断提高，瓦斯被逐步利用于发电、供热等领域，为煤矿企业创造了一定的经济效益。
一些地方政府也在积极推动瓦斯资源的利用，促进当地经济的发展。
三、煤矿瓦斯抽采仍存在一些问题。
目前，我国煤矿瓦斯抽采仍存在设备陈旧、技术水平不高、安全隐患较大等问题。
瓦斯抽采效率不高，瓦斯利用领域还比较狭窄，有待进一步完善和改进。
我国煤矿瓦斯抽采的现状在不断向好的方向发展，但仍需要进一步加强技术研发，提高瓦斯利用效率，完善政策支持，推动煤矿瓦斯抽采与利用工作的全面展开。
2. 正文2.1 煤矿瓦斯抽采技术存在的问题煤矿瓦斯抽采技术在我国煤矿生产中起着至关重要的作用，然而在实践中存在着一些问题亟待解决。
煤矿瓦斯抽采技术设备老化严重，部分煤矿还在使用传统的瓦斯抽采设备，效率较低，安全隐患较大。
煤矿瓦斯抽采技术水平不高，抽采效率低，难以满足瓦斯抽采需求。
煤矿瓦斯抽采技术操作人员素质不高，缺乏专业技能和经验，影响了抽采效果和安全生产。
煤矿煤与瓦斯的同时开采技术研究
煤矿煤与瓦斯的同时开采技术研究煤矿是我国的重要资源之一，但是其开采会带来瓦斯的涌出，造成瓦斯爆炸的风险。
为了减少这种风险，同时提高资源的利用率，煤矿煤与瓦斯的同时开采技术被广泛研究。
一、煤矿煤与瓦斯的特点煤矿中的炭化物是煤的主要成分，其含水率较低，起点自燃温度低。
而在煤层中同时存在着瓦斯，占煤层体积的0.2%~5.0%。
瓦斯作为含能气体，可以被利用，但同时也会在煤矿开采和利用过程中带来安全隐患。
二、煤矿煤与瓦斯同时开采技术为了降低瓦斯爆炸的风险，同时提高煤矿资源的利用率，煤矿煤与瓦斯的同时开采技术应运而生。
这种技术的实质是煤矿煤和瓦斯同时开采，实现瓦斯的利用和煤的采掘。
1. 区域瓦斯抽采技术区域瓦斯抽采是煤矿煤与瓦斯同时开采的主要方式之一。
这种技术可以有效地控制瓦斯涌出的强度和危害，并且可将瓦斯与煤矿煤一并回收利用。
具体来说，煤矿煤与瓦斯同时开采中，先利用钻孔、巷道和井筒等工程结构对煤层进行控制，然后对煤层的瓦斯进行抽采，以降低瓦斯爆炸的危险。
2. 动态瓦斯抽放技术动态瓦斯抽放技术是近年来的一种新技术，它的特点是可以把煤矿工作面的大量瓦斯快速回收，达到瓦斯控制和回收的最佳效果。
该技术的实现需要专用设备和工具，能够迅速而准确地检测瓦斯含量和压力，从而及时采取措施。
动态瓦斯抽放技术能够及时控制瓦斯的影响，并且降低煤炭的自燃点，达到节能减排的目的。
3. 沙特支护技术沙特支护技术是一种新型的煤矿煤与瓦斯同时开采技术。
它通过在煤层中布设压力型支架，使支架与煤层零距离接触，实现了对煤层采掘面的再分隔，从而提高了采掘效率，并且能够控制瓦斯的涌出。
沙特支护技术的实现需要高度开发和应用新材料、新工艺和新伺服技术，其中的支撑效果与安全性是该技术的关键。
三、结语随着我国煤炭工业的逐步发展，煤矿煤与瓦斯同时开采技术的研究将变得越来越重要。
这种技术将为我国的煤炭工业提供更加可靠和高效的技术手段，实现资源的节约和再利用。
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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收稿日期:20031010作者简介:吴财芳(19762),男,山东省烟台市人,博士研究生,从事瓦斯地质、煤层气地质方面的研究.