袁亮院士-煤與瓦斯共采理論與關(guān)鍵技術(shù)

袁亮

中國(guó)工程院能源與礦業(yè)工程學(xué)部院士煤炭開采國(guó)家工程技術(shù)研究院院長(zhǎng)煤礦瓦斯治理國(guó)家工程研究中心主任淮南礦業(yè)(集團(tuán))公司董事、副總經(jīng)理創(chuàng)新工程科技理念實(shí)現(xiàn)煤與瓦斯共采提綱一、我國(guó)煤炭安全開采現(xiàn)狀二、煤與瓦斯共采理論創(chuàng)新三、煤與瓦斯共采關(guān)鍵技術(shù)四、煤與瓦斯共采推廣應(yīng)用我國(guó)煤炭安全開采現(xiàn)狀1我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)國(guó)家《能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃綱要（2004～2020年）》中確定，中國(guó)將“堅(jiān)持以煤炭為主體、電力為中心、油氣和新能源全面發(fā)展的能源戰(zhàn)略”；中國(guó)工程院《國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略2030～2050》報(bào)告提出2050年煤炭年產(chǎn)量控制在30億噸，因此煤炭將長(zhǎng)期作為我國(guó)的主導(dǎo)能源。2030、2050年煤炭需求預(yù)測(cè)類別2010~2020年2021~2030年2031~2050年能源需求總量（億t標(biāo)煤）42~5051~6459~78煤炭需求量（億t標(biāo)煤）25~28.528.5~3228.5~32煤炭占能源需求量的比重（%）57%~60%50%~56%41%~48%類別2007年2020年2030年2050年國(guó)內(nèi)煤炭需求總和25.835~4040~4540~451.電力14.423~2728~3228.5~32.52.鋼鐵3.43.8~4.13.6~3.93~3.33.建材3.53.7~3.93.4~3.62.7~2.94.化工1.42.5~33.5~44.5~55.其他3.121.51.3按能源需求總量預(yù)測(cè)按行業(yè)統(tǒng)計(jì)的煤炭需求預(yù)測(cè)93%為井工開采，70%以上國(guó)有煤礦是高瓦斯礦井；近10年來，我國(guó)煤炭產(chǎn)量年增幅2億多噸，2012年全國(guó)煤炭產(chǎn)量達(dá)36.5億噸，貢獻(xiàn)巨大，難度巨大。我國(guó)煤層瓦斯分區(qū)、分帶和煤與瓦斯突出礦區(qū)分布圖我國(guó)煤礦地質(zhì)條件極其復(fù)雜我國(guó)高瓦斯礦區(qū)分布圖應(yīng)該清醒地看到，隨著開采規(guī)模和開采深度的變化，我國(guó)大部分煤礦將成為低透氣性高瓦斯開采條件，此類條件瓦斯治理是世界性難題，長(zhǎng)期以來沒有解決，造成煤礦瓦斯事故多發(fā)，安全高效開采難以實(shí)現(xiàn)。

