瓦斯防治 第11讲

国内煤矿瓦斯抽采现状

1、鹤岗矿区

2、淮南矿区鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价

1、鹤岗矿区瓦斯赋存情况鹤岗矿区瓦斯涌出量大，且有突出危险性。2004年瓦斯涌出量达到了278.9m3/min，2005年4月矿井绝对瓦斯涌出量高达398m3/min，其中单井最大绝对涌出量为119.7m3/min，采煤工作面最大绝对瓦斯涌出量为48.5m3/min，掘进工作面最大绝对瓦斯涌出量为7m3/min。目前9个生产矿井中，就有3个突出矿井（南山矿、益新公司、兴安矿）和3个高瓦斯矿井（峻德矿、兴煤公司、振兴公司二井），瓦斯灾害十分严重。2、南山煤矿瓦斯情况

南山煤矿是高瓦斯突出矿井，瓦斯涌出量大，且有突出危险性。矿井绝对涌出量为119.7m3/min，采煤工作面最大绝对瓦斯涌出量为48.5m3/min，掘进工作面最大绝对瓦斯涌出量为7m3/min，是鹤岗矿区矿井瓦斯灾害最严重、但瓦斯治理工作开展得比较全面的具有广泛代表性的典型矿井。南山矿煤层透气性系数为:0.776～1.558毫达西.相当31.04-62.32m2/(Mpa2.d)，属于易抽瓦斯煤层。鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价类别钻孔流量衰减系数煤层透气性系数容易抽放<0.003>10可以抽放0.003~0.0510~0.1煤层名称18#层15#层瓦斯参数瓦斯压力P（MPa）0.53~0.890.82~1.15瓦斯含量C（m3/t）5.323~5.6024.368~8.282透气性系数λ(m2/MPa2.d)0.3890.203突出指标瓦斯放散初速度△P4.5~8.75.0~13.0煤的坚固性系数f0.49~0.870.34~0.79煤的工业分析结果吸附常数a(m3/t)24.2127.32b(Mpa-1)0.500.84水分(%)0.590.96灰分(%)17.6125.08挥发份(%)31.3813.18真密度(t/m3)1.481.73视密度(t/m3)1.401.58孔隙率（%）5.418.67南山矿煤层瓦斯基础参数汇总表鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价3、瓦斯爆炸

1970年至今，南山煤矿共发生瓦斯灾害事故13起，死亡92人，伤25人。特别是1994年235采煤工作面的“9.17”瓦斯爆炸事故，一次死亡56人。当年的“11.30”自然发火事故，火区连续爆炸26次，当时大半个矿井被迫封闭，导致全矿停产，严重干扰了全矿正常工作的开展，当年全矿亏损9700万元。

4、煤与瓦斯突出

南山煤矿1983年鉴定为煤与瓦斯突出矿井，到目前为止，共发生瓦斯突出5起，死亡1人，其中最大一次突出为发生在1983年7月18日在二水平-110m总机道的大型煤与瓦斯突，最大突出煤量627吨，涌出瓦斯量11830m3。鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价序号发生地点发生时间巷道类别突出煤量(t)涌出瓦斯量(m3)煤层1西二区二水平-110总机道1983.07.18平巷62711830182西二区15号层四段溜子道1997.11.20石门5840153西二区18-2层四号面外块入风上山2002.06.01上山78.41971.618-24西二区18-2号层四段里块撤架子道2003.12.21上山14540518-25西二区18-2号层四段里块撤架子道2003.12.25上山12076818-2南山煤矿突出情况统计表

鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价5、瓦斯抽放方法南山矿瓦斯抽放以本煤层预抽为主，主要采用立体抽放方法。立体瓦斯抽放采用的主要方法有：煤层底板岩巷预抽方法；本煤层钻孔预抽方法；煤层顶板高位钻孔（仰角钻孔）边采边抽方法；瓦斯尾巷抽放方法；顶板巷道抽放方法；巷道掘进边掘边抽方法等，使瓦斯抽放效果明显提高，保证了安全生产。全矿井瓦斯抽出率为26%。一般采煤工作面抽放率达到30%以上。鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价（1）煤层底板岩巷采前预抽方法

鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价

在煤层底板岩石集中巷的回风与运输巷内同时布置钻场，回风巷钻孔向下钻进，运输巷钻孔向上钻进。每个钻场间距50～70m，钻场内最多布置30个钻孔。每个钻场的钻孔呈扇形布置，长度达到工作面长度的80%～90%最佳。这种钻孔布置方法钻孔布置比较均匀，覆盖煤层范围大，瓦斯抽放时间长，效果好。鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价南山矿底板岩石穿层预抽钻孔布置图

鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价（2）本煤层内布置钻孔采前预抽方法

在煤层内的运输和回风巷道内、或在中间巷道内布置钻孔，钻孔垂直巷道，或向采空区方向倾斜20～30度的角度。具体钻孔间距6m～10m。这种钻孔布置方法最合理，钻空分布均匀，钻孔利用率高，抽放效果好。但是，有时受到巷道布置与正常生产的影响。鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价在煤层巷道或底板岩巷中向15或18号煤层布置顺层钻孔进行预抽。一般利用深孔（300）钻机沿煤层走向施工近水平长钻孔进行远距离深孔预抽。做到采前采区瓦斯抽放率达到25%以上。南山矿近水平长钻孔预抽钻孔布置图（3）高位钻孔仰角钻边采边抽方法

仰角钻孔、顶板高位钻场、水平钻孔抽放钻孔布置利用回风巷道内的钻场向采空区方向布置仰角钻孔，或利用回风巷布置的高位巷钻场向采空区方向布置钻孔，主要抽放采空区和上隅角的瓦斯。

鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价

高位钻场布置鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价南翼15号层一分段外延面300钻钻场布置图

鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价利用现有井下巷道向深部煤层打瓦斯地质孔进行瓦斯抽放

向末采区域深部煤层打瓦斯地质孔进行瓦斯预抽

鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价利用地表地质勘探钻孔进行瓦斯抽放

鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价边掘边抽钻孔布置图

底分层入风巷掘进初期，瓦斯涌出较大，为防止在掘进期间瓦斯超限，在入风巷侧布置3个钻场，每个钻场布置20个钻孔，向煤体打全煤孔，进行边掘边抽。掘进期间，瓦斯抽放浓度为68％，瓦斯平均抽放率为38.5%。

鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价（4）巷道掘进边掘边抽方法

6、评价与建议：

（1）抽放方法符合实际，抽放效果较好；（2）针对透气性好的条件，应大力发展水平长钻孔采前预抽技术；如有条件可发展地面钻孔预抽瓦斯技术。（3）采用综合瓦斯抽放技术，提高矿井瓦斯抽放率，并充分利用瓦斯资源。鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价理念创新引领煤矿