第33卷第2期 中国矿业大学学报 V ol .33N o .22004年3月 Journal of Ch ina U niversity of M ining &T echnol ogy M ar .2004文章编号:100021964(2004)022*******煤与瓦斯共采技术的研究现状及其应用发展吴财芳,曾 勇,秦 勇(中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221008)摘要:论述了煤与瓦斯共采技术的重要性及其对煤矿绿色开采的意义,介绍了煤与瓦斯共采技术的研究现状及面临的新问题,并阐明了其理论依据.分析了煤与瓦斯共采在煤矿井下的成功经验,并举例说明了井下瓦斯抽放与地面煤层气开发有机结合的重要性.最后指出了煤与瓦斯共采应注意的问题以及今后的研究方向.关键词:煤与瓦斯共采;煤层气;瓦斯抽放;绿色开采中图分类号:TD 712;TD 82 文献标识码:AP resent Situati on ,A pp licati on ,and D evel opm ent ofSi m ultaneous Extracti on of Coal and GasWU Cai 2fang ,ZEN G Yong ,Q I N Yong(School of R es ources and Eeath Sciene ,CUM T ,Xuzhou ,J iangsu 221008,Ch ina )Abstract :T he i m portance of si m ultaneous extracti on of coal and gas and its purpo rt to greenexp l oitati on are discussed .T he p resent situati on and the theo ry of th is technique asw ell a s om e ne w p roble m s are in troduced .Experience of si m ultaneous extracti on of coal and gas in coal m ine is analyzed and an exa mp le is used to exp lain the sign ificance of the organic com binati on of gasdra w ing underground w ith coalbed m ethan exp l o iting on ground surface.F inally ,p roble m s w e should pay attenti on to and the devel op ing w ay of si m ultaneous extracti on of coal and gas are pointed out .Key words :si m ultaneous extracti on of coal and gas ;coal bed m ethan ;gas dra w ing ;green exp l oitati on 煤层瓦斯,又称为煤层气,自生自储地赋存于煤层之中.近几年来,随着煤矿井下开采深度的增加和开采强度的增大,地质条件越来越复杂,频发的瓦斯灾害严重地威胁着矿井工作人员的生命安全,制约着矿井生产的发展.但是,煤层气又是经济的可燃气体,是一种清洁、方便、高效的能源,其发热量为33.5～36.8M J m 3,并且不存在环境污染问题.大力开发煤层气,既可以充分利用地下资源,又可以改善矿井安全条件和提高经济效益,并有利于改善地方环境质量和全球大气环境.因此,如何更有效地开发和利用煤层瓦斯,一直以来都是广大的科研工作者努力的方向和目标.钱鸣高院士首次提出了“煤矿绿色开采”的概念[1],并且阐述了它的内涵和技术体系[1].