【正文】 煤量 萬 t。通過實施沿空留巷 Y 型通風技術，優(yōu)化抽采鉆孔布置，研究并實施了傾向鉆孔抽采頂?shù)装灞槐Ｗo煤層 (高瓦斯強突出煤層 )卸壓瓦斯，保護層工作面回采期間瓦斯抽采量占工作面總的瓦斯量比例最高達 85%，平均為 75%。工作面日推進度 、日產(chǎn)原煤 16000 噸，創(chuàng)同類工作面日產(chǎn)新高、日開采煤層氣 30946 立方米，抽采率超過 70%。 第一種典型條件：遠距離煤層群煤與瓦斯共采工業(yè)性試驗。包含：低位鉆孔抽采采空區(qū)富集瓦斯技術，利用留巷形成的聚集 瓦斯的采動裂隙 “ 豎向帶狀裂隙區(qū) ” 進行采空區(qū)高濃度瓦斯抽采，有效解決了工作面留巷回風流瓦斯超限問題和礦井高濃度瓦斯抽采利用的問題；高位鉆孔抽采頂?shù)装暹h程卸壓煤層瓦斯技術，在留巷內(nèi)布置上向穿層鉆孔抽采上部遠程卸壓煤層瓦斯，下向穿層鉆孔抽采下部遠程卸壓煤層瓦斯；留巷鉆孔抽采瓦斯的保障技術，通過控制采空區(qū)埋管抽采管道口的數(shù)量和開啟程度控制采空區(qū)瓦斯抽采量和抽采瓦斯?jié)舛?，采用沿空留?Y 型通風方式，可通過工作面上、下進風巷風量和留巷段埋管抽采量的調(diào)節(jié)，將留巷排放瓦斯的濃度合理控制在安全值以下，因此， Y 型通風對瓦斯管理具 有很大的靈活性?？焖倭粝锵锱猿涮罟に囅到y(tǒng)包括：地面干混充填料制備系統(tǒng)、干混充填料由地面至井下泵站運輸系統(tǒng)、干混充填料送至充填泵料斗上料系統(tǒng)、充填料漿的制備與泵送系統(tǒng)和充填模板支架系統(tǒng)；研發(fā)了集裝料箱式自動卸料至上料系統(tǒng)的高效充填材料的輸送系統(tǒng)，自主研發(fā)了充填模板支架，縮短了立模時間。 第二項技術：巷旁充填材料研制與快速留巷充填工藝系統(tǒng)集成創(chuàng)新。在對沿空留巷內(nèi)外層圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性科學分析基礎上，提出了沿空留巷巷內(nèi)合理支護形式為錨桿支護；提出包括巷道破裂圍巖體強度強化、錨桿支護承載性能強化和圍巖承載結(jié)構(gòu)強化的沿空留巷巷內(nèi)錨桿強化支護技術原理；新型錨桿強化支護技術是 指超高強度桿體、高預緊力、系統(tǒng)高剛度為核心的 “ 三高 ” 錨桿支護技術。 ——— 創(chuàng)新了 3 項留巷鉆孔煤與瓦斯共采技術。主要技術成果如下： ——— 系統(tǒng)地提出留巷鉆孔法煤與瓦斯共采新方法。 “ 低透氣性煤層群無煤柱煤與瓦斯共采關鍵技術 ” 研究課題正是在這樣的背景下提出，將高瓦斯、高地壓、低透氣性煤層群的技術難題等統(tǒng)一起來考慮，以沿空留巷的方式一體化解決高瓦斯、高地溫、高地壓、井巷失穩(wěn)、瓦斯突出、沖擊地壓等開采技術難題，通過通風降溫、簡化采掘接替、實現(xiàn)連續(xù)開 采，并為高效抽采采動卸壓瓦斯、治理煤層群瓦斯提供最佳的工作空間，提出基于快速留巷 Y 型通風抽采卸壓瓦斯的煤氣共采技術路線。 低透氣性煤層群 開采已經(jīng)面臨眾多新的技術難題迫切需要攻關研究。