淮南矿业集团公司瓦斯灾害治理技术成果交流会会议材料思维导图

?１、近水平煤层远距离下保护层开采技术

?1997年开始，我们开展了开采远程下保护层上向卸压，低抽巷网格式钻孔抽放瓦斯技术研究。试验矿潘一、潘三13-1突出煤层与下伏的11-2层间距平均为77m，煤层倾角平均为7°。11-2煤层厚度平均为1.8m，13-1煤层厚度平均4.2m。保护层开采在考虑对被保护层保护效果同时，也要解决保护层自身开采时的瓦斯治理方法。潘一、潘三矿11-2保护层开采，在13-1煤层底板25m左右布置专用瓦斯抽放岩巷，抽放巷内每间隔30m施工一个抽放钻场，每个钻场布置5个穿层钻孔，钻孔孔底间距30m，扇形布置。在11-2保护层回采同时，抽放13-1卸压瓦斯。现场考察结果：11-2煤层回采后，被保护层13-1煤层透气性增大2880倍，钻孔抽放量增大160倍，煤体瓦斯压力基本测不出来。

?２、倾斜煤层多重上保护层开采防突技术

?1998年我们又针对高瓦斯煤层群开采，开展了上保护层下向卸压，低抽巷上向网格式钻孔抽放瓦斯技术研究。试验矿新庄孜以非突出煤层B8作为首采保护层，依次开采B7a、B7b 煤层，最后开采受到上保护层采动卸压保护的B6、B4突出煤层。B8煤层开采的同时，在B6、B4煤层底板施工抽放巷，分别向B6、B7a、B7b和B4施工穿层钻孔，抽放并拦截煤层卸压瓦斯。根据卸压层的不同卸压效果，选择抽放方式、确定钻孔布置参数和抽放时机。现场测定，多重开采B8、B7a、B7b 保护层，突出煤层B6、B4透气性增大570倍，单孔抽放量增大40倍。在消除突出威胁的同时，较好地解决了B8煤层回采时的瓦斯治理问题。保护层工作面单产提高33%，突出煤层掘进月单进由30m提高到90m，安全和经济效益显著。

?３、急倾斜煤层保护层开采技术

?2001年我们开展了急倾斜煤层开采保护层卸压，低抽巷网格式钻孔抽放瓦斯技术研究。试验矿谢李公司二井煤层赋存变化大，均为急倾斜煤层，局部地区煤层出现倒转。其中B8突出煤层十分松软，掘进过程极易“抽冒”、“淌漏”而诱发突出。通过回采其下伏B9煤层（煤层倾角70°以上），结合在B9煤层底板巷内施工穿层抽放钻孔，解决了B8突出煤层的防突难题，掘进过程煤层硬度显著增大，“抽冒”、“淌漏”现象完全得到控制。

?保护层开采技术的成功应用，实现主采煤层的快速综掘和综合机械化放顶煤开采。潘一矿2121(3)上、下风巷月掘进速度由40～60m提高至200m，工作面回采产量由1700t/d提高至5100t/d。潘三矿1781(3)工作面年单产也由原来不足60万吨，提高到160万吨。淮南保护层开采纳入到矿井年度生产接替安排、采区和水平设计方案中，在矿区的新井设计中也作优先考虑。2003年正在准备或回采的保护层采面有18个，被保护层工作面开采比例达到30%，预计到2007年被保护层工作面开采的比例将达到84%。

?（三）“先抽后掘，边抽边掘”方法

突出煤层掘进工作面突出危险隐患是矿区安全的最大障碍，1998年我们由“迎头超前钻孔抽放或排放”卸压措施，逐步强制过渡到“两帮钻场钻孔＋迎头钻孔”边抽边掘方法，有效地控制了突出事故。并通过对工作面前方煤体应力分布和瓦斯运移规律的实验研究，进一步规范了这一方法。具体是：迎头施工10～20个钻孔，孔深20m左右；两帮钻场分别施工3～6个孔，孔深40～60m，两帮钻场迈步式布置。迎头钻孔保持5m以上的超前距，帮孔保持10m以上压茬距。通过合理的钻孔布置，使工作面前方50m，巷道两帮20m范围内的煤体均在钻孔控制之下。现场测定,迎头钻孔16h抽出的瓦斯量占有效时间内抽放量的80%，由此规定迎头孔抽放时间为16h，帮孔在掘进过程中保持连续抽放。

采用“两帮钻场钻孔＋迎头钻孔”边抽边掘方法，能够有效地探控掘进前方断层等地质情况，有利于及时准确地采取针对性防突措施，避免瓦斯突出事故的发生。同时巷帮长钻孔抽放瓦斯不受掘进施工影响，可有效拦截巷道周边松动煤体向工作面涌出的瓦斯，减少落煤过程中的瓦斯涌出量。近几年高突煤层掘进工作面，基本消除了炮后瓦斯超限现象，突出威胁大大降低。这一方法抽放浓度一般在12%左右，掘进速度一定程度上也受到限制。“十五”攻关期间，在潘一矿试验成功“深孔控制预裂爆破”辅助“两帮钻场钻孔＋迎头钻孔”抽放的边抽边掘方法。即在工作面迎头布置3个42mm×10m的爆破孔，通过爆破增加煤体透气性，促使前方应力均化和深移，提高抽放效果。测定单孔瓦斯抽放量可达0.038 m3/min，工作面瓦斯抽放率在25%以上，掘进速度提高48%。目前矿区正在组织推广这一技术。