我國(guó)煤礦安全形勢(shì)嚴(yán)峻

2003~2009年死亡百人以上礦山特別重大事故統(tǒng)計(jì)序號(hào)事故名稱發(fā)生時(shí)間死亡人數(shù)1重慶開縣“12.23”天然氣井噴事故2003年2432河南大平煤礦“10.20”特別重大瓦斯爆炸事故2004年1483陜西陳家山煤礦“11.28”特別重大瓦斯爆炸事故2004年1664遼寧孫家灣煤礦“2.14”特別重大瓦斯爆炸事故2005年2145廣東大興煤礦“8.7”特別重大透水事故2005年1236黑龍江東風(fēng)煤礦“11.27”特別重大煤塵爆炸事故2005年1727河北劉官屯煤礦“12.7”特別重大瓦斯爆炸事故2005年1088山西瑞之源煤礦“12.5”特別重大瓦斯爆炸事故2007年1059山西新塔尾礦庫(kù)“9.8”特別重大潰壩事故2008年27610黑龍江新興煤礦“11.21”特別重大瓦斯爆炸事故2009年108事故原因表明：80%以上重特大事故均存在地質(zhì)情況不清、災(zāi)害升級(jí)、威脅不明、重大技術(shù)難題沒有解決、安全投入欠賬、人才匱乏嚴(yán)重、現(xiàn)場(chǎng)管理不到位等重大問題，卻盲目生產(chǎn)甚至擴(kuò)大能力生產(chǎn)；2012年，全國(guó)煤礦瓦斯事故死亡人數(shù)下降到350人，百萬噸死亡率下降到0.379，但與世界先進(jìn)水平差距仍然較大（2009年澳大利亞0.01，美國(guó)0.018，南非0.07，印度0.176，俄羅斯0.19，波蘭0.266），我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)要實(shí)現(xiàn)根本好轉(zhuǎn)，任重而道遠(yuǎn)。全國(guó)1044個(gè)煤與瓦斯突出礦井中，井型為45萬噸/年以下的突出礦井占72.1%，產(chǎn)量?jī)H僅占1.9%。因此，從提升安全保障能力、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)根本好轉(zhuǎn)方面考慮，必須提高煤礦的準(zhǔn)入門檻;南方十省產(chǎn)量?jī)H占17%～19%，死亡人數(shù)占54%～58%，百萬噸死亡率是北方九省的10～20倍；按我國(guó)目前保證安全生產(chǎn)的科技水平，達(dá)到“科學(xué)產(chǎn)能”產(chǎn)量?jī)H1/3，即8～10億噸，其水平與美國(guó)相當(dāng)；特大型瓦斯事故仍然頻繁發(fā)生的客觀原因是地質(zhì)條件特別復(fù)雜，而且隨著生產(chǎn)規(guī)模提高，開采深度增加瓦斯事故由西南地區(qū)（20世紀(jì)60～70年代的云貴川）向較為復(fù)雜的東部、中部（20世紀(jì)80年代～90年代中期的江西、安徽、河南）和相對(duì)簡(jiǎn)單的東北、西北地區(qū)（20世紀(jì)90年代～21世紀(jì)初期的遼寧、黑龍江、陜西、新疆）轉(zhuǎn)移，事故起數(shù)死亡人數(shù)曾經(jīng)創(chuàng)歷史最高；我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)十分嚴(yán)峻，瓦斯防治任務(wù)艱巨；煤礦瓦斯治理理論創(chuàng)新迫在眉睫，必須走科學(xué)開采、煤與瓦斯共采、安全綠色開采的新路子！煤炭開采面臨科學(xué)問題，存在重大工程技術(shù)難題，瓦斯治理任務(wù)艱巨，科學(xué)開采勢(shì)在必行大部分資源將轉(zhuǎn)入深部開采，我國(guó)探明的5.57萬億t煤炭資源1000m以下占53%。深部開采基礎(chǔ)研究不夠，不同開采條件的構(gòu)造場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、裂隙場(chǎng)和瓦斯場(chǎng)不清楚，煤礦技術(shù)措施存在盲目性，缺乏針對(duì)性。我國(guó)煤礦瓦斯地質(zhì)賦存條件復(fù)雜，僅靠地面煤層氣開采技術(shù)不能解決大部分礦區(qū)瓦斯治理難題，遏制不了瓦斯事故的發(fā)生，必須堅(jiān)持“兩條腿走路”，即煤礦區(qū)井下瓦斯抽采與地面煤層氣開發(fā)相結(jié)合、采煤采氣一體化的技術(shù)路線。煤與瓦斯共采理論創(chuàng)新2低透氣性煤層群柱狀圖淮南煤田地形地質(zhì)與開發(fā)布局圖高瓦斯(10～36m3/t)、低透氣性(0.0011mD，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定<1mD為低滲透率)煤層群(8～15層)開采條件，瓦斯壓力高達(dá)7.0MPa(淺部為2～3MPa)；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層埋藏深(-800～-1500m)、煤巖松軟，原煤炭部專家組評(píng)價(jià)：淮南是我國(guó)煤礦瓦斯治理等開采條件最復(fù)雜的礦區(qū)之一；國(guó)家多次立項(xiàng)以典型礦區(qū)——淮南煤礦為基地開展研究，尋求高瓦斯復(fù)雜條件瓦斯治理理論與技術(shù)突破淮南煤礦瓦斯地質(zhì)及開采條件1998年以前，由于重大技術(shù)難題沒有解決，淮南礦區(qū)瓦斯爆炸事故頻繁發(fā)生，曾是煤炭部認(rèn)定的全國(guó)瓦斯事故“重災(zāi)區(qū)”，1980～1997年間逢單年必爆炸，發(fā)生瓦斯事故17起，死亡近400人，百萬噸死亡率高達(dá)4.01人！受瓦斯災(zāi)害的制約，礦區(qū)幾十年煤炭產(chǎn)量一直徘徊在1000萬噸左右，資源和區(qū)位優(yōu)勢(shì)長(zhǎng)期得不到發(fā)揮，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)十分困難，幾乎到了破產(chǎn)的邊緣。鄰近江浙滬經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)，距上海、杭州直線距離不到500公里，鐵路、水路、公路直達(dá)長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)，是華東重要的煤電生產(chǎn)基地；上海杭州淮南礦區(qū)南京礦區(qū)位置圖加大通風(fēng)量降低開采中瓦斯?jié)舛?；引進(jìn)美國(guó)地面開采煤層氣技術(shù)；引進(jìn)大鉆機(jī)井下煤層抽放瓦斯。在瓦斯治理方面：在巷道圍巖控制方面:試用多種傳統(tǒng)支護(hù)技術(shù)；引進(jìn)歐洲新的支護(hù)技術(shù)。由于瓦斯地質(zhì)的特殊性，引進(jìn)技術(shù)不能解決礦區(qū)難題，遏制不了瓦斯爆炸事故的發(fā)生！必須實(shí)現(xiàn)理論突破和工程技術(shù)創(chuàng)新！

