專題-采空區(qū)瓦斯治理與研究

專題部分采空區(qū)瓦斯治理與研究摘要：采空區(qū)瓦斯是回采工作面瓦斯涌出主要來源之一，而采空區(qū)瓦斯抽放具有抽放流量大、來源穩(wěn)定等特點(diǎn)，成為回采工作面瓦斯治理的重要手段。尤其是對(duì)于本煤層預(yù)抽效果不理想、采空區(qū)瓦斯涌出量大的工作面，采空區(qū)抽放方法是首選的抽放方法。關(guān)鍵詞：采空區(qū)；瓦斯抽放1. 緒論1.1引言我國是一個(gè)以煤為主要能源的國家，在一次能源的總資源量中，煤炭資源約占90%，在一次能源的生產(chǎn)和消費(fèi)構(gòu)成中，煤炭所占比例長(zhǎng)期保持在75%左右，盡管20世紀(jì)90年代大力進(jìn)行了能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，2000年煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)在一次能源中所占比重仍分別達(dá)67.2%和67%。從我國擁有及可能利用的能源資源類別來看，以煤為主的能源格局長(zhǎng)期內(nèi)不會(huì)有根本的改變，煤礦開采的規(guī)模還會(huì)很大。因此，要保證國民經(jīng)濟(jì)和煤炭工業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展，建設(shè)高產(chǎn)高效礦井，提高采掘機(jī)械水平，是我國煤礦發(fā)展的必由之路。綜合機(jī)械化采煤在條件適宜時(shí)，具有高產(chǎn)高效、成本低、經(jīng)濟(jì)效益顯著的特點(diǎn)。近年來，隨著煤炭科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高產(chǎn)高效礦井?dāng)?shù)量大大增加，部分礦井經(jīng)技術(shù)改造，通過進(jìn)行綜合機(jī)械化裝備，礦井的年產(chǎn)量有了很大的提高。但由于綜合機(jī)械化采煤開采強(qiáng)度大、生產(chǎn)集中、推進(jìn)速度快，使采煤工作面瓦斯涌出表現(xiàn)出了強(qiáng)度高、數(shù)量大和極不均衡等特點(diǎn)，同時(shí)綜采工作面由于采高較大，走向長(zhǎng)度較長(zhǎng)，推進(jìn)速度較快，因而往往形成較大面積的采空區(qū)，在頂板周期來壓時(shí)，常造成工作面及其回風(fēng)流瓦斯超限，對(duì)安全生產(chǎn)構(gòu)成了極大威脅。煤壁、落煤和采空區(qū)是工作面瓦斯涌出的三個(gè)部分，其中采空區(qū)瓦斯涌出在工作面瓦斯涌出中占有較大的比例。由于綜采面多為長(zhǎng)壁式回采工作面，而一般長(zhǎng)壁工作面采空區(qū)的瓦斯涌出量占工作面總瓦斯涌出量的3040%以上，多者達(dá)7080%，采空區(qū)瓦斯的大量涌出往往導(dǎo)致工作面瓦斯超限頻繁和被迫停產(chǎn)。為了保證較高的產(chǎn)量，必須保證一定的割煤速度，因此工作面煤壁、落煤瓦斯涌出難以有效控制，同時(shí)，由于采空區(qū)瓦斯涌出受多種因素影響，涌出空間也比較大，所以通過對(duì)工作面及其采空區(qū)瓦斯運(yùn)移規(guī)律的研究，可以有的放矢地采取有效措施，對(duì)綜采工作面進(jìn)行瓦斯治理，從而消除制約綜采工作面高產(chǎn)高效的這一重要因素，使綜采工作面充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的高產(chǎn)高效。1.2國內(nèi)外瓦斯抽采治理技術(shù)研究現(xiàn)狀礦井瓦斯是成煤過程中的一種伴生產(chǎn)物，其主要成分是甲烷。它是一種無色、無味、無臭的氣體。比空氣輕，相對(duì)密度為0.554。為了減少和解除礦井瓦斯對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的威脅，利用機(jī)械設(shè)備和專用管道造成的負(fù)壓，將煤層中存在或釋放出的瓦斯抽出來，輸送到地面或其他安全地點(diǎn)的做法，叫做瓦斯抽放。采空區(qū)瓦斯是回采工作面瓦斯涌出主要來源之一，而采空區(qū)瓦斯抽放具有抽放流量大、來源穩(wěn)定等特點(diǎn)，成為回采工作面瓦斯治理的重要手段。尤其是對(duì)于本煤層預(yù)抽效果不理想、采空區(qū)瓦斯涌出量大的工作面，采空區(qū)抽放方法是首選的抽放方法。近年來，國內(nèi)外對(duì)高瓦斯礦井采空區(qū)瓦斯抽放進(jìn)行了大量的研究，隨著煤礦安全生產(chǎn)以及對(duì)瓦斯利用的重視，采空區(qū)抽放比例正在逐步增大。瓦斯事故是煤礦四大災(zāi)害之首，我國高瓦斯爆炸煤礦占礦井總數(shù)的44%，瓦斯事故死亡礦工占煤礦總死亡人數(shù)的30%40%，瓦斯事故又占煤礦重大傷亡事故的70%80%。采煤之前先采氣，可從根本上防止煤礦瓦斯事故，改善煤礦安全生產(chǎn)條件，同時(shí)，還可以減少礦井建設(shè)和生產(chǎn)通風(fēng)費(fèi)用1/51/4，有利于提高煤礦的經(jīng)濟(jì)效益。所以瓦斯的綜合開發(fā)利用，不但對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)和提高經(jīng)濟(jì)效益有重要作用，而且對(duì)我國的環(huán)境保護(hù)事業(yè)也有著非常深遠(yuǎn)的意義。