?（四）强突出煤层顺层钻孔区域性消突技术

?为解决保护层开采过程中的局部未受保护块段，以及不具备保护层开采条件的突出煤层工作面综放消突问题。我们加大了顺层钻孔抽放技术攻关。通过研究试验风力排渣和能够有效提高排渣能力的钻机、具等，应用水力扩孔、下向孔深孔预裂爆破技术，顺层钻孔成孔深度由原来30～50m提高到100m以上，抽放率达到30%以上，满足了工作面回采区域预抽瓦斯消除突出危险性的要求。2002年以来，矿区有4个突出煤层块段运用顺层密集钻孔强化抽放技术消除了突出危险性，安全实现放顶煤回采，通过“十五”攻关，这一技术正在得到进一步完善。

?（五）掘进防突预测图

? “瓦斯地质结合、管理研究并重”是淮南防突工作的主体思路。2003年矿区以防治煤与瓦斯突出作为瓦斯治理工作的重心，在组织、制度、技术、管理方面采取一系列重大举措。

?掘进工作面防突预测图是以突出煤层瓦斯地质图为基图，要求全面反映掘进工程范围内的煤存赋存、地质构造、瓦斯、巷道布置、防突措施、安全防护设施等静态信息。通过掘进过程中不断获取地质、煤层变化、瓦斯涌出、突出指标、措施执行情况动态资料，及时填绘。掘进工作面防突实现了全方位，全过程，多层次的“动态透明”管理。

?防突预测图是防突“技术、管理、制度”的创新，重点突出“瓦斯地质结合、管理研究并重”的工作思路，完整表达“预测预报、防治措施、效果检验、安全防护”的综合体系，充分体现“齐抓共管，综合治理”的管理思想。

?三、下一步“一通三防”工作的总体设想

?淮南矿区瓦斯综合治理工作既有行业的共性问题，也有个性问题，具有淮南自身的客观特殊性。就下一步开采条件和环境而言，面临着不可比拟的难度和问题。主要是，开采深度每年以20～50m的速度下延，瓦斯涌出量每年以100m3/min的幅度递增，预计2010年矿区瓦斯涌出量将达1500m3/min以上，主采煤层将全面升级为突出煤层，矿井热害问题日益突出等。对此，我们不敢懈怠。

?按照淮南矿业（集团）公司“建大矿、办大电、做资本”的发展战略，通过10～20年的努力，把淮南建成亿吨级安全高效矿区和华东重要的煤电一体化基地。规划2003年产量3000万吨，2007年产量5000万吨，2010年产量7000万吨，并建成1000万KW能力的火力发电厂，2020年产量1亿吨，发电能力达到2000万KW。我们的认识是淮南的发展在主业，主业的发展在安全，安全的保证在“一通三防”、瓦斯。

为实现淮南矿区的长远发展目标，我们始终把“一通三防”工作放在矿区发展的首要地位，认真贯彻落实国家局十二字方针，切实推进“可保尽保，应抽尽抽”瓦斯治理战略的实施，实现煤与瓦斯共采，安全生产同步发展。

?根据矿区瓦斯综合治理的发展规划，到2007年末瓦斯抽放量达2.2亿m3，抽放率达到45%，突出煤层基本实现保护层开采；2010年瓦斯抽放量3.5亿m3；2020年6亿m3，瓦斯利用率争取达到90%。

在未来的工作中，我们将坚持“以区域防治为主、局部治理相结合，非突出煤层保护突出煤层、弱突出煤层保护强突出煤层，强化抽放”的瓦斯治理技术原则，认真学习和借鉴兄弟单位瓦斯治理的先进经验，密切与科研院校合作，坚持走产、学、研的路子，努力创建拥有自主知识产权的瓦斯治理技术，在瓦斯抽放、综合利用和高瓦斯区域建设安全高效矿井等方面，走出具有淮南特点的新路子。

?在未来的实践中，把以下四个方面作为主攻方向，争取瓦斯治理技术的新突破。

?（一）防治煤与瓦斯突出技术及装备研究

?攻关课题有：松软低透气性突出煤层预测预报新方法的研究、地质构造探测与防突技术及装备研究、非突出煤层转化为突出煤层早期预测及防治技术研究。

?（二）瓦斯抽放及防护层开采技术研究

?攻关课题有：地面钻井采动抽放瓦斯技术研究、复杂地质条件下煤层大直径排放钻孔技术研究、突出煤层煤巷掘进工作面及石门揭煤快速消突技术研究、超远距离保护层保护效果与范围的考察。

?（三）矿井防火技术研究

?攻关课题有：急倾斜煤层掩护支架工作面防灭火技术研究、综采（综放）采空区自燃发火的特征及防治技术研究。

?（四）矿井热害评价及防治技术研究

?新区开拓延深已达-800m，个别采掘工作面温度超过34℃。随着深部开采的增加，地温热害日渐严重，必须进行深井热害评价及控制技术研究。

?结合以上瓦斯治理工作的重点，我们将进一步加大投入，到2010年规划投入30亿元用于建立健全系统、技术装备、科研工作，希望国家给予“10～15元/吨煤”的瓦斯综合治理专项基金政策支持。

?我们将以此次会议为动力，聚精会神地抓好瓦斯综合治理工作，恳请科技部和国家局继续把“十五”滚动项目放在淮南。我们会加倍努力，不负众望，一定保质保量完成任务，为淮南美好的明天，为促进国民经济的健康发展做出新的贡献。