從安全開采角度看，應先采瓦斯，將煤層轉(zhuǎn)到低瓦斯狀態(tài)再開采煤炭，以淮南礦區(qū)為例，煤層瓦斯含量高達 26m3/t，要抽采到 8m3/t 以下，按照傳統(tǒng)技術方法，需抽采 10— 20年。 1991 年以來，先后有華北石油地質(zhì)局、中國煤田地質(zhì)總局、西安煤科分院、美國安然公司、德士古公司等在安徽兩淮煤田進行過煤層氣勘探評價工作，共計施工 14 口井，采氣量最大的達到 1000m3/d，絕大多 數(shù)只有幾百立方米，且迅速衰減，有的基本采不出氣 (非均質(zhì)性 )。生產(chǎn)礦井各煤層 — 600m 水平大部分區(qū)段地溫超過 31℃ ，屬于一級高溫區(qū)，局部區(qū)段大于 37℃ ，進入二級高溫區(qū)。 高地溫問題也越顯突出。進入深部以后小煤柱沿空掘巷圍巖變形顯著增加，成為制約綜采面快速推進的主要障礙。 深部軟巖和煤巷支護難度更大。礦區(qū)所有礦井全面升級為煤與瓦斯突出危險礦井或煤層。目前，淮南礦區(qū)內(nèi)大部分生產(chǎn)礦井的開采深度 — 700— 1000m，且開采深度正以每年 20— 25m 的速度增加，新建礦井首采區(qū)多在距地表 800m 以下 深度，未來十年面臨的煤與瓦斯突出威脅增加問題、軟巖支護問題、采空側(cè)小煤柱地壓問題及地溫問題日趨嚴重，深部開采面臨巨大的安全技術挑戰(zhàn)。 近年來，我們以淮南礦區(qū)為代表圍繞瓦斯治理技術開展了卓有成效的科技攻關，取得了一系列技術創(chuàng)新成果和行之有效的瓦斯治理辦法，在行業(yè)內(nèi)產(chǎn)生了廣泛影響，但礦井進入深部開采以來，淺部成熟的依 托巖巷工程的瓦斯治理技術對深井開采布局的制約作用越來越大。創(chuàng)造了深井復雜地質(zhì)條件下沿空留巷綜采月產(chǎn) 36 萬噸的紀錄，采區(qū)瓦斯抽采率 70%以上。 2020 年完成實驗室模擬、相關材料、系統(tǒng)設計研究； 2020 年開始進行工業(yè)性試驗并取得成功； 2020 年進行項目申報； 2020 年 3 月通過了行業(yè)鑒定。 煤礦安全高效開采技術的重大突破 科技部門戶網(wǎng)站 2020 年 05 月 26 日 來源：科技日報 “ 低透氣性煤層群無煤柱煤與瓦斯共采關鍵技術 ” 課題組，由煤礦瓦斯治理國家工程研究中心、淮南礦 業(yè)（集團）有限責任公司、安徽建筑工業(yè)學院、中國礦業(yè)大學、安徽理工大學、沈陽天安礦山機械科技有限公司等企業(yè)和院校、科研機構(gòu)的優(yōu)秀科研技術人員組成。所以，我們的部門決策者、工程技術人員應當完善對新事物思維方式，提升對新技術、新知識的認知、理解和吸收的能力，充分認識到煤與瓦斯共采的戰(zhàn)略意義。是最終形成綠色采礦、科學采礦的必由之路。圍繞企業(yè)實際存在生產(chǎn)實際的問題，開展科學研究，走產(chǎn)學研合作的道路，是推進企業(yè)進步，發(fā)展生產(chǎn)力，提升綜合國力的必由之路。