淮南矿业集团公司攻克瓦斯抽放技术难题

    安徽淮南矿区为复杂特难抽放瓦斯条件的煤层群开采矿区，主采煤层原始透气性低、瓦斯含量高、煤层瓦斯极难抽放，开采过程中曾多次发生瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出特大事故，瓦斯灾害严重威胁着矿井安全，严重制约了矿区高效集约化生产。国内外对高瓦斯煤层采用的顶底板穿层钻孔、顺层钻孔、巷道、卸压层等瓦斯抽放方法，在淮南矿区均未获得有效抽放效果。针对这一世界性难题，淮南矿业集团有限责任公司与安徽理工大学、中国矿大、煤科总院重庆分院、淮北矿业集团有限责任公司合作，开展了“复杂特困条件下高瓦斯煤层群瓦斯抽放理论研究与工程实践”项目的研究，从根本上解决了安徽淮南矿区低透气性高瓦斯突出煤层群安全开采问题，并推动了我国煤炭行业瓦斯抽放技术进步。
    该项目取得了6项重要创新：通过理论研究和模拟分析，找到了开采煤层顶板环形裂隙圈瓦斯富集区的位置以及与采场布置参数之间的关系，得到了采空区瓦斯涌出及流向环形裂隙圈的流动规律、顶底板卸压带瓦斯顺层流向抽放钻孔的规律；首创“环形裂隙圈内布置抽放工程”抽放瓦斯方法；在顶板弯曲下沉带内，首创高效、均匀、及时抽放远程卸压瓦斯的新方法，在底板卸压膨胀带内首次成功应用一次布孔持续抽放多重开采煤层的采动卸压抽放瓦斯新方法；发现远程采动卸压瓦斯流动存在一个活跃期，在该期间内及时抽放可获得稳定高产的卸压瓦斯流，提高瓦斯抽放率，扩大了卸压煤层倾斜卸压范围；得到底板卸压煤层群瓦斯释放效果与底板卸压层之间距离关系的经验公式；首次提出了多重开采强化卸压理论；首次观测到在顶板弯曲下沉带内，层间距70m（通常不超过50m）、相对层间距超过35倍（一般10～30倍）条件下的卸压煤层膨胀变形达26.3‰，其透气性系数增加2880倍。
    该项目技术和方法解决了淮南矿区低透气性高瓦斯突出煤层群安全开采问题，已在淮南矿区12对矿井及淮北、铁法、松藻、晋城、涟邵、徐州等40多个矿区100多个矿井（占中国高瓦斯突出矿井的60%以上）应用，取得了显著的社会和经济效益。项目成果最近荣获2003年度国家科学技术进步二等奖。