绿色开采技术的主要内容[1]包括:保水开采、“三下”采煤、煤与瓦斯共采、煤巷支护与部分矸石的井下处理、煤炭地下气化等.由此可见,煤与瓦斯共采技术是绿色开采的重要组成部分之一[223],其研究内容和发展方向具有重要的理论意义和现实意义.我国煤矿在防治瓦斯灾害方面应彻底转变观念,从采掘部署上把瓦斯抽取纳入正规生产的工艺流程,从时间和空间上给予充分保证,促进煤层瓦斯的开发和利用规模化、系统化.只有这样,我国煤矿瓦斯灾害才会得到有效控制,高瓦斯突出矿井才会随着治理瓦斯灾害费用的减低、生产效率的提高而获得新生,宝贵、清洁的能源才不会被白白地浪费掉.1 煤与瓦斯共采技术的研究现状我国的煤层甲烷研究开始于50年代煤矿井下的瓦斯抽放,其中抚顺、阳泉是抽放量最大的矿区.目前,我国已有123个矿井建立了井下瓦斯抽放系统,年抽放量达6亿m3,抽放瓦斯利用率达80%,但井下瓦斯的抽放率很低,只有20%左右.60年代到70年代,一些高瓦斯矿区抽放的瓦斯气体即可投入民用和小规模的工业利用.70年代末期开始了矿井地面瓦斯抽放工作,主要集中于抚顺龙凤矿、阳泉矿、焦作中马村矿、湖南里王庙矿,并进行了压裂实验,但是效果不佳.80年代初期,国内开始进行煤层甲烷相关资源研究.“六五”期间,煤炭、石油以及地质等行业通过国家重点科技攻关项目对国内煤成气资源进行区域性评价和基础理论研究.随后,国家“七五”科技攻关项目设立了“我国煤层甲烷的富集条件及资源评价”专题,取得了对中国煤层气资源状况的初步认识.华北石油地质局1986年在唐山地区开展了煤层甲烷勘探开发实验和工艺技术研究,并进行了“煤层甲烷评价与开发利用状况”调研.1989年,第一次“开发煤层气研讨会”在沈阳召开,标志着煤层甲烷从“瓦斯灾害”到“优质能源”的认识转变、从“井下抽放”到“地面开发”的技术转移.“八五”期间,国家科技攻关项目设立了“有利区块煤层吸附气开发研究”专题.此后,煤层甲烷的研究重点转移到了开发工艺攻关上. 1992年,联合国开发计划署通过全球环境基金资助我国开展了“中国煤层气资源开发”项目,1993年又资助了“中国深层煤层气勘探”项目,对中国煤层气的勘探开发起到了巨大的推动作用.1996年,一批有影响的研究项目和规划相继完成,如原煤炭部计划项目“全国煤层气资源评价”、国家计委 类资源勘查项目“中国煤层气资源评价”、国土资源部地质调查项目“全国煤层气综合规划研究”、原石油天然气总公司“九五”科技攻关项目“煤层气选区评价与配套工艺技术”、国家“九五”科技攻关项目“新集浅层煤层气示范开发成套工艺技术及专用装备研究”等.到目前为止,对全国范围内的煤层气资源、分布、储层特征取得了基础性认识,基本明确了煤层气开发的有利地区.但是由于我国的煤层地质现状(地质条件复杂,构造煤发育,瓦斯含量高,瓦斯压力低,渗透率低等),煤层气的地面开发并不能很好解决井下瓦斯问题.现阶段,井下瓦斯抽放方法很多,例如,掘前预抽、边掘边抽、采后抽取、卸压瓦斯钻孔抽取、以及开采层、邻近层、采空区瓦斯抽取等等.因此,如何将井下瓦斯抽放与地面煤层气开发协调地结合起来,更好地实现煤与瓦斯共采,就成为一个值得深思的问题.总之,我国煤与瓦斯共采的研究开发取得了很大进步,但也存在许多有待于进一步研究和解决的问题.2 煤与瓦斯共采技术的理论基础[223]限制我国高瓦斯矿井井下瓦斯抽放的原因,主要是煤层的低渗透率和高可塑性,使得沿煤层打钻孔困难,煤层采前预抽效果较差[122].由于我国含煤地层一般都经历了成煤后的强烈构造运动,煤层内生裂隙系统遭到破坏,塑变性大大增强,因而成为低透气性的高可塑性结构,这使得地面钻孔完井后采气效果差,水力压裂增产效果不明显[223].