第二，該項技術與淮南礦業(yè)集團多年來營造出的創(chuàng)新、實效、求真的行業(yè)理念、領導階層對科學研究的高度重視密不可分，從上世紀末開始研究的卸壓開采技術，到今天的低透氣性煤層煤與瓦斯共采的開采方法，均折射出了 淮南礦業(yè)企業(yè)的創(chuàng)新風貌。 “低透氣性煤層群無煤柱煤與瓦斯共采關鍵技術 ”在淮南礦業(yè)集團的成功實踐不是偶然所成。同時把對煤礦有害而且是嚴重的溫室氣體，變廢為寶，把瓦斯變成了能源資源。爭取在深井高瓦斯、高地應力、低透氣性煤層群、構(gòu)造復雜的礦區(qū)建成世界首個億噸級新型能源基地，為國家實施 能源安全戰(zhàn)略，為煤炭工業(yè)推進安全高效可持續(xù)發(fā)展，提供源源不斷的技術保障、技術支持和創(chuàng)新動力！在此也真誠地希望新聞界朋友們一如既往地給予關心、支持和幫助！ 謝謝大家！ 中國工程院院士、采礦工程專家 錢鳴高 淮南礦業(yè)集團主持完成的煤與瓦斯共采課題在淮南礦區(qū)的顧橋煤礦、新莊孜煤礦及其他地區(qū)多個煤礦得到 了成功實踐，課題針對深井高瓦斯、高地應力和低透氣性特困復雜地質(zhì)條件下資源開采中的技術難題，成功研發(fā)了新型充填材料和充填工藝，解決了強采動影響條件下的沿空留巷支護和快速構(gòu)筑充填體技術難題，使沿空留巷改善了通風系統(tǒng)，并成功地在沿空巷道由向采空這和卸壓巖層內(nèi)抽采瓦斯。低透氣性煤層群無煤柱煤與瓦斯共采關鍵技術實現(xiàn)了瓦斯抽采最大化和瓦斯利用最大化，采煤工作面瓦 斯抽采率達 70%以上。 廣泛應用低透氣性煤層群無煤柱煤與瓦斯共采關鍵技術，符合國家 “先抽后采 ”安全開采方針和 “煤氣共采 ”能源戰(zhàn)略，對我國安全高效開發(fā)深部煤炭和煤層氣資源，保障生命安全，保障能源安全，保護生態(tài)環(huán)境，加快中國煤炭工業(yè)安全發(fā)展、節(jié)約發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展步伐，均具有十分重大的現(xiàn)實意義和深遠的歷史意義！ 為保障該項技術安全可靠應用，煤礦瓦斯治理國家工程研究中心、淮南礦業(yè)集團針對我國煤層群賦存條件的差異，已 集中優(yōu)勢力量，開展本課題的擴大推廣運用研究，將逐步形成該項技術的標準和規(guī)范，指導全國類似條件礦井安全高效生產(chǎn)。 女士們、先生們、朋友們： 我國 70%左右的礦區(qū)類似淮南資源條件，即低透氣性高瓦斯、高地應力煤層群開采的礦區(qū)治理瓦斯必須走卸壓開采無煤柱沿空留巷 Y型通風煤與瓦斯共采的道路：即利用煤層群開采條件，首采關鍵卸壓層，采用無煤柱連續(xù)開采技術，實現(xiàn)全面卸壓開采，增加煤層透氣性，抽采卸壓瓦斯，消除煤柱應力集中，真正實現(xiàn)大面積區(qū)域消除瓦斯威脅。通過近距離煤層群煤與瓦斯共采工業(yè)性試驗，留巷卸壓煤氣共采，首采卸壓煤層安全回采煤炭 40 萬噸，解放上覆 B11b 煤層煤量 萬噸；解放下伏 B8 煤層煤量 萬噸；總計解放煤量 萬噸。 第二種典型條件：近距離煤層群煤與瓦斯共采工業(yè)性試驗。