長(zhǎng)期探索研究及工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，煤炭開采存在重大科學(xué)問題，瓦斯治理和巷道圍巖控制是困擾淮南礦區(qū)安全開采的重大工程技術(shù)難題！為此，幾十年來開展了大量探索研究：井下煤層打鉆地面開采煤層氣瓦斯治理以風(fēng)排為主，瓦斯含量大于5m3/t時(shí)，配風(fēng)量大、風(fēng)流不穩(wěn)定、風(fēng)速超限；1、瓦斯治理基礎(chǔ)理論突破傳統(tǒng)理論存在的問題：傳統(tǒng)保護(hù)層開采只卸壓不抽取瓦斯；大于30倍采高的保護(hù)煤層，被保護(hù)層中90%的瓦斯仍然存留在煤層中沒有被釋放，瓦斯問題沒有解決；小于30倍采高的保護(hù)層，被保護(hù)煤層中的瓦斯大量涌入保護(hù)層工作面，構(gòu)成了重大安全威脅；傳統(tǒng)巷道圍巖控制以被動(dòng)支護(hù)為主，支護(hù)強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)不適應(yīng)，巷道變形通風(fēng)困難，瓦斯經(jīng)常達(dá)到爆炸濃度。突破傳統(tǒng)理論的關(guān)鍵是研究增加煤層透氣性、開采前把瓦斯抽出來的理論模型！煤體是原生裂隙體，在地應(yīng)力作用下煤體裂隙處于壓實(shí)狀態(tài)，必須找出松動(dòng)煤體、解除應(yīng)力和增加透氣性方法。開展了高瓦斯礦井地應(yīng)力與瓦斯壓力、煤層透氣性系數(shù)之間的關(guān)系及巖層移動(dòng)時(shí)空規(guī)律研究煤層瓦斯壓力與地應(yīng)力關(guān)系煤層透氣性系數(shù)與地應(yīng)力關(guān)系理論σσ瓦斯抽采巷道最終下沉量與采高和層間距之間的關(guān)系啟示地應(yīng)力(σ)降低

煤層卸壓煤層透氣性系數(shù)(λ)增加瓦斯壓力（p）降低吸附瓦斯解吸速度加快巷道下沉量(y)減小煤層層間距(h)加大開采層采高(m)減小mh經(jīng)過淮南礦區(qū)大量的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)室研究，發(fā)現(xiàn)了相關(guān)規(guī)律1、煤層瓦斯壓力與地應(yīng)力關(guān)系：呈線性關(guān)系，開采深度每增加100m，地應(yīng)力增加1Mpa，瓦斯壓力增加0.8Mpa.2、煤層透氣性系數(shù)與地應(yīng)力關(guān)系：呈負(fù)指數(shù)函數(shù)關(guān)系，開采深度每增加100m，煤層透氣性系數(shù)降低0.0001mD。3、瓦斯抽采巷道最終下沉量與采高和層間距之間的關(guān)系：根據(jù)不同地質(zhì)條件，井上下研究發(fā)現(xiàn)了開采煤層上覆巖層“三帶”高度，開采煤層下沉系數(shù)為0.6～0.7。開展了低透氣性煤層增透的實(shí)驗(yàn)室研究PPPPPP0.002248106(MPa)(mD)00.0040.0060.00830201012453(MPa)(mL/g)040500.741996年根據(jù)實(shí)踐及試驗(yàn)研究結(jié)果，首次提出了“煤與瓦斯共采”理論及工程技術(shù)路線圖提出走煤與瓦斯共采、先抽瓦斯后采煤的路子！變傳統(tǒng)瓦斯治理“風(fēng)排”為主為高效“抽采”瓦斯的新構(gòu)想，關(guān)鍵技術(shù)是讓煤體松動(dòng)卸壓，增加透氣性，實(shí)現(xiàn)卸壓開采抽采瓦斯。首先開展了煤的瓦斯解吸研究:淮南煤為高吸附性(吸附瓦斯占90%),發(fā)現(xiàn)卸壓法能明顯增加煤層透氣性，且透氣性系數(shù)與地應(yīng)力有強(qiáng)相關(guān)性；發(fā)現(xiàn)煤層壓力從5MPa降低至0.74