瓦斯综合治理2淮南煤矿被炸怕了，炸醒了。从1998年开始，横下决心，全面进行瓦斯综合治理。大致分为三个阶段：1）1998年至2002年，瓦斯初步治理阶段。特大瓦斯事故得到遏制，但仍发生煤与瓦斯突出事故5起，牺牲28人。2）2003年至2004年，瓦斯基本治理阶段。杜绝了瓦斯爆炸事故，百万吨死亡率降到0.46，但仍发生突出事故2起。3）2005年至2008年，瓦斯根本治理阶段。目标是到2008年实现治而不突，百万吨死亡率降到0.2以下。1、瓦斯不治，矿无宁日2、瓦斯爆炸事故是可以预防和避免的从根本上讲，瓦斯事故是瓦斯治理理念落后、技术滞后、管理粗放，生产力水平低，职工收入低，缺少人才等造成的。淮南瓦斯事故多发阶段，也正是企业生产力水平低，职工收入低，技术人才流失多的阶段。1980年到2001年，矿区年均产量1042万吨。1980年到2001年，瓦斯治理投入年均3000万元。1980年到2001年，在岗职工年均收入3631元。1997到2001年，矿区最困难时期，流失大学本科以上专业人才586人。原煤产量（万吨）职工年收入（元）百万吨死亡率（人/百万吨）流失人才（大学本科）3、安全与生产的矛盾可以统一于先进生产力煤矿的安全与生产不是一对不可调和的矛盾，在先进生产力面前，保护生命和提高产量目的可以同时达到。2004年以来，共投入22亿元对6对生产矿井进行技术改造，简化系统，装备升级，从根本上提高矿井的抗灾能力。单位：亿元2004年以来生产矿井技术改造投入图4、发展先进生产力，保护生命，保护资源，保护环境治理瓦斯，要害是提高生产力水平，用先进生产力保证煤矿安全。淮南建设新型能源基地的特征就是“一先进三保护”，即发展先进生产力，保护生命，保护资源，保护环境。达到安全状况好、煤炭资源回采率高、环境保护好、效率高。实现“三个转变”，即从劳动密集型转到技术密集型，从粗壮劳动力转到高素质员工队伍，从粗放管理转到科学管理。首采卸压层卸压开采、煤与瓦斯共采是对突出煤层进行消突最有效、最可靠，也是最经济的方法。可保必保，具备条件的必须开采首采卸压层。应抽尽抽，给足卸压抽采时间和空间，实现瓦斯抽采最大化。瓦斯抽采量（万m3）瓦斯抽采率（%）5、可保必保、应抽尽抽打钻和岩巷作为安全生产技术的第一要务，着力建设一流的打钻和岩巷队伍、一流的打钻和岩巷装备、一流的打钻和岩巷管理，努力实现瓦斯治本。现有48支岩巷快速掘进队，定员70～80人，以青工技校生为主，每队配备大中专毕业生担任专职技术人员，主要承担长线工程和关键工程。到今年底建成13条岩巷综掘作业线、20条液压钻车作业线。6、治理瓦斯，岩巷先行

组建专业化岩巷快速掘进队伍近年来，集团公司累计投入2亿元，引进先进岩巷设备，提高岩巷掘进机械化水平，力争2010年建成岩巷装备大局。

岩巷的根本出路在于机械化岩巷进尺（m）7、只有打不到位的钻孔，没有卸不了压的瓦斯组建专业化打钻队伍，现有8支，共计1700人。到今年底，实现专业化打钻队伍“全覆盖”。立足打大钻、打长钻、打高技术钻，用准军事化、专业化、精细化手段管理打钻队伍。

瓦斯治标治本都离不开打钻瓦斯有两重属性。治理了瓦斯，利用了瓦斯就变废为宝。变被动的瓦斯抽放为主动的抽采和利用。以抽保用，以用促抽，实现煤与瓦斯共采。淮南矿业集团计划投入100亿元，用于发展瓦斯综合利用等循环经济项目，构建循环经济产业链。8、瓦斯是害也是宝。变抽放为抽采，煤与瓦斯共采，治理与利用并重。技术创新是实现