而且煤层普遍具低渗透率,一般在0.1×10-6～1×10-6Λm2范围内,水城、丰城、霍岗、开滦、柳林等渗透率较好的矿区也仅为0.1×10-3～1.8×10-3Λm2,这一特点决定了我国地面开发煤层气的难度很大[223].鉴于此,我国煤层气开发生产的重点应放在井下,利用井下的采掘巷道,并尽量利用煤层采动影响,通过打钻孔和其它各种有效技术强化煤层的瓦斯抽放[3].同时,应进一步研究和不断完善提高煤层渗透率的技术和钻孔技术,研究提高气体质量的技术,研究井下煤炭与瓦斯的协调开采配套技术以及煤矿瓦斯利用技术,使之与井下煤层气开发产业配套,实现煤与瓦斯的安全共采[223].现场测定和实验研究表明,不论原始渗透系数怎样低的煤层,在采动影响煤层卸压后,其渗透系数会急剧增加,煤层内瓦斯渗流速度大增,瓦斯涌出量也随之剧增.因此,只要合理布置钻孔位置和其它相关参数,完全能够高效地实现瓦斯抽放.3 煤与瓦斯共采技术的应用实例3.1 松藻矿务局矿井瓦斯抽取现状[4]松藻矿务局是重庆地区的主要煤炭产地,由于煤炭储量丰富、地质构造简单、煤层赋存稳定以及地理位置优越等有利条件,而成为重点开发的矿区,但是瓦斯灾害在矿井生产建设过程中特别严重,不仅矿井瓦斯涌出量大并且煤与瓦斯突出频繁.矿区现有6对生产矿井,均为高瓦斯和突出矿井,到1990年底,共发生突出358次,突出频率和突出强度逐年增大,最大突出强度为煤1624t,瓦斯15.1万m3.由于所采的8号煤层为严重突出煤层,因此只能选择弱突出煤层(6号、7号、11号)作831 中国矿业大学学报 第33卷为解放层先行开采,而解放层本身也得采取防突措施,同时在近距离煤层群条件下,首采解放层时,邻近煤层卸压瓦斯大量集中涌出,占回采工作面总瓦斯涌出量的80%以上,从而给煤矿安全增加了很大困难.十多年来,矿务局所属各矿,在治理瓦斯方面进行了大量工作,开展了一系列的研究试验,取得了很好的成效,其中矿井瓦斯抽取已成为治理矿井瓦斯灾害的一种主要措施,抽取瓦斯技术不断提高和完善,瓦斯抽取量有较大幅度的增长,逐步赶上抚顺和阳泉局,成为我国三大主要抽取瓦斯矿区之一.二十多年来,随着矿井产量的增加、开采解放层面积的扩大、抽取瓦斯技术的提高、工艺的完善以及抽取瓦斯范围的扩大,矿井瓦斯抽取量及抽取率都有大幅度的增加.矿井瓦斯抽取在20a内,由原来88万m3增加到5923.1万m3,近十年内增加了4倍,特别是近几年来平均以每年800万m3的速度增加.瓦斯抽取率由原来的5.8%增加到33.44%,吨煤抽取瓦期量及解放层单位面积的瓦斯抽取量都达到较高的水平.抽取瓦斯的浓度也逐年提高,有的矿井高达75%.吨煤抽瓦斯钻孔工程量达0.63m t.上述各项指标中,不少都处于国内领先水平,有的已接近和达到世界先进水平[4].3.2 井下瓦斯抽放技术的应用研究[4]所用抽取瓦斯的方法为:开采层瓦斯抽取;邻近层瓦斯抽取;采空区瓦斯抽取以及预抽;边采边抽;采后抽等.目前各矿已全面采用的方法主要有:缓倾斜煤层开采上解放层抽取瓦斯方式和倾斜煤层开采下解放层时抽取上邻近层瓦斯方式.这些方法分别经过了不断改进和完善,包括抽瓦斯巷位置的改变,钻场、钻孔间距的缩短,钻孔方向的改变以及采用新的封孔材料和工艺等.近几年来,松藻矿务局在煤与瓦斯共采方面又取得了多项新的科研成果[4]:1)采空区瓦斯抽放技术的研究.分别进行了半封闭采空区瓦斯抽取和全封闭采空区瓦斯抽取的试验,从1987年开始,历时3年多,在打通二矿N1707东工作面进行了有煤柱斜交钻孔试验.两者均是工作顶回风侧向7号层冒落拱上方打孔,钻孔间距10m左右,终孔点离7号层项板13～30m的范围,试验结果见表1[4],这一瓦斯抽取方式也可以认为是上邻近层瓦斯的抽取.