MPa以下，淮南煤中90%的吸附瓦斯解吸為游離瓦斯，透氣性大大增加。采空區(qū)工作面不規(guī)則煤柱雙側(cè)采動(dòng)應(yīng)力分布“〇”形圈裂隙分布及瓦斯流動(dòng)通道重新壓實(shí)區(qū)O形圈O形圈O形圈O形圈38131383181818181800150120906030050100150200250采空區(qū)沿傾向長(zhǎng)度(m)采空區(qū)沿走向長(zhǎng)度(m)1、在煤層群中選擇安全可靠的煤層首先開采，造成上下煤巖層膨脹變形、松動(dòng)卸壓，增加煤層透氣性；2、研究清楚并調(diào)動(dòng)首采層開采后應(yīng)力場(chǎng)、裂隙場(chǎng)及其形成的應(yīng)力降低區(qū)和裂隙發(fā)育區(qū)，為構(gòu)建卸壓解吸瓦斯流動(dòng)通道、形成瓦斯富集區(qū)創(chuàng)造條件；煤與瓦斯共采理論研究“煤與瓦斯共采”工程技術(shù)路線圖

利用淮南礦區(qū)煤層群賦存的有利條件，打破傳統(tǒng)自上而下的煤層開采程序，設(shè)計(jì)了制造煤體松動(dòng)卸壓的開采方案。首次開展了大尺度（1：1）煤與瓦斯共采基礎(chǔ)理論研究以淮南顧橋1115（1）無煤柱沿空留巷、Y型通風(fēng)煤與瓦斯共采工作面為實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，采用國(guó)際先進(jìn)的巖層應(yīng)力、位移、孔隙流壓等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)手段，圍巖變形與水氣耦合的COSFLOW數(shù)值模擬技術(shù)以及研究采動(dòng)區(qū)流場(chǎng)特征的CFD模擬技術(shù)。水壓計(jì)地表水壓測(cè)試孔可壓實(shí)導(dǎo)水裂隙帶，水壓變化趨勢(shì)一致離層帶，水壓下降時(shí)間與下部覆巖相似，但趨勢(shì)不同底板裂隙帶，水壓變化趨勢(shì)與冒落區(qū)相似，但下降速度較慢454m555m657m流體非擾動(dòng)帶，水壓基本無變化變形帶，水壓有所降低，但下降趨勢(shì)緩慢表土層砂巖層泥、砂巖泥巖組持久導(dǎo)水裂隙帶，水壓變化與冒落區(qū)有所相似砂巖組11-2煤735m13-1煤17-2煤砂巖頂板237m頂板466m頂板145m頂板88m頂板43m頂板15m頂板7m底板18m砂巖組泥巖組泥、砂巖圍巖孔隙流壓變化監(jiān)測(cè)結(jié)果及與裂隙分布之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

總體監(jiān)測(cè)方案針對(duì)圍巖應(yīng)力場(chǎng)、裂隙場(chǎng)和瓦斯流場(chǎng)之間的動(dòng)態(tài)規(guī)律進(jìn)行深入研究，結(jié)合淮南地質(zhì)條件設(shè)計(jì)了一體化的同步實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)1115（1）工作面開采進(jìn)行了井上下全面、系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，特別是首次無煤柱沿空留巷內(nèi)布點(diǎn)監(jiān)測(cè)，地面監(jiān)測(cè)點(diǎn)集中在距切眼1300m左右的工作面走向長(zhǎng)度中間位置。1115（1）工作面總體監(jiān)測(cè)方案巷道頂板應(yīng)力和位移監(jiān)測(cè)在距切眼1100～1550m之間的軌順內(nèi)布置了10個(gè)測(cè)站。每個(gè)測(cè)站布置1個(gè)頂板相對(duì)位移監(jiān)測(cè)孔，每孔安裝5個(gè)位移計(jì)，分別監(jiān)測(cè)巷道頂板8m、6m、4m、2m、1m之間的相對(duì)位移。每間隔一個(gè)測(cè)站布置3個(gè)應(yīng)力監(jiān)測(cè)孔，分別監(jiān)測(cè)巷道頂板走向和傾向上的水平應(yīng)力以及內(nèi)、外幫頂板應(yīng)力。巷道頂板應(yīng)力和位移監(jiān)測(cè)方案