我國從20世紀(jì)50年代就開始采用井下方法抽放煤層氣，當(dāng)時(shí)主要是作為安全措施，防治瓦斯事故的發(fā)生，采取的主要技術(shù)有本煤層抽放，鄰近層抽放，采空區(qū)抽放，地面抽放等，但抽放率還不能令人滿意。在國外，煤層氣井下抽放技術(shù)也被廣泛采用，如前蘇聯(lián)、德國等。無論是在國內(nèi)和國外，礦井煤層氣的抽放均作為開采安全技術(shù)來對(duì)待。煤層氣主要不作為能源開采對(duì)象，因此抽放率往往以能否保證安全為標(biāo)準(zhǔn)。抽放率低，大量煤層氣排空而不進(jìn)行抽放或抽放效果差的礦井，極易發(fā)生瓦斯爆炸事故。20世紀(jì)80年代以來，獨(dú)立于礦井之外的地面煤層氣開采技術(shù)有了長(zhǎng)足發(fā)展，其中特別是美國、澳大利亞，由于煤層氣埋藏條件優(yōu)越，煤層氣工業(yè)得到迅速發(fā)展。我國有豐富的煤層氣資源，20世紀(jì)90年代中期，開展了一定的煤層氣開發(fā)工作，但除極少數(shù)煤層滲透性較好的礦區(qū)，能收到較好效果外，絕大部分由地面打鉆建立的煤層氣開采企業(yè)收效不高，這也使煤層氣地面開采陷入困境。近年來，國內(nèi)開始引入了美國的多分支水平井鉆井技術(shù)進(jìn)行煤層氣開采，但是一方面其鉆井成本昂貴，每口井達(dá)7000萬1億元，另一方面其對(duì)煤層的擾動(dòng)卸壓范圍和提高滲透性的效果仍然有限，難以適合我國國情和煤層條件。近年來中國礦業(yè)大學(xué)煤礦礦山巖層控制理論和實(shí)踐的學(xué)者，根據(jù)我國煤層特征、煤層氣在煤體中的賦存狀態(tài)等，從采動(dòng)應(yīng)力場(chǎng)、煤巖體損傷、裂隙發(fā)育與演化場(chǎng)、圍巖運(yùn)動(dòng)的特征和規(guī)律出發(fā)，研究采動(dòng)影響增加煤層滲透性、對(duì)煤層氣解吸、運(yùn)移的重要影響等，提出了利用采動(dòng)卸壓與巖層破裂增加煤層滲透性進(jìn)行煤層氣井下開采，實(shí)現(xiàn)煤炭與煤層氣共同開采的新理念（圖1），是煤礦開采理論與技術(shù)思想的重要?jiǎng)?chuàng)新。在煤層氣運(yùn)移規(guī)律方面，周世寧院士對(duì)煤層煤層氣流動(dòng)規(guī)律的研究表明：煤層氣在煤巖體中的運(yùn)移屬于多孔介質(zhì)中的滲流，符合達(dá)西定律。國內(nèi)外學(xué)者如Bibhuti、趙陽升、繆協(xié)興等對(duì)裂隙巖體、塊裂巖體以及破裂巖體的滲透特性進(jìn)行了廣泛的研究。丁廣驤、蔣曙光、王繼仁等分別就采空區(qū)煤層氣流動(dòng)規(guī)律開展了模擬與實(shí)測(cè)研究。由于對(duì)巖移過程中應(yīng)力場(chǎng)和裂隙場(chǎng)的動(dòng)態(tài)分布特征缺乏深入認(rèn)識(shí)和定量描述，在采后卸壓煤層氣運(yùn)移規(guī)律的理論分析與數(shù)值計(jì)算研究中，未能充分體現(xiàn)巖移過程中煤巖體應(yīng)力場(chǎng)和裂隙場(chǎng)特征。于不凡、俞啟香等對(duì)解放層開采的卸壓作用機(jī)理開展了深入的研究，形成了我國獨(dú)具特色的解放層開采與抽采煤層氣相結(jié)合的綜合防突措施。但就覆巖巖性及其組合對(duì)鄰近層煤層氣涌出及下解放層有效解放范圍的影響研究不多。圖1 煤與瓦斯共采技術(shù)體系在瓦斯抽采方面，一般瓦斯抽采方法可分為：地面鉆井瓦斯抽采技術(shù)和井下瓦斯抽采技術(shù)。地面鉆井瓦斯抽采技術(shù)，雖在國內(nèi)外已作過研究和試驗(yàn)，但主要是針對(duì)煤層賦存穩(wěn)定、滲透性好的煤層，少數(shù)低透氣性煤層礦區(qū)也曾配合水力壓裂等措施進(jìn)行過地面鉆井抽采瓦斯，但產(chǎn)氣效果不理想。目前國內(nèi)外還沒有在松軟低透煤層成功進(jìn)行地面鉆井抽采瓦斯的實(shí)踐。國內(nèi)抽采主要靠采動(dòng)卸壓后井下抽采方法，包括有：本煤層鉆孔抽采、鄰近層鉆孔卸壓抽采、采空區(qū)鉆孔抽采、穿層鉆孔抽采和開掘?qū)Ｓ猛咚瓜锏烂荛]抽采等。經(jīng)過近50年的發(fā)展，中國煤礦井下煤層氣抽采及其利用工作從無到有，從小到大。目前以錢鳴高院士為首的課題組提出了“煤與煤層氣共采”技術(shù)，它是指利用煤層開采引起的巖層移動(dòng)對(duì)煤層滲透性的增大作用，在采煤的同時(shí)高效開采卸壓煤層氣。在“煤與瓦斯共采”技術(shù)方面，巖層運(yùn)動(dòng)中的關(guān)鍵層理論所得出的節(jié)理裂隙分布、離層規(guī)律對(duì)上鄰近層瓦斯動(dòng)態(tài)涌出與下解放層開采最大卸壓高度的影響等瓦斯抽出技術(shù)有重要作用。但是，由于目前煤層氣抽采理念仍停留在以安全為主的瓦斯抽采上，煤與煤層氣共采理論基礎(chǔ)尚未建立。目前中國煤礦井下煤層氣抽采與其它煤礦井下煤層氣抽采利用工作做得比較好的國家相比，還存在著一些差距，主要有:抽采煤層氣總量少，利用率低；井下抽采率不高；噸煤煤層氣抽采量少，噸煤鉆孔量少；綜合抽采工作不足，裝備和管理水平有待加強(qiáng)和提高。事實(shí)上，采動(dòng)條件下的煤層氣運(yùn)移規(guī)律除與煤層氣賦存地質(zhì)條件相關(guān)外，主要取決于采動(dòng)煤巖體應(yīng)力場(chǎng)與裂隙場(chǎng)的變化。