顧橋煤礦首采關鍵卸壓層沿空留巷 Y型通風煤與瓦斯共采實踐表明： 1115(1)綜采工作面采用沿空留巷 Y型通風抽采卸壓瓦斯技術，取得了較好的瓦斯治理效果，留巷回風流瓦斯?jié)舛仍?%以下，消除了上隅角瓦斯超限現(xiàn)象 ，綜采生產(chǎn)的安全可靠性顯著提高。 取得了兩種典型煤層群條件下的工業(yè)性試驗成功。 第三項技術：留巷鉆孔抽采卸壓瓦斯技術。成功研究制備了 CHCT 新型充填材料，該材料能滿足礦壓顯現(xiàn)規(guī)律和巷道變形特性要求，具有良好的承載特性和變形性能且適宜遠距離泵送施工；集成創(chuàng)新了快速留巷巷旁充填工藝系統(tǒng)。選擇超強桿體、高剛度護網(wǎng)、超大托盤、超強大扭矩阻尼螺母，實施大扭矩安裝、維持錨桿的荷載，并向圍巖擴散，形成高強主動高阻穩(wěn)定的錨桿支護圍巖承載結(jié)構(gòu)；提 出采用仿液壓支架結(jié)構(gòu)作為巷內(nèi)輔助加強支護、巷旁充填材料的性能要求有良好的泵送性能，能滿足復雜高程變化條件下的遠距離泵送要求，拆模時間應滿足綜采工作面快速推進的要求，保證沿空留巷支護墻體能緊隨工作面及時快速構(gòu)筑。第一項技術：沿空留巷圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制技術。根據(jù)煤層群賦存條件，首采關鍵卸壓層，沿采空區(qū)邊緣沿空留巷實施無煤柱連續(xù)開采，在留巷內(nèi)布置上（下）向高（低）位鉆孔，抽采頂（底）板卸壓瓦斯和采空區(qū)富集瓦斯的煤層瓦斯開采技術，并通過創(chuàng)新快速構(gòu)建沿空留巷巷旁充填墻體技術，形成與綜采工作面同步推進的煤與瓦斯共采的開采方法，以及替代多條巖巷的抽采卸壓瓦斯的煤與瓦斯共采技術體系。 女士們、先生們、朋友們： 這項技術研究，充分采用了實驗室相似材料模擬、數(shù)值模擬、圍巖結(jié)構(gòu)理論分析等綜合手段，結(jié)合淮南礦區(qū)幾種典型的高瓦斯、高地壓煤層群開采的 工業(yè)性試驗，實現(xiàn)了低透氣性煤層群無煤柱煤與瓦斯共采技術的集成，獲得了自主知識產(chǎn)權(quán)，申請專利 7 項。這既是開發(fā)深部煤、氣資源的技術需要，也是貫徹落實國家能源政策和實現(xiàn)煤礦安全高效開采的客觀需求。總結(jié)出一整套深井低透氣性煤層群煤與瓦斯共采關鍵技術。煤炭是我國主體能源，國民經(jīng)濟發(fā)展對能源需求較大，而東部地區(qū)煤炭作為國家主要能源基地長期不可替代，按照傳統(tǒng)技術方法，像淮南礦區(qū)等大多數(shù)煤礦將無法正常生產(chǎn)，導致煤炭產(chǎn)量大幅下降，顯然不能滿足國家社會經(jīng)濟發(fā)展對 能源的需求。從安全開采角度看，煤礦應先采瓦斯后采煤，即將高瓦斯煤層抽采到低瓦斯狀態(tài)再開采煤炭。進入深部以后留煤柱及小煤柱掘巷圍巖變形顯著增加，成為制約綜采面快速推進的主要障礙。 高地應力松軟煤巖巷道支護難度更大。 三是低透氣性煤層群高瓦斯煤礦井下瓦斯治理技術是世界性難題。 