煤与瓦斯共采的关键3（一）地质保障技术（二）低透气性煤层群卸压开采抽采瓦斯技术（三）无煤柱煤与瓦斯共采技术（四）井上下立体瓦斯抽采体系（五）贯彻19号令关键技术（六）防突预测预报指标体系煤与瓦斯共采必须依靠技术创新。淮南矿区开展了大量研究，成功地解决了矿区瓦斯治理和安全开采技术难题。应用这些成果，连续12年避免了瓦斯爆炸事故，百万吨死亡率从4.01降低到近5年0.1左右的国际先进水平；安全有了保障，企业得到发展，年产量从1000万吨增加到6700万吨。煤与瓦斯共采主要创新技术：地质保障的主要内容是通过精细勘探，查明细微地质构造、地质异常体、瓦斯富集区域，研究地质构造与瓦斯赋存及活动的关系。地质是尖兵，是瓦斯治理技术的重要支撑。地质不过关，矿区永不安。1、地质保障的主要内容创新重点是三维地震精细解释（地面地质“CT”）、井下综合物探（井下地质“CT”）、地测、防治水信息化及预警、地球化学识别（地质“DNA”）、出水水源快速判别、瓦斯地质等关键性技术。2、地质保障的创新重点可借鉴石油三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。3、创新方法面对深部开展钻探、地球物理、地球化学等综合探测技术攻关，查明落差2m及以上断层、陷落柱、溶洞、火成岩等对瓦斯赋存及活动影响较大的特殊地质体。建立采掘区队技术员负责“小地质”技术，地测科长负责矿井“大地质”技术及管理，地测副总负责矿井“重大地质问题”处理的三级地质管理机制。预先在首采保护层工作面形成的应力降低区和裂隙发育区内布置瓦斯抽采工程，待首采层卸压开采后抽采采空区卸压解吸瓦斯的工程技术方法。2、需要突破的关键技术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。上向瓦斯抽采工程50倍采高50倍采高卸压范围开采关键保护层被卸压层被卸压层被卸压层被卸压层首采卸压层下向瓦斯抽采工程裂隙发育卸压区增压区增压区裂隙发育卸压区50m50m1、工程技术方法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”的技术路线：3、技术路线采空区工作面不规则煤柱双侧采动应力分布“〇”形圈裂隙分布及瓦斯流动通道重新压实区O形圈O形圈O形圈O形圈38131383181818181800150120906030050100150200250采空区沿倾向长度(m)采空区沿走向长度(m)在煤层群中选择安全可靠的煤层首先开采，造成上下煤岩层膨胀变形、松动卸压，增加煤层透气性；研究清楚并调动首采层开采后应力场、裂隙场及其形成的应力降低区和裂隙发育区，为构建卸压解吸瓦斯流动通道、形成瓦斯富集区创造条件；开采层进风巷回风巷开发了首采煤层顶板抽采富集区瓦斯技术（国家发明专利：ZL2003113094.1）

研究发现了首采层瓦斯富集区位于两巷顶板采空侧上方宽0~30米，高8~25米的环形裂隙、顶板破碎角50度对应向上40~58.7°的竖向裂隙区。开采层回风巷进风巷开发了首采煤层顶板抽采富集区瓦斯技术（国家发明专利：ZL2003113094.1）

研究发现了首采层瓦斯富集区位于两巷顶板采空侧上方宽0~30米，高8~25米的环形裂隙、顶板破碎角50度对应向上40~58.7°的竖向裂隙区。开采层回风巷进风巷开发了首采煤层顶板抽采富集区瓦斯技术（国家发明专利：ZL2003113094.1）

研究发现了首采层瓦斯富集区位于两巷顶板采空侧上方宽0~30米，高8~25米的环形裂隙、顶板破碎角50度对应向上40~58.7°的竖向裂隙区。开采层进风巷回风巷开发了首采煤层顶板抽采富集区瓦斯技术（国家发明专利：ZL2003113094.1）

研究发现了首采层瓦斯富集区位于两巷顶板采空侧上方宽0~30米，高8~25米的环形裂隙、顶板破碎角50度对应向上40~58.7°的竖向裂隙区。技术原理示意图开采层进风巷回风巷开发了首采煤层顶板抽采富集区瓦斯技术（国家发明专利：ZL2003113094.1）

研究发现了首采层瓦斯富集区位于两巷顶板采空侧上方宽0~30米，高8~25米的环形裂隙、顶板破碎角50度对应向上40~58.7°的竖向裂隙区。裂隙圈技术原理示意图开采层进风巷回风巷抽采巷道抽采钻孔开发了首采煤层顶板抽采富集区瓦斯技术（国家发明专利：ZL2003113094.1）

研究发现了首采层瓦斯富集区位于两巷顶板采空侧上方宽0~30米，高8~25米的环形裂隙、顶板破碎角50度对应向上40~58.7°的竖向裂隙区。开采煤层20~150m弯曲下沉带裂隙带冒落带抽采钻孔底板瓦斯抽采巷卸压煤层开发了大间距上部煤层抽采被卸压煤层解吸瓦斯技术（国家发明专利：ZL2003113021.6）