表1 瓦斯抽取实验各参数Table1 The t able of param eters i n the exper i m en t a ti on of m ethane-draw i n g工作面V瓦斯涌出量 (m3・m in-1)回风(含引排)总量采空区V抽取(m3・m in-1)采空区涌出率%抽取率 %工作面采空区N1707东4.347.605.883.2077.3742.8055.44 N1709东4.909.026.984.1277.3745.6759.03 N1709西4.858.166.313.3177.3740.5652.45平均4.708.266.393.5677.3743.0455.64 2)下向孔抽放下邻近层瓦斯的研究.在打通一矿S1713工作面于1987年至1988年间进行试验.在原上向孔抽取下邻近层瓦斯的基础上,结合下向孔配套抽放,试验结果见表2[4].表2 工作面瓦斯抽放效果Table2 The t able of the effect ofm ethane-draw i n g on work i n g faceV涌出 (m3・m in-1)总量开采层邻近层V抽取 (m3・m in-1)上下联合抽放上向孔抽放下向孔抽放风巷及尾巷引放24.766.9317.8312.69.82.812.163)倾斜煤层瓦斯合理抽放方式的研究.在松藻矿一井七采区进行试验,主要是对上邻近层抽取瓦斯的布置减少一排上向孔,改在回风巷加打一排下向孔,另外增加下邻近层12号层的抽取瓦斯,实际效果比原来提高50%.4)采用综合抽放瓦斯技术提高工作面瓦斯抽放率的研究,即矿井由过去单一的下邻近层抽放瓦斯,变为现在的上、下邻近层抽放、本煤层抽放和全封闭采空区抽放等综合抽放瓦斯技术,各种单一技术之间相互协调、相互补充,达到最大限度地、最有效地治理瓦斯,提高抽放率.实验在打通二矿北一盘区的S1710工作面进行,S1710为走向长壁仰斜单面开采,全部陷落法管理顶板,回采工艺实行高档普采,其开采层瓦斯涌出量为2.74m3 m in,占15.92%;上邻近层为4.17m3 m in,占24.16%;下邻近层为8.60m3 m in,占49.92%;工作面总瓦斯涌出量达17.23 m3 m in.根据瓦斯涌出来源并结合巷道布置及开采顺序,采用下列综合抽放瓦斯技术:在专用瓦斯巷道打底板穿层孔至8号煤层顶板,抽放下邻近层瓦斯;从回风巷顶板开孔,向工作面上方裂隙带打钻孔,抽放上邻近层瓦斯;在回风巷直接布孔,钻孔沿煤层平行于工作面,抽放本煤层瓦斯;当工作面采完后在回风巷(或运输巷)构筑密闭,抽放采空区931第2期 吴财芳等:煤与瓦斯共采技术的研究现状及其应用发展瓦斯.综合抽放效果如表3所示.为了提高抽放瓦斯效果,对封孔工艺、封孔管径和抽放管径进行了一系列改进:采用长管组合柱封孔法新技术彻底解决了本煤层封孔存在煤体漏气、抽放效果不好这一难题;对上、下邻近层孔封孔段孔径均改为115 mm,长6～8m;封孔管直径38mm,机械封孔;加大抽放支管孔径,由原来的100mm改为150mm.全方位立体综合抽放瓦斯技术是治理保护层综采工作面高瓦斯最有效的措施,不但要抓好上、下邻近层的瓦斯抽放,还要抓好本层和采空区抽放以及钻孔、布孔、封孔等工艺,这样才能提高工作面抽放效果,减轻风排瓦斯的压力,确保安全高效生产.表3 S1710综合抽放瓦斯前、后效果对比Table3 The con tra st of the for m er and la ter effect of apply i n g the i n tegra ted m ethane-draw i n g项 目单一抽放综合抽放增减 %V (m3・m in-1)回风瓦斯抽放瓦斯抽放率 %瓦斯超限次数 (次・月-1)影响生产时间 (h・月-1)工作面推进度 (m・月-1)7.646.59-13.7 6.7210.0950.1 46.8060.4929.3 233-87.0 51.605.00-90.3 24.7532.5031.3上述研究试验结果不仅提高了解放层的瓦斯抽取量,并且减少了工作面回风瓦斯超限和上隅角瓦斯积聚.