豎向楔形裂隙發(fā)育區(qū)范圍針對(duì)超遠(yuǎn)層間距煤層賦存條件開展了實(shí)驗(yàn)室物理模擬研究，揭示了首采保護(hù)層采場(chǎng)內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)、裂隙場(chǎng)分布及演化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了首采層上覆巖層存在豎向楔形裂隙發(fā)育區(qū)增壓區(qū)位于首采保護(hù)層工作面前方0～30m，應(yīng)力集中系數(shù)為2～3倍；采空區(qū)300～500m以外為卸壓穩(wěn)定區(qū)；裂隙發(fā)展期為首采保護(hù)層工作面后方0～50m；活躍期位于50～500m；衰減期為500m以后且呈楔形偏向采空區(qū)發(fā)展。留巷采空側(cè)走向裂隙發(fā)育演化首次開展了井上下、采場(chǎng)沿空留巷內(nèi)外現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)研究，得到了首采層采場(chǎng)內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)、裂隙場(chǎng)、瓦斯場(chǎng)分布及演化規(guī)律，為煤與瓦斯共采基礎(chǔ)研究開辟了新的科學(xué)方法根據(jù)井上下、采場(chǎng)沿空留巷內(nèi)外現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)研究，以及首采層采場(chǎng)內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)、裂隙場(chǎng)、瓦斯場(chǎng)分布等規(guī)律，開展了數(shù)值模擬研究對(duì)試驗(yàn)開采區(qū)域鉆孔巖芯進(jìn)行力學(xué)測(cè)試，掌握了基本力學(xué)參數(shù)。在三維地質(zhì)模型和圍巖基本力學(xué)參數(shù)基礎(chǔ)上，依據(jù)實(shí)際開采尺寸，首次建立了大尺度的COSFLOW數(shù)值模型。三維地質(zhì)模型巖芯結(jié)構(gòu)及巖石力學(xué)測(cè)試＋10000m9000m1200mCOSFLOW三維計(jì)算模型及網(wǎng)格劃分

首次提出煤層群瓦斯高效抽采的“高位環(huán)形體”理論Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅡⅡⅠⅠⅢⅢⅢ-Ⅲ切眼工作面順槽順槽hmaxhminwβ1β2α1α2l前部后部β1采空區(qū)水平采空區(qū)水平β1采空區(qū)水平前部中部后部工作面面長(zhǎng)采取無煤柱沿空留巷現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)室研究得出了采動(dòng)覆巖卸壓、滲透率分布以及瓦斯抽采動(dòng)態(tài)運(yùn)移的基本模型，揭示了三維空間內(nèi)高效瓦斯抽采范圍的基本幾何特征，研究發(fā)現(xiàn)了它在形狀上表現(xiàn)為在采空區(qū)一定高度之上、具有一定寬度、并按一定角度往高度方向延展的一個(gè)“環(huán)形體”結(jié)構(gòu)，定義為瓦斯高效抽采的“高位環(huán)形體”。Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅡⅡⅠⅠⅢⅢ17-213-111-217-213-111-217-213-111-2145m30m78o75m91o78o170m75o79o91o78o91o78o78o順槽75m前部后部切眼工作面順槽前部中部后部75m230m根據(jù)“高位環(huán)形體”理論，判別出1115（1）工作面上覆煤層群瓦斯高效抽采范圍，給出了煤與瓦斯共采理論模型顧橋礦1115（1）工作面上覆煤層群瓦斯高效抽采的高位環(huán)形體

提出了卸壓系數(shù)（r）新概念，定量描述采動(dòng)過程中覆巖某點(diǎn)的卸壓程度，表達(dá)式為：式中，為煤巖某點(diǎn)采動(dòng)后的豎向壓力，為該點(diǎn)的原始?jí)毫?。根?jù)COSFLOW三維數(shù)值模擬結(jié)果，首次提出了采動(dòng)覆巖卸壓系數(shù)新概念，建立了采動(dòng)區(qū)覆巖卸壓系數(shù)的基本模型，給出了“煤與瓦斯共采”理論中“高位環(huán)形體”的定量描述采動(dòng)區(qū)覆巖卸壓系數(shù)分布的基本模型