采動(dòng)后煤巖體應(yīng)力場(chǎng)和裂隙場(chǎng)的動(dòng)態(tài)研究規(guī)律與開采技術(shù)條件和覆巖巖性結(jié)構(gòu)及組合緊密相關(guān)。對(duì)于我國的實(shí)際情況，基于采動(dòng)巖體移動(dòng)規(guī)律研究采動(dòng)巖體應(yīng)力場(chǎng)與裂隙場(chǎng)動(dòng)態(tài)演化對(duì)煤層氣解吸、運(yùn)移的影響規(guī)律及其耦合效應(yīng)，探討煤與煤層氣共采的理論與技術(shù)是今后一個(gè)時(shí)期在煤層氣開采中必然的選擇。2. 礦井瓦斯抽放的目的和意義(1)抽放瓦斯可以減少開采時(shí)的瓦斯涌出量，從而可減少瓦斯隱患和各種瓦斯事故，是保證安全生產(chǎn)的一項(xiàng)預(yù)防性措施。(2)抽放瓦斯可以減少通風(fēng)負(fù)擔(dān)，降低通風(fēng)費(fèi)用，還能夠解決通風(fēng)難以解決的難題。(3)煤層中的瓦斯同煤炭一樣是一種地下資源，抽出來送到地面作為原料和燃料加以利用，“變害為利”、“變廢為寶”，可以收到節(jié)約煤炭，保護(hù)環(huán)境的效果和可觀的經(jīng)濟(jì)效益。3. 礦井瓦斯存在狀態(tài)(1)游離狀態(tài)(也稱啟由狀態(tài))；這種瓦斯以完全自由的氣體狀態(tài)存在于煤體或圍巖的較大裂縫、孔隙或空洞之中。(2)吸附狀態(tài)(也稱結(jié)合狀態(tài))；按其結(jié)合形式的不同，又分為吸著和吸收二種狀態(tài)。吸著狀態(tài)是瓦斯氣體分子在其與煤粒固體分子問的引力作用下而被吸著在煤體孔隙的內(nèi)表面上所呈現(xiàn)的狀態(tài)，形成一層很薄的吸附層。吸收狀態(tài)是瓦斯分子進(jìn)入煤體膠粒結(jié)構(gòu)內(nèi)部與煤部分子結(jié)合而呈現(xiàn)的一種狀態(tài)，其類似氣體溶解于液體的現(xiàn)象。吸附狀態(tài)存在的瓦斯量的多少；取決于煤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，炭化程度等。4. 采空區(qū)瓦斯運(yùn)移規(guī)律4.1采空區(qū)頂板卸壓上覆巖層移動(dòng)規(guī)律及瓦斯分布規(guī)律4.1.1采空區(qū)頂板卸壓上覆巖層移動(dòng)規(guī)律通過“砌體梁”理論對(duì)采動(dòng)影響巖體移動(dòng)規(guī)律的整體的“橫三區(qū)”、“豎三帶” (見圖2)的認(rèn)識(shí)，即沿工作面推進(jìn)方向上覆巖層分別經(jīng)歷煤壁支撐影響區(qū)、離層區(qū)、重新壓實(shí)區(qū)，由下而上將采空區(qū)上覆巖層移動(dòng)劃分3個(gè)不同的地帶。圖2 受采動(dòng)影響形成的“三區(qū)”“三帶”示意圖A-煤壁支撐影響區(qū)；B-離層區(qū)；C-重新壓實(shí)區(qū)I-冒落帶；II-裂隙帶；III-彎曲下沉帶回采工作面上覆巖層屬于沉積巖層，一般有一層或幾層較為堅(jiān)硬的厚巖層，在整個(gè)上覆巖層的變形與破壞中起主要的控制作用，這種巖層稱為關(guān)鍵層。在采動(dòng)過程中關(guān)鍵層下部將產(chǎn)生不協(xié)調(diào)的連續(xù)變形，主關(guān)鍵層與亞關(guān)鍵層之間、亞關(guān)鍵層與亞關(guān)鍵層之間變形的不協(xié)調(diào)，將形成巖層移動(dòng)中的離層和各種裂隙分布，在卸壓區(qū)內(nèi)巖層以拉應(yīng)力為主，當(dāng)其超過巖體的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，便出現(xiàn)縱向裂隙，因此在頂板上覆巖層周期斷裂時(shí)，煤壁前方頂板巖層內(nèi)產(chǎn)生開口向上的縱向裂隙，在煤壁后方頂板巖層內(nèi)產(chǎn)生開口向下的縱向裂隙。頂板上覆巖層不規(guī)則垮落的冒高與采高、煤炭的回采率、冒落巖石的膨脹系數(shù)及采空區(qū)的充填程度相關(guān)。從力學(xué)機(jī)制上講，離層是由于上、下巖層的抗彎剛度不同，相鄰巖層間必然產(chǎn)生法向位移。當(dāng)上位巖層的抗彎剛度大于下位巖層時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生離層運(yùn)動(dòng)；當(dāng)上位巖層的抗彎剛度小于下位巖層時(shí)，則形成組合運(yùn)動(dòng)，而巖層的抗彎剛度又取決于巖層的彈模和厚度。當(dāng)相鄰的上下巖層抗彎剛度接近時(shí)，由于上覆巖層的變形是由下至上逐層遞進(jìn)發(fā)展的，所以也會(huì)產(chǎn)生短期的離層。在上覆巖層運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)過程中，在采空區(qū)上方存在著多個(gè)離層裂隙和縱向斷裂裂隙，上覆巖層中的離層面和縱向斷裂面存在著張開和閉合，從產(chǎn)生、發(fā)育到最終閉合是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過程。