松藻矿区瓦斯资源特别丰富,可抽量达80.6亿m3,至少能够服务80年,矿务局积累了大量经验,而且研制新增了许多瓦斯抽放及瓦斯回收的先进设备,逐步完善了井下抽取系统和地面集输系统.所抽取的瓦斯除了满足矿区自用外,每年可顶替天然气6526万m3,节约民用煤29.8万t,每年可获利润853.71万元,对国家和社会将产生巨大的经济意义和现实意义.同时我们还需要指出,通过试验考察和长期生产实践表明[4],邻近层瓦斯涌出,并非在解放层工作面回采结束时就停止,而仍较长时间继续不断涌出,抽取瓦斯还可持续一年或更长的时间.因此,如何保持抽瓦斯钻孔具备长期抽放的条件,如何计算解放层开采面积,如何协调应用各种瓦斯抽放技术,如何保证掘、采、抽的环节平衡,保证充足的瓦斯来源、足够的瓦斯抽放钻孔和充分的抽放时间等,都是煤与瓦斯共采过程中不可忽视的重要问题,有待于进一步研究.4 煤与瓦斯共采的研究方向1)煤与瓦斯共采是煤矿绿色开采的重要分支,在开采高瓦斯煤层的同时,利用岩层运动的特点将煤层气开采出来将是煤与瓦斯共采的一条重要途径[126].在井下因采动影响地层压力发生变化[223],由于开采卸压,煤层中的瓦斯压力升高,煤中原来的孔裂隙系统的毛细管力反而降低,极易被瓦斯突破形成更大的孔裂隙系统,结果瓦斯解吸运移过程加剧.因此,合理利用采动矿山压力引起的岩层活动规律,有效地进行井下瓦斯抽放和地面煤层气开发,是煤与瓦斯共采的关键技术问题.岩层运动中的关键层理论[526]、煤与瓦斯突出的流变机理[728]和球壳失稳理论[9]等对煤与瓦斯共采技术的应用发展有着重要参考价值.2)在进行煤与瓦斯共采技术的研究过程中,应该具体情况具体对待,多提出一些有针对性的瓦斯抽取新技术,如松藻打通一矿的采煤工作面特异型瓦斯涌出及抽放研究,打通二矿的综合瓦斯抽放技术提高工作面瓦斯抽放率研究等.同时应该注重将井下瓦斯抽取与地面煤层气开采有机地结合起来,形成一整套属于煤与瓦斯共采的基础理论和技术体系,从而在煤矿区真正实现煤与瓦斯共采,更好地为煤矿绿色开采服务.参考文献:[1] 钱鸣高,许家林,缪协兴.煤矿绿色开采技术[J].中国矿业大学学报,2003,32(4):3432347.[2] 李树刚,李生彩,林海飞,等.卸压瓦斯抽取及煤与瓦斯共采技术研究[J].西安科技学院学报,2002,22(3):2472249.[3] 李树刚,钱鸣高.我国煤层与甲烷安全共采技术的可行性[J].科技导报,2000,(6):39241.[4] 煤炭科学研究总院重庆分院.松藻矿务局矿井瓦斯抽取量的论证报告[J].节能之友,1992,(2):15220.[5] 钱鸣高,缪协兴,许家林,等.岩层控制的关键层理论[M].徐州:中国矿业大学出版社,2000.[6] 钱鸣高,缪协兴,许家林.岩层控制的关键层理论研究[J].煤炭学报,1996,21(3):2252230.[7] 何学秋.含瓦斯煤岩流变动力学[M].徐州:中国矿业大学出版社,1995.[8] 周世宁,鲜学福,朱旺喜.煤矿瓦斯灾害防治理论战略研讨[M].徐州:中国矿业大学出版社,2001. [9] 蒋承林,俞启香.煤与瓦斯突出的球壳失稳机理及防治技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,1998.()041 中国矿业大学学报 第33卷。