采氣采煤瓦斯抽采泵站把瓦斯作為資源，在開采煤炭的同時(shí)建立井上下瓦斯抽采系統(tǒng)，把瓦斯集中“抽采”至地面，變害為寶加以利用?；茨系V區(qū)形成了井上下立體的缷壓開采抽采瓦斯、煤與瓦斯共采的工程技術(shù)新格局！煤與瓦斯共采理論創(chuàng)新與工程示范效果布置巷道和鉆孔對(duì)瓦斯富集區(qū)進(jìn)行充分抽采；實(shí)現(xiàn)被卸壓煤層瓦斯含量、瓦斯壓力分別抽采降低到國(guó)家規(guī)定的8m3/t和0.74MPa以下。采氣煤與瓦斯共采關(guān)鍵技術(shù)3（一）煤與瓦斯共采關(guān)鍵技術(shù)（二）煤與瓦斯共采設(shè)計(jì)原則（三）煤與瓦斯共采工程科技理念（四）煤與瓦斯共采管理保障根據(jù)“煤與瓦斯共采”理論研究創(chuàng)新成果，先后在200多個(gè)工作面開展了試驗(yàn)、驗(yàn)證系統(tǒng)技術(shù)研究，調(diào)整開拓布局和開采程序，成功地解決了淮南礦區(qū)瓦斯治理和安全開采技術(shù)難題。連續(xù)16年避免了瓦斯爆炸事故，百萬噸死亡率從4.01降低到0.07以下；安全有了保障，企業(yè)得到發(fā)展，煤炭年產(chǎn)量從1000萬噸增至7106萬噸?！懊号c瓦斯共采”包含以下關(guān)鍵技術(shù)、礦井設(shè)計(jì)原則和工程科技理念：預(yù)先在首采保護(hù)層工作面形成的應(yīng)力降低區(qū)和裂隙發(fā)育區(qū)內(nèi)布置瓦斯抽采工程，待首采層卸壓開采后抽采采空區(qū)卸壓解吸瓦斯的工程技術(shù)方法。需要突破的關(guān)鍵技術(shù)研究首采保護(hù)層工作面開采后應(yīng)力及裂隙分布和演化規(guī)律；確定不同瓦斯地質(zhì)條件下煤層的卸壓范圍、卸壓瓦斯富集區(qū)和瓦斯抽采巷道工程的合理層位，研究抽采缷壓瓦斯技術(shù)。上向瓦斯抽采工程50倍采高50倍采高卸壓范圍開采關(guān)鍵保護(hù)層被卸壓層被卸壓層被卸壓層被卸壓層首采卸壓層下向瓦斯抽采工程裂隙發(fā)育卸壓區(qū)增壓區(qū)增壓區(qū)裂隙發(fā)育卸壓區(qū)50m50m工程技術(shù)方法低透氣性煤層群卸壓開采抽采瓦斯技術(shù)（一）煤與瓦斯共采關(guān)鍵技術(shù)開采層進(jìn)風(fēng)巷回風(fēng)巷開采層回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷開采層回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷開采層進(jìn)風(fēng)巷回風(fēng)巷技術(shù)原理示意圖開采層進(jìn)風(fēng)巷回風(fēng)巷裂隙圈技術(shù)原理示意圖開采層進(jìn)風(fēng)巷回風(fēng)巷抽采巷道抽采鉆孔開采煤層20~150m彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層開采煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶20~150m開采煤層抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層開采煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶20~150m開采煤層抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶開采煤層20~150m抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層開采煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶20~150m開采煤層抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層開采煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶20~150m開采煤層抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶開采煤層20~150m抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶開采煤層20~150m抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層卸壓煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶開采煤層20~150m卸壓范圍抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷進(jìn)風(fēng)巷下卸壓層B7下卸壓層B6抽采鉆孔底板巖石巷開采層B8回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷下卸壓層B7下卸壓層B6抽采鉆孔底板巖石巷開采層B8回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷下卸壓層B7下卸壓層B6抽采鉆孔底板巖石巷開采層B8回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷下卸壓層B7下卸壓層B6抽采鉆孔底板巖石巷開采層B8回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷下卸壓層B7下卸壓層B6底板卸壓區(qū)域抽采鉆孔底板巖石巷開采層B8回風(fēng)巷瓦斯壓力由4～6MPa下降到0.2～0.5MPa；瓦斯含量由13～36m3/t降為5m3/t左右，煤層膨脹變形達(dá)到26.33‰，抽采瓦斯后被卸壓煤層卸壓角，與傳統(tǒng)保護(hù)層相比擴(kuò)大了17～20度。2.01.51.00.5pqλ

2015105透氣性m2MPa-2d-1λ瓦斯壓力MPap4321q瓦斯流量m3/min-20020406080100120140160卸壓開采抽采瓦斯效果距工作面距離/m現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果透氣性系數(shù)大大提高：煤層透氣性系數(shù)由0.01135m2/（MPa.d）增加到32.687m2/（MPa.d），增加了2880倍。采動(dòng)卸壓瓦斯流動(dòng)活躍期發(fā)現(xiàn)上向卸壓流動(dòng)存在一個(gè)活躍期，為80天左右。煤層硬度f值由0.5提高到了2.5。首采層回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷被卸壓煤層首采層回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷被卸壓煤層首采層回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷被卸壓煤層首采層回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷被卸壓煤層瓦斯瓦斯首采層回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷卸壓距離20～150m被卸壓煤層瓦斯瓦斯鉆孔抽采半徑500～800米新型鉆井井壁結(jié)構(gòu)示意圖采動(dòng)井施工現(xiàn)場(chǎng)采動(dòng)井抽采現(xiàn)場(chǎng)井壁結(jié)構(gòu)淮南礦區(qū)：在采動(dòng)區(qū)、采空區(qū)施工地面鉆井300余口，新型井壁結(jié)構(gòu)150余口，效果顯著。例如，潘一礦1112(1)工作面，地面鉆井抽采純量達(dá)到77.4m3/min，其中4#鉆井抽采純量最大58.6m3/min，單井抽采量417萬m3?；幢钡V區(qū)：應(yīng)用研究成果在楊柳礦10416工作面3#孔抽采量達(dá)37.46m3/min，日產(chǎn)量超過5萬m3。

