高瓦斯易燃特厚煤层综放开采高强度开放式抽放采宣区瓦斯与自然发火防治

完成小组成员：吕国金 孙学会 王庆阳

获奖情况：中国煤炭工业十大科技成果奖

        该项目主要研究内容包括以下三个方面：①原生煤体首分层 综放工作面瓦斯涌出来源、影响因素及风流瓦斯治理。②高强度、开放式抽放采空区瓦斯的不同方法、效果及适用条件。③综放面煤炭自然发火的特点、规律、防治措施及与采空区抽放瓦斯的关系。

该项目的主要创新点在于：①提出了“综放面瓦斯涌出量达到‘峰值’后，不再随采面产量和推进距离的增大而增加，而呈波动甚至逐渐下降趋势”的理论观点；②提出了“采面开采初期应配最大风量(较正常开采期间大1 5％——27％)，之后随采面推进和采空区抽放瓦斯的作用而逐渐下调至正常风量”的配风观点与理论。③采用包括引巷、注浆道、顺槽埋管、顶煤道及联合抽放等5种方式，对采空区实施“高强度、开放式”抽放措施，单个采面“边抽”瓦斯量达146．4m3／min、"边抽率”达93．7％，并保证了采面安全生产，国内外罕见。④提出了综放采空区抽放瓦斯“安全应抽强度”的相关参数，即管内c。浓度小于50PPm；O2含量低于8％；温度低于50℃；CH4含量大于20％。从而较好地解决了采空区抽放瓦斯与发火这对十分棘手的矛盾。⑤提出了以采空区气体温升速度(1．0℃／d)作为“氧化可燃带”划分依据的“三带”分布理论。较过去一般采用氧气浓度(不能说明有无积温条件)作为氧化带宽度的划分依据更为合理、更为科学。⑥提出了采面推进速度与氧化可燃带宽度、自然发火期之间的关系，即：采面推进速度V(m／月)大于氧化可燃带宽度D(m)与自然发火期T(月)之比，即v>D／T(抚顺煤矿为18m／月)时，可大大减少发火几率或基本不发火。

抚顺老虎台矿应用该项成果，已安全开采16个综放面，单个采面抽放瓦斯量高达1亿m。，单产268．41万t，创抚顺煤矿历史最高水平。同时，还推广应用于辽宁、河南、吉林、安徽、黑龙江等地的煤矿并且被有关科技论著引用。该项技术成果对我国占45％的厚煤层尤其瓦斯涌出量较高且发火危险较大的煤层实施综放开采，乃至类似条件下的矿井瓦斯与发火治理技术的进一步完善与提高．都具有实际应用价值和重要指导意义。