正是由于上覆巖層存在變化發(fā)展的縱向斷裂面和離層間隙，為煤體內(nèi)的卸壓瓦斯、工作面和采空區(qū)內(nèi)的游移瓦斯提供了通道和儲(chǔ)存空間。當(dāng)煤層頂板存在較堅(jiān)硬的上覆巖層關(guān)鍵層時(shí)，可形成穩(wěn)定的“砌體梁”結(jié)構(gòu)，而在該位置不存在較堅(jiān)硬的上覆巖層關(guān)鍵層時(shí)，則規(guī)則冒落帶將繼續(xù)發(fā)展，直至形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。錢鳴高院士根據(jù)淮北礦業(yè)集團(tuán)公司桃園煤礦的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，整理出的回采工作面回采250m后采空區(qū)離層裂隙呈“0”型圈分布(見圖3)圖3 “O”興圈示意圖在上覆巖層主關(guān)鍵層破斷穩(wěn)定后，采空區(qū)中部離層趨于閉合，而在采空區(qū)兩側(cè)仍各保持一個(gè)離層發(fā)育區(qū)。從平面上看，由于關(guān)鍵層破斷時(shí)形成“砌體梁”結(jié)構(gòu)，在采空區(qū)四周存在一沿層面橫向連通的采動(dòng)離層發(fā)育區(qū)，在周邊走向040m，傾向534m區(qū)間為裂隙發(fā)育區(qū)，沿頂板高度方向，隨工作面推進(jìn)離層由下往上逐步發(fā)展。4.1.2采空區(qū)內(nèi)瓦斯分布規(guī)律采空區(qū)瓦斯涌出特征與煤層的賦存、回采條件密切相關(guān)，采空區(qū)瓦斯主要由采空區(qū)內(nèi)遺煤和鄰近煤層的瓦斯兩部分組成。對(duì)于單一煤層回采，采空區(qū)瓦斯主要來源于采空區(qū)遺煤和少部分圍巖涌出的瓦斯；在討論有鄰近層回采工作面采空區(qū)瓦斯涌出時(shí)，應(yīng)從工作面回采后，所影響鄰近層的卸壓范圍大小及單位時(shí)間內(nèi)向回采工作面散出的瓦斯量人手。一般情況下，由于煤層回采，破壞了煤、巖體的壓力平衡狀態(tài)，上、下部負(fù)荷卸除，引起煤、巖體移動(dòng)，并向采空區(qū)方向膨脹，從而導(dǎo)致包括錯(cuò)動(dòng)而產(chǎn)生的相互貫通裂隙，這些裂隙與采空區(qū)溝通，形成了向采空區(qū)排放瓦斯通道。這樣鄰近層的瓦斯在其自身壓力作用下，通過這些通道向采空區(qū)放散。 采空區(qū)瓦斯流動(dòng)大體可劃分為三個(gè)帶，見圖4。圖4 采空區(qū)瓦斯流動(dòng)“三帶”示意圖 1-涌出帶；2-過渡帶；3-滯留帶在涌出帶中，采空區(qū)遺煤和卸壓鄰近層解吸的瓦斯向工作面和采空區(qū)排放，進(jìn)入涌出帶的瓦斯流動(dòng)速度較快，多以層流形式存在，且涌出帶部分瓦斯被工作面風(fēng)流和采空區(qū)的漏風(fēng)流攜帶到回風(fēng)巷內(nèi)；隨著工作面的推進(jìn)，采空區(qū)進(jìn)入過渡帶，過渡帶的瓦斯在工作面和采空區(qū)壓差作用下，一部分進(jìn)入工作面，另一部分暫時(shí)滯留在采空區(qū)內(nèi)，該區(qū)域瓦斯流動(dòng)速度也明顯下降，流動(dòng)呈現(xiàn)出不均衡性，處于層流、紊流交錯(cuò)階段；進(jìn)入滯留帶時(shí)，釋放采空區(qū)內(nèi)的瓦斯一般滯留在采空區(qū)的深部，流動(dòng)速度較低。上述3個(gè)帶不是固定不變的，隨著工作面的推進(jìn)，采空區(qū)瓦斯涌出三帶出現(xiàn)“浪涌”現(xiàn)象。4.2采空區(qū)滲流運(yùn)動(dòng)及其特性巖層受采動(dòng)影響冒落，采空區(qū)冒落的巖石是形成空隙與裂隙的骨架，在研究采空區(qū)瓦斯流動(dòng)規(guī)律時(shí)，可把冒落巖石及其空隙、裂隙視為多孔介質(zhì)。多孔介質(zhì)是由骨架和流體組成的一類復(fù)合介質(zhì)，它具有以下的特點(diǎn)。(1) 多孔介質(zhì)是多相物質(zhì)所占據(jù)的一部分空間。多相物質(zhì)中至少有一項(xiàng)不是固體，它們可以是氣相或液相。固體部分稱為多孔骨架，沒有固體骨架的那部分空間叫做空隙空間或孔隙空間。(2) 至少有部分孔隙應(yīng)相互連通，不連通的空隙可以看作是多孔骨架。瓦斯在采空區(qū)內(nèi)的流動(dòng)屬于孔隙介質(zhì)中的滲流流動(dòng)。在研究滲流時(shí)，可以用一種假想的連續(xù)介質(zhì)代替真實(shí)的孔隙介質(zhì)。4.2.1假想滲流運(yùn)動(dòng)假想滲流速度定義為：v= Q/S 式中，v 為假想滲流速度，m/s；Q 為通過假想滲流截面積的流量，m3/s；S 為假想滲流截面積，m2。假想的連續(xù)介質(zhì)滲流風(fēng)速為：vi= Q/(ns )=v/n 式中，v 為采空區(qū)漏風(fēng)的真實(shí)平均速度，m/s；s 為滲流通道斷面積，m2s；n 為采空區(qū)的孔隙率；Q 為斷面積s上的滲流流量，m3/s。用假想的滲流代替真實(shí)的滲流后，就可以用多孔介質(zhì)流體力學(xué)理論來分析采空區(qū)滲流運(yùn)動(dòng)規(guī)律。實(shí)際上，該滲流只通過孔隙所占的空間，如設(shè)介質(zhì)的孔隙率為n ，則孔隙內(nèi)風(fēng)流的平均速度v平均為：v平均=nu， 式中，u為孔隙空間中的實(shí)際平均流速，m/s。