地面鉆井卸壓瓦斯抽采效果現(xiàn)場(chǎng)效果研究成果獲2003年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（排名第一）歷時(shí)8年，研究取得成功。首次提出了“煤與瓦斯共采”的瓦斯治理新理論和技術(shù)路線，選擇首采保護(hù)層、設(shè)計(jì)瓦斯治理抽采巷道合理層位，發(fā)現(xiàn)瓦斯富集區(qū)和卸壓范圍，并研究成功抽采瓦斯關(guān)鍵技術(shù)。為改善圍巖條件，解決淮南礦區(qū)松軟圍巖巷道控制難題，滿足煤與瓦斯共采技術(shù)預(yù)先在采動(dòng)影響區(qū)布置瓦斯抽采工程和維護(hù)巷道的需要，先后開發(fā)成功：工程錨注技術(shù)原理重大技術(shù)進(jìn)展：揭示了淮南礦區(qū)巷道圍巖錨注漿液流動(dòng)規(guī)律；研究成功適合礦區(qū)圍巖特點(diǎn)的“錨桿注漿、錨桿封孔一體化”支護(hù)技術(shù)。高應(yīng)力極軟巖工程錨注支護(hù)技術(shù)針對(duì)煤與瓦斯共采需求，開發(fā)成功采動(dòng)區(qū)上覆松軟巖層巷道圍巖控制技術(shù)淮南礦區(qū)推廣應(yīng)用效果：修復(fù)控制30多萬米巷道，解決了礦區(qū)軟巖巷道支護(hù)難題;巷道斷面保證了缷壓開采(巷道最大下沉量達(dá)1.56m，保持有效長(zhǎng)度達(dá)220～260m、抽采瓦斯80～100天)抽采瓦斯要求。修復(fù)前松軟圍巖巷道現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)后松軟圍巖巷道現(xiàn)場(chǎng)漸次垮冒失穩(wěn)規(guī)律實(shí)測(cè)水平應(yīng)力是垂直應(yīng)力的1.1～1.7倍，結(jié)合巖層結(jié)構(gòu)，對(duì)礦區(qū)煤層頂板穩(wěn)定性進(jìn)行了分類。揭示了礦區(qū)極易離層破碎型頂板漸次垮冒的失穩(wěn)規(guī)律極易離層破碎型煤層頂板預(yù)應(yīng)力控制技術(shù)提出了利用圍巖自身強(qiáng)度并采用“楔形加固區(qū)”預(yù)應(yīng)力桁架支護(hù)整體控制圍巖的技術(shù)路線，開發(fā)成功煤礦極易離層破碎型頂板預(yù)應(yīng)力控制技術(shù)。開發(fā)了極易離層破碎型煤層頂板預(yù)應(yīng)力巷道支護(hù)技術(shù)A.提出了利用巷道肩角穩(wěn)定區(qū)域巖石作為內(nèi)錨固支撐點(diǎn)、利用圍巖自身強(qiáng)度、采用“楔形加固區(qū)”桁架支護(hù)整體控制圍巖的技術(shù)原理，開發(fā)成功極易離層破碎頂板煤層巷道支護(hù)技術(shù)；B.現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證效果顯著：巷道變形率控制在5%左右，保證了卸壓開采抽采瓦斯和通風(fēng)安全，實(shí)現(xiàn)了安全開采。楔形加固區(qū)支護(hù)原理圖肩角穩(wěn)定區(qū)肩角穩(wěn)定區(qū)鋼絞線桁架桁架支護(hù)系統(tǒng)圖A.應(yīng)用研究成果解決了現(xiàn)有深度煤層巷道支護(hù)技術(shù)難題，推廣應(yīng)用率達(dá)90%以上，并在全國(guó)同類條件的煤礦推廣應(yīng)用。B.提出并設(shè)計(jì)了適合兩淮礦區(qū)圍巖特點(diǎn)的“楔形加固區(qū)”預(yù)應(yīng)力桁架支護(hù)結(jié)構(gòu)，研究成功整體控制圍巖的巷道支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)?；茨厦合飬^(qū)支護(hù)應(yīng)用效果淮北煤巷支護(hù)應(yīng)用效果兩淮礦區(qū)巷道圍巖控制技術(shù)應(yīng)用效果顯著修復(fù)后松軟圍巖巷道現(xiàn)場(chǎng)研究成果獲2002年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（排名第三）、2005年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（排名第一）。