【背景】根据煤层赋存状况及开采技术条件,在合理位置布置专用瓦斯抽采巷道,在巷道内布置钻孔抽采煤层瓦斯。巷道法煤与瓦斯共采是高瓦斯低透气性煤层群安全高效开采的典型模式,既可以降低首采层工作面回采过程中的瓦斯涌出,实现首采层工作面的安全回采,又可以降低卸压层的瓦斯压力和含量,变高瓦斯突出危险煤层为低瓦斯无突出危险煤层,实现卸压层煤和瓦斯资源的安全高效开采。下图为巷道法煤与瓦斯共采。

将高瓦斯、高地压、高地温、低透气性煤层群的技术难题等统筹考虑,采用无煤柱沿空留巷,沿煤层采空区边缘将回采巷道保留下来,形成Y型通风消除上隅角瓦斯积聚,降低回采系统热害;相邻区段连续开采,形成大范围连续卸压区,提高煤层渗透性;留巷替代预先布置的专用瓦斯抽采岩巷,在留巷内布置钻孔抽采卸压层及采空区卸压瓦斯,实现采煤与卸压瓦斯抽采同步推进,高、低浓度瓦斯分源抽采。下图为留巷钻孔法无煤柱煤与瓦斯共采。

当前煤矿区较为成熟的地面钻井法煤与瓦斯共采主要有2类:第1类是“煤气共采”的“淮南模式“。即在短期内无法采用地面煤层气开采技术的复杂地质条件低透气性高瓦斯煤层的煤矿区,采用地面钻井抽采采动区卸压瓦斯,实现煤采气一体化、煤与瓦斯共采。该方法既可以抽采采空区瓦斯,又可以抽采采动区临近层卸压瓦斯,适用于低透气性煤层群开采。下图为淮南模式-采动区卸压瓦斯立体抽采。

第2类是“先抽气后采煤”的“晋城模式”。即将煤矿区划分为远景规划区(一般在5~10 a甚至更长时间以后进行采煤作业)、开拓准备区(一般为3~5 a内即将进行回采的区域)与煤炭生产区3个区间。在远景规划区采用地面钻井预抽煤层瓦斯,在开拓准备区采用地面与井下联合抽采技术、区域递进式抽采技术、条带迈步式抽采技术等抽采煤层瓦斯,在煤炭生产区采用边抽边掘、采空区抽采、本煤层钻孔抽采及采动区地面抽采技术等井下瓦斯抽采技术抽采煤层瓦斯,形成采气后采煤的“三区联动立体抽采模式”,实现煤与瓦斯协调开发。该方法适用于地质构造条件相对简单,煤层较高渗较硬,地势平缓的区域。下图为晋城模式-煤矿区瓦斯三区联动立体抽采。

【来源】袁亮.我国深部煤与瓦斯共采战略研究[J].煤炭学报,2016,41(1):1-6.