4.2.2假想滲流性質(zhì)(1)在多種介質(zhì)中任意分出一個(gè)面，假想滲流的流量等于這個(gè)面真實(shí)流量，在所給面上的假想滲流的壓力等于真實(shí)滲流的壓力。(2)假想滲流在它任意體積內(nèi)所受的阻力和同體積的真實(shí)阻力相等。(3)假想滲流的速度在其體積內(nèi)是連續(xù)分布的。因此，可以把滲流看成連續(xù)流來研究，這樣不僅可以避免研究個(gè)別孔隙中氣體近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的困難，而且還可以利用水力學(xué)和流體力學(xué)中的理論來研究滲流問題。4.3采空區(qū)瓦斯運(yùn)移和濃度分布規(guī)律采空區(qū)瓦斯涌出過程表現(xiàn)為采空區(qū)內(nèi)的瓦斯受風(fēng)流機(jī)械擴(kuò)散作用向工作面上隅角運(yùn)移，這是造成回采工作面瓦斯超限的直接原因之一。為了有效地治理工作面瓦斯，必須研究采空區(qū)瓦斯運(yùn)移和分布規(guī)律，掌握采空區(qū)高濃度瓦斯富集區(qū)域和運(yùn)移趨向，以及它與工作面上隅角瓦斯積聚的關(guān)系，為選擇合理的工作面通風(fēng)參數(shù)、采空區(qū)瓦斯抽放方法和參數(shù)提供依據(jù)。4.3.1 沿采空區(qū)深處方向瓦斯?jié)舛茸兓?guī)律對(duì)于無內(nèi)部漏風(fēng)的采空區(qū)，瓦斯?jié)舛确植家?guī)律見圖5。圖5 采空區(qū)瓦斯等濃度場(chǎng)示意圖Ci-瓦斯等濃度線（C1C2C3C4C5）；C5-采空區(qū)同工作面上隅角交界處瓦斯?jié)舛龋籐-高抽巷或高位鉆孔裂隙到工作面距離由圖5(a)看出，從工作面到采空區(qū)深處方向，瓦斯?jié)舛冗B續(xù)增大，到一定距離后瓦斯?jié)舛冗_(dá)到最大值。其原因如下。(1)高瓦斯煤層在回采過程中，上鄰近煤層發(fā)生垮落、斷裂和下沉移動(dòng)，大大改變了其自身原始透氣性和封閉狀態(tài)；下鄰近煤層也受采動(dòng)影響而產(chǎn)生大量裂隙，透氣性增加，從而使鄰近層內(nèi)游離瓦斯向采空區(qū)大量涌出，隨著鄰近層瓦斯壓力下降，使原來處于吸附狀態(tài)的瓦斯解吸為游離狀態(tài)，形成向采空區(qū)連續(xù)流動(dòng)的瓦斯源。(2)臨近工作面的采空區(qū)，冒落巖石空隙大，流經(jīng)該處的風(fēng)流速度大，因此越靠近工作面，風(fēng)速越大，風(fēng)流對(duì)瓦斯的稀釋、運(yùn)移作用越大，瓦斯?jié)舛认鄬?duì)較低，使該區(qū)域瓦斯?jié)舛忍荻容^大。(3)距工作面一定距離到采空區(qū)深處方向一定范圍內(nèi)，瓦斯?jié)舛确€(wěn)定。這是由于隨著工作面推進(jìn)距離的增大，鄰近層瓦斯來源減少，受采空區(qū)內(nèi)風(fēng)流的稀釋、運(yùn)移作用，瓦斯?jié)舛茸兓?，且逐漸趨于穩(wěn)定。由圖5(b)看出，由于采用了頂板巷道(鉆孔)抽放采空區(qū)瓦斯，在采空區(qū)內(nèi)的抽放處附近會(huì)形成氣體紊流，為研究方便可將這個(gè)小區(qū)域視為層流氣體(C )，在抽放負(fù)壓的作用下，其它等瓦斯?jié)舛染€受其影響會(huì)發(fā)生一定的改變，工作面上隅角處瓦斯?jié)舛萩 是一種臨界狀態(tài)，其值可以根據(jù)煤炭自燃條件確定。煤炭自燃的必要條件是 ：有自燃傾向性的煤被回采后呈破碎狀態(tài)，堆積厚度一般要大于0.4m；有較好的蓄熱條件；有適量的通風(fēng)供氧條件。通風(fēng)是維持較高氧氣濃度的必要條件，是保證氧化反應(yīng)自動(dòng)加速的前提，實(shí)驗(yàn)表明，氧濃度大于15時(shí)，煤炭氧化方可較快進(jìn)行；上述3個(gè)條件共存的時(shí)間大于煤的自燃發(fā)火期。4.3.2采空區(qū)瓦斯涌出量的分析采空區(qū)瓦斯的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為向縱深上部濃度逐漸遞增的發(fā)展趨勢(shì)，還通過煤巖體的孔、裂隙不斷向回采工作面上隅角運(yùn)移，造成工作面上隅角瓦斯急劇積聚與超限，工作面回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛炔粩嗌仙?，從而造成瓦斯事故發(fā)生。因此，治理回采工作面及其回風(fēng)流中的瓦斯，關(guān)鍵應(yīng)從治理采空區(qū)瓦斯涌出量著手，切斷涌向回采工作面上隅角瓦斯來源的通路和改變采空區(qū)瓦斯流動(dòng)狀態(tài)，以減少采空區(qū)瓦斯涌向回采工作面及其回風(fēng)流中的瓦斯量。5. 采空區(qū)瓦斯抽放分類如圖6所示，采空區(qū)瓦斯抽放方法根據(jù)采空區(qū)類別按瓦斯來源可分成3類：回采工作面采空區(qū)瓦斯抽放方法、老采空區(qū)瓦斯抽放方法、報(bào)廢礦井瓦斯抽放方法。其中回采工作面采空區(qū)瓦斯抽放方法又分為：冒落帶（冒落拱）瓦斯抽放、采空區(qū)積聚瓦斯抽放及回采工作面上隅角局部積聚瓦斯抽放等3種方法。而采空區(qū)瓦斯抽放方法又根據(jù)實(shí)施方式的不同分為：鉆孔抽放方式、巷道抽放方式、插（埋）管抽放方式。 圖6 采空區(qū)抽放瓦斯方法分類6. 采空區(qū)瓦斯抽放可行性向冒落帶打鉆或用低位集瓦斯巷道方式比鄰近層瓦斯抽放率低，抽放瓦斯?jié)舛纫惨?