研究发现首采层卸压开采后，上向卸压范围为走向卸压角80.8～84.7°，倾向卸压角为83~85°，上向层间卸压距为10~150m，采用在被卸压煤层底板弯曲下沉带预先布置巷道钻孔抽采瓦斯的技术方法。抽采率达65%以上。开采煤层弯曲下沉带裂隙带冒落带20~150m开采煤层抽采钻孔底板瓦斯抽采巷卸压煤层开发了大间距上部煤层抽采被卸压煤层解吸瓦斯技术（国家发明专利：ZL2003113021.6）

研究发现首采层卸压开采后，上向卸压范围为走向卸压角80.8～84.7°，倾向卸压角为83~85°，上向层间卸压距为10~150m，采用在被卸压煤层底板弯曲下沉带预先布置巷道钻孔抽采瓦斯的技术方法。抽采率达65%以上。开采煤层弯曲下沉带裂隙带冒落带20~150m开采煤层抽采钻孔底板瓦斯抽采巷卸压煤层开发了大间距上部煤层抽采被卸压煤层解吸瓦斯技术（国家发明专利：ZL2003113021.6）

研究发现首采层卸压开采后，上向卸压范围为走向卸压角80.8～84.7°，倾向卸压角为83~85°，上向层间卸压距为10~150m，采用在被卸压煤层底板弯曲下沉带预先布置巷道钻孔抽采瓦斯的技术方法。抽采率达65%以上。弯曲下沉带裂隙带冒落带开采煤层20~150m抽采钻孔底板瓦斯抽采巷卸压煤层开发了大间距上部煤层抽采被卸压煤层解吸瓦斯技术（国家发明专利：ZL2003113021.6）

研究发现首采层卸压开采后，上向卸压范围为走向卸压角80.8～84.7°，倾向卸压角为83~85°，上向层间卸压距为10~150m，采用在被卸压煤层底板弯曲下沉带预先布置巷道钻孔抽采瓦斯的技术方法。抽采率达65%以上。开采煤层弯曲下沉带裂隙带冒落带20~150m开采煤层抽采钻孔底板瓦斯抽采巷卸压煤层开发了大间距上部煤层抽采被卸压煤层解吸瓦斯技术（国家发明专利：ZL2003113021.6）

研究发现首采层卸压开采后，上向卸压范围为走向卸压角80.8～84.7°，倾向卸压角为83~85°，上向层间卸压距为10~150m，采用在被卸压煤层底板弯曲下沉带预先布置巷道钻孔抽采瓦斯的技术方法。抽采率达65%以上。开采煤层弯曲下沉带裂隙带冒落带20~150m开采煤层抽采钻孔底板瓦斯抽采巷卸压煤层开发了大间距上部煤层抽采被卸压煤层解吸瓦斯技术（国家发明专利：ZL2003113021.6）

研究发现首采层卸压开采后，上向卸压范围为走向卸压角80.8～84.7°，倾向卸压角为83~85°，上向层间卸压距为10~150m，采用在被卸压煤层底板弯曲下沉带预先布置巷道钻孔抽采瓦斯的技术方法。抽采率达65%以上。弯曲下沉带裂隙带冒落带开采煤层20~150m抽采钻孔底板瓦斯抽采巷卸压煤层开发了大间距上部煤层抽采被卸压煤层解吸瓦斯技术（国家发明专利：ZL2003113021.6）

研究发现首采层卸压开采后，上向卸压范围为走向卸压角80.8～84.7°，倾向卸压角为83~85°，上向层间卸压距为10~150m，采用在被卸压煤层底板弯曲下沉带预先布置巷道钻孔抽采瓦斯的技术方法。抽采率达65%以上。卸压煤层弯曲下沉带裂隙带冒落带开采煤层20~150m卸压范围抽采钻孔底板瓦斯抽采巷开发了大间距上部煤层抽采被卸压煤层解吸瓦斯技术（国家发明专利：ZL2003113021.6）

研究发现首采层卸压开采后，上向卸压范围为走向卸压角80.8～84.7°，倾向卸压角为83~85°，上向层间卸压距为10~150m，采用在被卸压煤层底板弯曲下沉带预先布置巷道钻孔抽采瓦斯的技术方法。抽采率达65%以上。进风巷下卸压层B7下卸压层B6抽采钻孔底板岩石巷开采层B8回风巷开发了多重开采下向卸压增透瓦斯抽采技术

