煤层气卸压开采

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1、煤与瓦斯共采：领跑煤炭科学开采时间：2011-2-2116:16:32来源：煤炭网　国民经济快速发展对煤炭的过高依赖与煤矿安全特别是煤矿瓦斯之间的巨大矛盾成为制约我国煤炭工业健康可持续发展的瓶颈。　　　　中国工程院院士袁亮历时10余年研究和实践，提出了煤与瓦斯共采理论，解决了低透气性煤层煤矿瓦斯治理这一世界性、历史性的难题，杜绝了瓦斯爆炸事故，极大地解放了煤矿生产力，探索出了一条煤炭科学开采，煤炭工业绿色发展新路。　　　　2010年11月18日，由中国工程院、国家能源局举办的首届中国能源论坛明确提出：我国将“坚

2、持以煤炭为主体、电力为中心、油气和新能源全面发展的能源战略”，2030～2050年煤炭年需求达35亿吨，在能源结构中的比例仍占50%。可见，在相当长的时期内，煤炭作为我国主导能源和基础能源的地位无法替代。　　　　然而，我国煤炭开采难度大，-1000米以下煤炭资源量占总资源量的53%，全国95%以上的煤矿为井工开采，瓦斯、水、火、地压、地温等自然灾害严重，特别是瓦斯问题尤为突出，国有重点煤矿70%以上是高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井，且大部分为低透气性煤层。长期以来，我国在低透气性煤层中开展的地面煤层气开采一直未能取得

3、突破，国家曾引进美国技术在两淮矿区实施数口地面钻井开采煤层气，试验均告失败。同时，在煤矿井下引进德国、澳大利亚钻机直接在煤层中抽采瓦斯的尝试也没有成功。上述研究至今仍未取得进展，因此，自上世纪80年代以来，随着煤矿开采深度增加，瓦斯灾害升级，此类煤矿瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出事故频繁发生。　　　　淮南矿区是瓦斯危害最典型的矿区之一，历史上是全国煤矿瓦斯事故重灾区。近十多年来，我们针对低透气性煤层瓦斯治理状况，即地面煤层气开采和地下直接抽采瓦斯均走不通的客观事实，大胆从煤矿井下开采源头来解决低透气性高瓦斯煤层瓦斯治理

4、难题，依靠井下采场卸压开采来增加煤层透气性，并抽采卸压瓦斯的煤与瓦斯共采理论。解决了低透气性煤层煤矿瓦斯治理这一世界性、历史性的难题，杜绝了瓦斯爆炸事故，大大解放了矿区生产力。十多年淮南矿区及全国类似条件安全开采瓦斯治理实践已证明，煤与瓦斯共采是实现煤炭科学开采的必由之路。　　　　把“老虎”关进笼子里　　　　淮南矿区资源丰富，探明资源量500亿吨，其中-1200米以浅国家批准的总体资源量285亿吨，煤层气资源近7000亿立方米，是我国东部和南部最大的一块整装煤田，占我国东部煤炭储量的50%，占安徽省煤炭储量的7

5、4%。　　　　然而，淮南煤炭赋存条件差，为低透气性煤层群开采条件，渗透率极低地质条件极为复杂，煤层瓦斯含量高，每分钟瓦斯涌出量达1100立方米，居全国前列，是我国开采难度最大的煤田之一，瓦斯事故多发。几十年来，被瓦斯这只“猛虎”所束缚，矿区煤炭产量一直徘徊在1000万吨左右，丰富的煤炭资源和良好的区位优势难以发挥。　　　　众所周知，低透气性煤层瓦斯治理是世界性难题，传统的治理办法是“拼刺刀”，即直接在低透气性高瓦斯、煤与瓦斯突出煤层进行治理措施和采掘活动，对瓦斯是“堵”而不是“疏”。这个路子已经证明是行不通的，

6、大量瓦斯仍然存留在煤层之中，治理效果差。要想降伏瓦斯这只“拦路虎”，消除瓦斯威胁，实现安全生产，就必须走出一条新路子。　　　　1996年4月，通过大量试验研究和理论论证，我提出了“卸压开采煤与瓦斯共采”的技术原理：打破传统自上而下的开采顺序，首先开采瓦斯含量相对较低的薄煤层，造成上下岩层移动，膨胀卸压，从而增加煤层透气性，使得相邻煤层的瓦斯被解析为游离瓦斯，再通过预先布置的巷道和钻孔“抽采”到地面。这样，实现了煤与瓦斯共采，煤层得以在低瓦斯状态下安全开采，抽采到地面的瓦斯通过地面永久抽采系统进行综合利用，实现低

7、碳经济。　　　　这一理论提出之后，当时在推广实施的过程中却遇到了很大的阻力，因为煤矿技术创新不像其他行业的技术创新，如果失败风险很大，不但耗费人力、物力、财力，还极有可能威胁到安全生产。因此，需要大胆设想，小心求证。1996年10月，淮南煤矿举行了“卸压开采煤与瓦斯共采技术”专家论证会。当与会人员听懂这个方案后，一片哗然，不约而同地提出了质疑。有的人认为这是异想天开，其中一位专家说：“对于卸压开采，我们在50年代就已经搞过，都没有成功。”另外一位专家担心：“卸压瓦斯不进入钻孔，在巷道里四处乱窜，从而给安全造成巨

8、大的威胁。”　　　　淮南煤矿已经别无选择，我们还是决定开展实验室研究和现场验证试验，并力推该项新技术，在新区的潘一矿和老区的新庄孜矿各选择一个工作面进行试验。　　　　1998年9月，令人惊喜的消息传来。“卸压开采抽采瓦斯煤与瓦斯共采技术”取得了巨大的成功，仅潘一矿一条巷道就抽出了1000多万立方米的瓦斯，煤层透气性增加了2880倍，低透气性煤层卸压增透后，煤层中60%以上瓦斯被抽采出来