，但比埋管抽放采空區(qū)積聚瓦斯的抽放率及濃度要高，抽冒落帶鄰近層瓦斯及插埋管抽采空區(qū)積聚瓦斯，技術(shù)上都是可行的。插管抽放(排)上隅角瓦斯，在技術(shù)上也是可行的，但一般濃度較低(20)，所以需要單設(shè)一趟抽放瓦斯管路進(jìn)行抽放。此外，當(dāng)煤層屬于容易自燃及自燃煤層時(shí)，采空區(qū)瓦斯抽放時(shí)，必須實(shí)施采空區(qū)自然發(fā)火監(jiān)測(cè)，抽放負(fù)壓不能過大，以防止采空區(qū)煤的自燃。7. 采空區(qū)瓦斯抽放方法技術(shù)7.1回采工作面采空區(qū)瓦斯抽放方法7.1.1采空區(qū)冒落拱(帶)卸壓瓦斯抽放方法抽放采空區(qū)冒落拱(帶)卸壓瓦斯的手段有兩種：抽放鉆孔與頂板走向巷道抽放。鉆孔布置方法可以從回風(fēng)巷布孔抽放冒落拱(帶)瓦斯(如圖7)，也可以從回風(fēng)巷高位鉆場(chǎng)布孔抽放冒落拱瓦斯。當(dāng)存在近距離鄰近層卸壓瓦斯大量涌向回采工作面采空區(qū)時(shí)，可采用打鉆孔到冒落拱上方抽放采空區(qū)卸壓瓦斯的方法。若從回風(fēng)巷掘一36 m長(zhǎng)的鉆場(chǎng)，向上爬高層位后再打孔，抽放效果會(huì)更好。缺點(diǎn)是：增加了斜巷鉆場(chǎng)掘進(jìn)量；鉆場(chǎng)掘在回風(fēng)巷下幫，機(jī)采面過該斜巷時(shí)有一定困難；且高位鉆場(chǎng)內(nèi)存在通風(fēng)問題；鉆機(jī)斜巷搬運(yùn)困難。圖7 從回風(fēng)巷布孔抽放冒落拱瓦斯方法利用頂板走向煤(巖)巷道抽放采空區(qū)瓦斯主要用于鄰近層瓦斯涌出量大(一般達(dá)30 m/min以上)用鉆孔抽放瓦斯效果不好的工作面。巷道方式與鉆孔相比，巷道可以曲線拐彎避開頂板冒落帶，防止開口段與開采巷道連通；巷道斷面積遠(yuǎn)大于鉆孔，所以有利于收集卸壓瓦斯及減少抽放阻力。缺點(diǎn)是增加了礦井的巖巷掘進(jìn)量，如圖8。頂板走向巷道的層位決定抽放瓦斯效果，原則上應(yīng)選擇在鄰近層瓦斯涌出密集區(qū)，還應(yīng)滿足工作面采過后不會(huì)很快被破壞。根據(jù)回風(fēng)巷巖石移動(dòng)卸壓角及通風(fēng)負(fù)壓影響，頂板走向巷道距回風(fēng)巷的投影距離應(yīng)大于24 m，小于工作面長(zhǎng)度的1/2，一般位于1/3工作面長(zhǎng)度處。頂板走向巷道抽放采空區(qū)瓦斯在陽泉、淮南、鐵法多個(gè)礦區(qū)應(yīng)用較成功。圖8 頂板走向巷道抽放（a平面圖，b剖面圖）7.1.2采空區(qū)埋管抽采方法在采煤工作面回風(fēng)巷安設(shè)焊縫鋼管作為瓦斯抽采管，在抽采管的末端設(shè)一彎管，使抽采管口抬高至回風(fēng)巷頂部，并設(shè)木垛對(duì)其管口進(jìn)行保護(hù)。在工作面后部抽采管上每隔3050m(合理數(shù)據(jù)需在試驗(yàn)中考察確定)安裝一組三通、控制閥門及埋管組件，在工作面推進(jìn)過程中，將埋管口保留在工作面的采空區(qū)，通過抽采管路對(duì)半封閉采空區(qū)瓦斯進(jìn)行抽采，布置方式見圖(9)。也可考慮采用菱鎂混凝土管作為瓦斯抽采管，抽采方法為：在工作面回風(fēng)巷內(nèi)鋪設(shè)大直徑菱鎂管，管路每隔一定距離串接一個(gè)具有組合閥門的三通管件作為抽采采空區(qū)瓦斯的吸氣口。隨著工作面的推進(jìn)，管路上的吸氣口進(jìn)入采空區(qū)內(nèi)最佳抽采位置，吸氣口的組合閥門打開，通過此口抽采采空區(qū)瓦斯。當(dāng)該吸氣口進(jìn)入采空區(qū)更深處時(shí)，可打開下一個(gè)三通管件的組合閥門，依此類推，使吸氣口保持在最佳抽采位置。在吸氣口進(jìn)入采空區(qū)之前，應(yīng)拆掉三通管件的法蘭死堵，安裝上組合閥門；還需在三通管件上接一段(1.21.5m)垂直向上的鋼管，抬高吸氣口的位置，以抽出采空區(qū)內(nèi)高濃度瓦斯。該方法操作比較簡(jiǎn)單，不需要增加井巷工程量及鉆孔工程量，但瓦斯抽采率較低，適用于鄰近層卸壓瓦斯及采空區(qū)瓦斯涌出較小的回采工作面采空區(qū)抽采。圖9 采空區(qū)埋管抽采示意圖7.1.3頂煤專用巷道抽放采空區(qū)積聚瓦斯方法在煤層中施工頂煤專用巷道，用以抽放采空區(qū)積聚瓦斯的方法，如圖10所示。有時(shí)也采用專用巷與埋(插)管相結(jié)合抽放采空區(qū)積聚瓦斯方法，如圖11。頂煤專用巷道適用于采空區(qū)積聚瓦斯涌出量很大的特厚煤層綜放工作面抽放瓦斯。這種方法宜在厚煤層應(yīng)用。如老虎臺(tái)回采初期只采用埋管抽放瓦斯方法；走向長(zhǎng)度增大后，采用頂煤專用抽瓦斯巷抽放瓦斯方法；在走向長(zhǎng)度更加長(zhǎng)時(shí)，采用頂煤巷道與埋管相結(jié)合抽放瓦斯方法，取得了很好的效果。該二種抽采空區(qū)瓦斯方法同樣要加強(qiáng)對(duì)煤自然發(fā)火的監(jiān)測(cè)。