研究发现多重卸压开采后，下向卸压范围为走向卸压角99.3~100.1°，倾向卸压角为102~110.0°，下向层间卸压距为15~100m，采用预先布置在巷道和穿层钻孔抽采卸压瓦斯，瓦斯压力由3.6降低到0.2Mpa，透气性系数增大了570倍，抽采率达50%以上。进风巷下卸压层B7下卸压层B6抽采钻孔底板岩石巷开采层B8回风巷开发了多重开采下向卸压增透瓦斯抽采技术

研究发现多重卸压开采后，下向卸压范围为走向卸压角99.3~100.1°，倾向卸压角为102~110.0°，下向层间卸压距为15~100m，采用预先布置在巷道和穿层钻孔抽采卸压瓦斯，瓦斯压力由3.6降低到0.2Mpa，透气性系数增大了570倍，抽采率达50%以上。进风巷下卸压层B7下卸压层B6抽采钻孔底板岩石巷开采层B8回风巷开发了多重开采下向卸压增透瓦斯抽采技术

研究发现多重卸压开采后，下向卸压范围为走向卸压角99.3~100.1°，倾向卸压角为102~110.0°，下向层间卸压距为15~100m，采用预先布置在巷道和穿层钻孔抽采卸压瓦斯，瓦斯压力由3.6降低到0.2Mpa，透气性系数增大了570倍，抽采率达50%以上。进风巷下卸压层B7下卸压层B6抽采钻孔底板岩石巷开采层B8回风巷开发了多重开采下向卸压增透瓦斯抽采技术

研究发现多重卸压开采后，下向卸压范围为走向卸压角99.3~100.1°，倾向卸压角为102~110.0°，下向层间卸压距为15~100m，采用预先布置在巷道和穿层钻孔抽采卸压瓦斯，瓦斯压力由3.6降低到0.2Mpa，透气性系数增大了570倍，抽采率达50%以上。进风巷下卸压层B7下卸压层B6底板卸压区域抽采钻孔底板岩石巷开采层B8回风巷开发了多重开采下向卸压增透瓦斯抽采技术

研究发现多重卸压开采后，下向卸压范围为走向卸压角99.3~100.1°，倾向卸压角为102~110.0°，下向层间卸压距为15~100m，采用预先布置在巷道和穿层钻孔抽采卸压瓦斯，瓦斯压力由3.6降低到0.2Mpa，透气性系数增大了570倍，抽采率达50%以上。首采层回风巷进风巷被卸压煤层开发了地面布置钻孔抽采被卸压煤层解吸瓦斯技术（国家发明专利：ZL200510040410.x）

发明开采卸压煤层地面钻孔结构及抽采工艺，研究发现采后30m钻孔抽出高浓度瓦斯，单孔流量8~32m3/min,瓦斯浓度60~95％，瓦斯抽采率64.71%。首采层回风巷进风巷被卸压煤层开发了地面布置钻孔抽采被卸压煤层解吸瓦斯技术（国家发明专利：ZL200510040410.x）

发明开采卸压煤层地面钻孔结构及抽采工艺，研究发现采后30m钻孔抽出高浓度瓦斯，单孔流量8~32m3/min,瓦斯浓度60~95％，瓦斯抽采率64.71%。首采层回风巷进风巷被卸压煤层开发了地面布置钻孔抽采被卸压煤层解吸瓦斯技术（国家发明专利：ZL200510040410.x）

发明开采卸压煤层地面钻孔结构及抽采工艺，研究发现采后30m钻孔抽出高浓度瓦斯，单孔流量8~32m3/min,瓦斯浓度60~95％，瓦斯抽采率64.71%。首采层回风巷进风巷被卸压煤层瓦斯瓦斯开发了地面布置钻孔抽采被卸压煤层解吸瓦斯技术（国家发明专利：ZL200510040410.x）