1991年以來，先后有華北石油地質(zhì)局、中國煤田地質(zhì)總局、西安煤科分院、美國安然公司、德士古公司等在安徽兩淮煤田進行過煤層氣勘探評價工作，共計施工 14 口井，采氣量最大的達到 1000 立方米 /天，絕大多數(shù)只有幾百立方米，且迅速衰減，有的基本采不出氣 (非均質(zhì)性 )。 二是地面鉆井開采低透氣性煤層群煤層氣技術沒有解決?；茨系V業(yè)集團大部分生產(chǎn)礦井的開采深度已達 700～ 1000 米，且開采深度正以每年 20～ 25 米的速度增加，新建礦井首采區(qū)多在距地表 800 米以下的深度。我國大多數(shù)煤礦構(gòu)造復雜、高瓦斯、高地應力，煤層透氣性低。 1998 年特別是 2020 年以來，淮南礦業(yè)集團吸取瓦斯爆炸事故教訓，開展了卓有成效的瓦斯治理技術攻關，創(chuàng)新了 “可保盡保，應抽盡抽 ”等一系列瓦斯治理理念，堅持 “一先進三保護 ”發(fā)展觀，發(fā)展先進生產(chǎn)力，保護生命，保護資源，保護環(huán)境，率先研究成功卸壓開采抽采瓦斯理論與技術體 系，取得了一大批創(chuàng)新成果，找到了解決瓦斯治理技術這一世界性難題的方法和途徑，在行業(yè)內(nèi)產(chǎn)生了廣泛影響和示范作用，全國高瓦斯煤礦安全高效開采實現(xiàn)了歷史性的新的技術突破。創(chuàng)造了沿空留巷綜采月產(chǎn)36 萬 噸的世界紀錄，采區(qū)的瓦斯抽采率高達 70%以上。 鑒定委員會的專家對研究成果評價為： “低透氣性煤層群無煤柱煤與瓦斯共采關鍵技術取得重大突破，達到國際領先水平 ”。其重要意義在于：解決了我國煤礦高瓦斯、高地應力、低透氣性煤層群開采條件的安全高效開采技術難題；保證了高瓦斯煤礦采煤工作面安全生產(chǎn)，實現(xiàn)了煤與瓦斯共采，采煤和瓦斯治理成本大大降低；提高了煤炭資源回收率；改善了煤礦安全狀況，發(fā)展了先進生產(chǎn)力、保護了生命、保護了資源、保護了環(huán)境，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。 低透氣性煤層群無煤柱煤與瓦斯共采關鍵技術新聞發(fā)布稿 發(fā)布人：袁 亮 淮南礦業(yè)集團常務副總經(jīng)理、總工程師，煤礦瓦斯治理國家工 程研究中心主任，中國煤炭學會副理事長，中國巖石力學與工程學會副理事長，教授，博導， “低透氣性煤層群無煤柱煤與瓦斯共采關鍵技術 ”課題組負責人 女士們、先生們、新聞界各位朋友： 下午好！ 首先，我代表煤礦瓦斯治理國家工程研究中心，代表中國煤炭學會，代表淮南礦業(yè)集團，對新聞界各位嘉賓的光臨指導，表示熱烈的歡迎；對朋友們長期關心支持淮南煤礦的建設與發(fā)展，表示由衷的感謝！ 今天請新聞界各位朋友蒞臨淮南，主題是發(fā)布一個擁有中國人自主知識產(chǎn)權(quán)的重大技術創(chuàng)新項目：低透氣性煤層群無煤柱煤與瓦斯共 采關鍵技術。 王家臣（中國礦業(yè)大學（北京） 能源學院院長）：真正實現(xiàn)了煤與瓦斯共采，這個項目很成功。 黃福昌（兗礦集團 總工程師）：這項技術不僅對煤與瓦斯共采，對于礦井采區(qū)進行規(guī)范布局、實現(xiàn) 減