圖10 頂煤專用巷道抽放采空區(qū)積聚瓦斯圖11 頂煤專用巷與埋（插）管相結(jié)合7.1.4項(xiàng)板高位鉆場(chǎng)、底板低位鉆場(chǎng)水平鉆孔立體抽采法頂板高位鉆場(chǎng)在采煤工作面回風(fēng)巷每隔50100m(據(jù)頂板來壓步距確定，與來壓步距成整數(shù)倍關(guān)系)左右向頂板施工一個(gè)鉆場(chǎng)，在鉆場(chǎng)內(nèi)施工6l0個(gè)鉆孔，終孔高度控制在上覆巖層的裂隙帶范圍內(nèi)，距工作面回風(fēng)巷的水平距離為520m左右，扇形布置，抽采上鄰近層卸壓瓦斯及采空區(qū)涌出瓦斯；底板低位鉆場(chǎng)在采煤工作面下順槽每隔50100m(據(jù)鉆場(chǎng)間距與抽采量對(duì)比確定)左右向煤層底板施工一個(gè)鉆場(chǎng)，在鉆場(chǎng)內(nèi)施工610個(gè)鉆孔，終孔高度控制在距離煤層底板1215m左右，距工作面進(jìn)風(fēng)巷的水平距離亦為520m，扇形布置，用于攔截下鄰近層卸壓瓦斯。鉆孑L長(zhǎng)度均應(yīng)保證與前一鉆場(chǎng)壓差在l0m以上，工作面推進(jìn)過前一鉆場(chǎng)后，該鉆場(chǎng)封閉，后一鉆場(chǎng)抽采鉆孔聯(lián)人抽采系統(tǒng)進(jìn)行抽采，依次類推。布置方式見圖12。該方法在雞西礦區(qū)和淮南礦區(qū)低透氣性煤層開采中取得成功，抽采瓦斯?jié)舛瓤蛇_(dá)45t以上。圖12 鉆場(chǎng)水平鉆孔立體抽采法示意圖7.1.5工作面尾巷抽采法在回采工作面回風(fēng)巷一側(cè)平行掘進(jìn)排瓦斯尾巷，抽采管與回風(fēng)巷每隔2040m(視抽采效果而定)用聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)通，工作面開采后，首先在第一聯(lián)絡(luò)巷的尾巷內(nèi)筑密閉、插入瓦斯抽采管，抽采采空區(qū)內(nèi)瓦斯，隨著工作面推進(jìn)，密閉往后遷移，依次進(jìn)行抽采。根據(jù)陽泉礦務(wù)局及水城礦區(qū)抽采經(jīng)驗(yàn)，抽采瓦斯?jié)舛瓤蛇_(dá)2530。布置方式見圖13。圖13 工作面尾巷抽采法示意圖7.1.6工作面上隅角瓦斯抽放方法上隅角局部積聚瓦斯處理方法除改變回采工作面通風(fēng)方式外，應(yīng)采用專用裝備抽排上隅角瓦斯，如引射器，移動(dòng)抽放泵站等。目前較常用的井下移動(dòng)泵站插管抽放(排)上隅角瓦斯方法如圖14所示。抽放管插入上隅角的最大深度可根據(jù)上隅角瓦斯?jié)舛确植键c(diǎn)確定。為了移動(dòng)方便，可用伸縮軟管與抽放管相聯(lián)接，插管可以一根，也可以多根。插管抽(排)放上隅角低濃度瓦斯在我國許多高瓦斯高產(chǎn)工作面廣泛應(yīng)用。由于濃度低，混合量大，所以要求抽放系統(tǒng)(泵及管路)能力較大。圖14 井下移動(dòng)泵站抽放上隅角瓦斯方法7.1.7直接向采空區(qū)打鉆抽采該方法在開采急傾斜厚煤層時(shí)用的較多，可從運(yùn)輸水平或回風(fēng)水平的底板巖巷或下部煤層的巷道向采空區(qū)打鉆進(jìn)行抽采，抽采鉆孔進(jìn)入采空區(qū)的位置以靠近回風(fēng)側(cè)、在階段垂高的03左右處為宜。在天府礦務(wù)局及中梁山礦務(wù)局進(jìn)行過本方法瓦斯抽采試驗(yàn)，抽采時(shí)間一般一個(gè)月左右，瓦斯?jié)舛绕骄?378。7.1.8Y型通風(fēng)系統(tǒng)抽采法Y型通風(fēng)系統(tǒng)抽采法為我國淮南地區(qū)最新研制成功的開采低透氣性高瓦斯煤層時(shí)治理瓦斯的一種新技術(shù)：Y型通風(fēng)巷道系統(tǒng)：在煤層群開采時(shí)首選關(guān)鍵卸壓層，建立“二進(jìn)一回”的Y型通風(fēng)巷道系統(tǒng)，可采用相鄰的兩個(gè)工作面同時(shí)設(shè)計(jì)、施工三條巷道或利用在采區(qū)邊界建立回風(fēng)上山構(gòu)成。Y型通風(fēng)巷道系統(tǒng)可以采用風(fēng)門、風(fēng)窗，調(diào)節(jié)供風(fēng)風(fēng)流，確保風(fēng)流場(chǎng)的穩(wěn)定。留巷支護(hù)：沿留空巷巷道是沿采空區(qū)邊緣人工構(gòu)筑高強(qiáng)支撐墻體將工作面回采巷道保留下來，沿空巷巷道由原工作面回采巷道頂板、底板、保留煤幫及人工構(gòu)筑高強(qiáng)支撐墻體構(gòu)成。沿留空巷巷道支護(hù)采用高強(qiáng)度、大預(yù)應(yīng)力錨桿(索)、網(wǎng)、梁聯(lián)合支護(hù)，錨固控制巖體變形提高其主動(dòng)承載能力，并與留巷充填共同承受采動(dòng)應(yīng)力的破壞。充填留巷：選用混凝土充填泵，進(jìn)行沿留空巷快速連續(xù)充填。膏體充填材料通過高壓卡箍鏈接管道，泵人充填模板內(nèi)，固化后形成充填墻體。首采層開采后，鄰近層卸壓瓦斯通過采空區(qū)頂板煤巖層和底板煤巖層受采動(dòng)影響形成的裂隙通道匯集到頂板卸壓裂隙圈和底板裂隙圈內(nèi)，在沿空留巷內(nèi)布置上、下向抽采瓦斯鉆孔對(duì)卸壓裂隙圈內(nèi)的解吸游離瓦斯進(jìn)行抽采。Y型通風(fēng)方式具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：第一沒有上隅角，解決了瓦斯積聚的問題；第二是工作面回風(fēng)側(cè)可以降溫35度；第三實(shí)現(xiàn)無煤柱連續(xù)開采，既節(jié)省了資源，又起到充分保護(hù)卸壓開采抽采瓦斯的作用；第四少打了三四條巷道，節(jié)省井巷工程投資。