发明开采卸压煤层地面钻孔结构及抽采工艺，研究发现采后30m钻孔抽出高浓度瓦斯，单孔流量8~32m3/min,瓦斯浓度60~95％，瓦斯抽采率64.71%。首采层回风巷进风巷卸压距离20～150m被卸压煤层瓦斯瓦斯钻孔抽采半径500～800米开发了地面布置钻孔抽采被卸压煤层解吸瓦斯技术（国家发明专利：ZL200510040410.x）

发明开采卸压煤层地面钻孔结构及抽采工艺，研究发现采后30m钻孔抽出高浓度瓦斯，单孔流量8~32m3/min,瓦斯浓度60~95％，瓦斯抽采率64.71%。瓦斯压力由4～6MPa下降到0.2～0.5MPa；瓦斯含量由13m3/t降为5m3/t，煤层膨胀变形达到26.33％，抽采瓦斯后被卸压煤层安全保护卸压角，与传统保护层相比扩大了17～20度。2.01.51.00.5pqλ2015105透气性m2MPa-2d-1λ瓦斯压力MPap4321q瓦斯流量m3/min-20020406080100120140160卸压开采抽采瓦斯效果距工作面距离/m8、现场试验效果透气性系数大大提高：煤层透气性系数由0.01135m2/（MPa.d）增加到32.687m2/（MPa.d），增加了2880倍。采动卸压瓦斯流动活跃期发现上向卸压流动存在一个活跃期，为80天左右。煤层硬度f值由0.5提高到了2.5。工作面回采区段煤柱上隅角采空区上区段采空区采空区空气流场进风回风上区段采空区沿空护巷工作面采空区空气流场采空区进风进风回风传统留煤柱U型通风无煤柱沿空护巷Y型通风鉴于首采保护层工作面的瓦斯只能采用风排为主的方法，随着开采深度增加和保护层瓦斯升级，面临瓦斯抽采工程量大、成本高，U型通风上隅角瓦斯难治理等问题，必须优化煤与瓦斯共采技术，确保首采保护层工作面安全开采是关键；研究发现改变通风流场，将空气压力场能位和瓦斯场流动运移向采空区后方挪移，可以消除上隅角瓦斯的安全威胁。提出了采用Y型通风、采空区护巷、在留巷内布置钻孔连续抽采采空区卸压解吸瓦斯的新思路。1、技术路线首采层采场内应力场、裂隙场及瓦斯场分布和演化规律；采空区护巷围岩控制技术；留巷钻孔连续抽采采空区瓦斯技术。2、获得的新认识及工程技术新方法3、需要研究解决的关键技术首次提出了在煤层群中选择瓦斯含量低、安全可靠的薄煤层(0.4～1.0m)首先开采，采用Y型通风改变通风流场，形成首采保护层工作面前部采煤、后部在采空区护巷并抽采卸压解吸瓦斯的煤与瓦斯共采工程技术新方法。增压区位于首采保护层工作面前方0～30m，应力集中系数为2～3倍；采空区300～500m以外为卸压稳定区；裂隙发展期为首采保护层工作面后方0～50m；活跃期位于50～500m；衰减期为500m以后且呈楔形偏向采空区发展。留巷采空侧走向裂隙发育演化竖向楔形裂隙发育区范围4、研究实现了4个方面的重大进展第一：研究并揭示了首采保护层采场内应力场、裂隙场分布及演化规律，为布置抽采瓦斯钻孔提供了依据Y型通风采空区瓦斯浓度分布规律：采空区顶板5～40m，首采保护层工作面开采后50m超过10%、100m超过20%、300m达到40%。进风进风回风首采工作面采空区高浓瓦斯富集区出煤沿空留巷瓦斯抽采钻孔回风Y型通风

进风巷填充墙体首采层1#钻孔2#钻孔3#钻孔4#钻孔5#钻孔Y型通风首采工作面平面图第二：发现了首采层开采后顶底板不同层位存在4个瓦斯富集区，揭示了Y型通风采空区顶板瓦斯浓度及瓦斯场分布规律顶板环形瓦斯富集区上向被卸压煤层解吸瓦斯富集区下向被卸压煤层解吸瓦斯富集区竖向楔形瓦斯富集区卸压瓦斯富集区Y型通风首采工作面剖面图研制出高承载性能机械化施工的巷旁充填支护技