該方法在淮南地區(qū)試驗(yàn)成功，采區(qū)瓦斯抽采率可達(dá)70以上，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。適用于具有或經(jīng)過改造后具有與沿空留巷相通并構(gòu)成Y型通風(fēng)的巷道系統(tǒng)，直接頂中等穩(wěn)定以上、基本頂易垮落并能充填采空區(qū)，一次采全高工作面，采高4.Om以下，放頂煤工作面的煤堅(jiān)固系數(shù)f2，留設(shè)巷道寬度在5.5m以內(nèi)。7.2老采空區(qū)瓦斯抽放方法老采空區(qū)內(nèi)容易積聚著大量瓦斯。隨著上鄰近層的卸壓范圍增大，遠(yuǎn)距離鄰近層也會(huì)下沉而卸壓涌出瓦斯。老采空區(qū)瓦斯抽放采用全封閉采空區(qū)瓦斯抽放方法，當(dāng)封閉后的采空區(qū)中儲(chǔ)存有大量的高濃度瓦斯時(shí)，這些瓦斯往往通過巷道密閉或煤柱的裂隙泄漏出來，影響其他區(qū)域的安全和生產(chǎn)。全封閉采空區(qū)抽放方法通常有密閉巷道抽放，均壓密閉抽放和地面鉆孔抽放。密閉巷道抽放的方法是：在與采空區(qū)連接的巷道中打密閉墻，然后將管子插入采空區(qū)中直接抽放瓦斯，密閉墻后13m，中間充填黃土和砂子，抽放管插進(jìn)10m左右。由于抽放負(fù)壓的作用，采空區(qū)的氣壓低于密閉墻外面的壓力，為避免采空區(qū)外的空氣漏入采空區(qū)內(nèi)，抽放巷道內(nèi)建兩道抽放墻，兩墻之間是均壓室，當(dāng)均壓室中氣體的壓力與采空區(qū)內(nèi)的壓力相等時(shí)，外面的空氣只能漏入均壓室，而不能進(jìn)入采空區(qū)。排除均壓室中氣體可采用小型抽放設(shè)備，并可由電磁閥控制啟動(dòng)，用壓力傳感器監(jiān)測(cè)采空區(qū)與均壓室之間的壓力差。7.2.1密閉巷道抽放老采空區(qū)瓦斯方法在與采空區(qū)連接的巷道中打密閉墻，然后將管子插入采空區(qū)中直接抽放瓦斯，密閉墻后13m，中間充填黃土和砂子，抽放管插進(jìn)10m左右。7.2.2井下鉆孔抽放老采空區(qū)瓦斯方法抽放瓦斯鉆孔可以從已采區(qū)的保留巷道向老采空區(qū)打高仰角走向鉆孔，也可以從下一工作面回風(fēng)巷或尾巷打高仰角的穿層鉆孔。7.2.3地面鉆孔抽放老采空區(qū)瓦斯方法地面鉆孔抽采是美國采空區(qū)瓦斯抽采技術(shù)中應(yīng)用最為成功的方法之一。在澳大利亞的許多礦井，以及我國的鐵法礦區(qū)、淮北礦區(qū)，都成功地對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用。這種方法通常是從地面向開采層上方施工直徑為300450mm的垂直鉆孔，終孔位置一般距開采層頂板510m， 當(dāng)頂板垮落后，利用鉆孔從具有大量裂隙的冒落帶抽采瓦斯。鉆孔上部使用套管加固，而底部則使用槽管，防止由于巖層移動(dòng)造成的鉆孔閉合。地面鉆孔的數(shù)量及其它相關(guān)參數(shù)應(yīng)根據(jù)工作面的長(zhǎng)度、采空區(qū)瓦斯涌出及開采速度、鉆孔的抽采半徑等進(jìn)行合理的確定。煤層開采以后，在采面的后方形成采空區(qū)，并在采空區(qū)內(nèi)形成卸壓空間。由于卸壓作用而產(chǎn)生的裂隙在橫向和豎向方向形成“橫三區(qū)”和“豎三帶”， 即煤壁支撐影響區(qū)、離層區(qū)、重新壓實(shí)區(qū)、冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶。隨著工作面的推進(jìn)“橫三區(qū)”和“豎三帶”也將發(fā)生動(dòng)態(tài)變化，這一變化對(duì)本煤層及鄰近煤層瓦斯的涌出起到了重要的影響作用。位于采空區(qū)上方的頂板巖層在自重的作用下， 發(fā)生彎曲、斷裂、破碎成塊而冒落，并無規(guī)則地堆積在采空區(qū)內(nèi)，形成冒落帶，其高度通常為采出厚度的35倍。冒落巖塊具有一定的碎脹性， 巖塊之間的空間較大，這為瓦斯的流通提供了良好的通道。而位于冒落帶上方的巖層由于缺少頂板巖層的支撐作用，將產(chǎn)生較大的彎曲、變形及破壞。在巖體中出現(xiàn)順著巖層層理面的離層裂隙和垂直于層理面的破斷裂隙，形成裂隙帶，其高度一般為采高的1030倍。部分層間破斷裂隙的相互貫穿為處于裂隙帶內(nèi)的鄰近層瓦斯涌入到采空區(qū)提供了流動(dòng)通道。遠(yuǎn)離開采層、位于裂隙帶上方的煤巖層，由于受采動(dòng)影響相對(duì)較小，巖層不發(fā)生破斷，不能形成貫穿巖層的豎向破斷裂隙，但能產(chǎn)生較大的離層裂隙。彎曲下沉帶內(nèi)上覆遠(yuǎn)距離煤層附近形成的離層裂隙成為該煤層卸壓瓦斯聚集和流通的主要通道如圖15所示。圖15 地面鉆井抽采采動(dòng)卸壓瓦斯原理7.3報(bào)廢礦井瓦斯抽放方法報(bào)廢礦井瓦斯抽放方法是指全礦井封閉后，利用原有的井巷，根據(jù)瓦斯涌出地點(diǎn)進(jìn)行抽放瓦斯工程布置開展瓦斯抽放，我國至今還沒有進(jìn)行。而法、英等國，由于報(bào)廢礦井的瓦斯儲(chǔ)量豐富、而且長(zhǎng)時(shí)間向大氣涌出瓦斯，故對(duì)報(bào)廢礦井進(jìn)行了瓦斯抽放及利用。如法國中央煤礦報(bào)廢后，抽放瓦斯達(dá)5a，抽出總量達(dá)73.42 Mm3。將來，對(duì)我國報(bào)廢的高瓦斯礦井，也可考慮進(jìn)行瓦斯