歷時(shí)近10年研究取得成功，主持研究的整體控制圍巖的巷道支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)，獲得2002年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。主持研究設(shè)計(jì)了極易離層破碎型頂板預(yù)應(yīng)力巷道支護(hù)技術(shù)，獲得2005年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。工作面回采區(qū)段煤柱上隅角采空區(qū)上區(qū)段采空區(qū)采空區(qū)空氣流場(chǎng)進(jìn)風(fēng)回風(fēng)上區(qū)段采空區(qū)沿空護(hù)巷工作面采空區(qū)空氣流場(chǎng)采空區(qū)進(jìn)風(fēng)進(jìn)風(fēng)回風(fēng)傳統(tǒng)留煤柱U型通風(fēng)無煤柱沿空護(hù)巷Y型通風(fēng)首采保護(hù)層工作面瓦斯只能采用風(fēng)排為主的方法，隨著開采深度增加和保護(hù)層瓦斯升級(jí)，面臨著瓦斯抽采工程量大、成本高，U型通風(fēng)上隅角瓦斯難治理等問題；研究發(fā)現(xiàn)，改變通風(fēng)流場(chǎng)，將空氣壓力場(chǎng)能位和瓦斯場(chǎng)流動(dòng)運(yùn)移向采空區(qū)后方挪移，可以消除上隅角瓦斯的安全威脅。提出了采用Y型通風(fēng)、采空區(qū)護(hù)巷、在留巷內(nèi)布置鉆孔連續(xù)抽采采空區(qū)卸壓解吸瓦斯的新思路。2004年首次提出了無煤柱煤與瓦斯共采新理論無煤柱煤與瓦斯共采關(guān)鍵技術(shù)首采層采場(chǎng)內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)、裂隙場(chǎng)及瓦斯場(chǎng)分布和演化規(guī)律；采空區(qū)護(hù)巷圍巖控制技術(shù)；留巷鉆孔連續(xù)抽采采空區(qū)瓦斯技術(shù)。獲得的新認(rèn)識(shí)及工程技術(shù)新方法需要研究解決的關(guān)鍵技術(shù)首次提出了在煤層群中選擇瓦斯含量低、安全可靠的薄煤層(0.4～1.0m)首先開采，采用Y型通風(fēng)改變通風(fēng)流場(chǎng)，形成首采保護(hù)層工作面前部采煤、后部在采空區(qū)護(hù)巷并抽采卸壓解吸瓦斯的煤與瓦斯共采工程技術(shù)新方法。增壓區(qū)位于首采保護(hù)層工作面前方0～30m，應(yīng)力集中系數(shù)為2～3倍；采空區(qū)300～500m以外為卸壓穩(wěn)定區(qū)；裂隙發(fā)展期為首采保護(hù)層工作面后方0～50m；活躍期位于50～500m；衰減期為500m以后且呈楔形偏向采空區(qū)發(fā)展。留巷采空側(cè)走向裂隙發(fā)育演化豎向楔形裂隙發(fā)育區(qū)范圍研究實(shí)現(xiàn)了4個(gè)方面的重大進(jìn)展研究并揭示了首采保護(hù)層采場(chǎng)內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)、裂隙場(chǎng)分布及演化規(guī)律，為布置瓦斯抽采鉆孔提供了依據(jù)首次發(fā)現(xiàn)了首采層開采后頂?shù)装宀煌瑢游淮嬖?個(gè)瓦斯富集區(qū)、Y型通風(fēng)采空區(qū)頂板瓦斯?jié)舛燃巴咚箞?chǎng)分布規(guī)律Y型通風(fēng)

進(jìn)風(fēng)巷填充墻體1#鉆孔2#鉆孔3#鉆孔4#鉆孔5#鉆孔首采層上覆煤層下覆煤層Y型通風(fēng)首采工作面剖面圖頂板環(huán)形瓦斯富集區(qū)上向被卸壓煤層解吸瓦斯富集區(qū)下向被卸壓煤層解吸瓦斯富集區(qū)豎向楔形瓦斯富集區(qū)研究發(fā)現(xiàn)高位環(huán)形體存在卸壓瓦斯富集區(qū)：采空區(qū)風(fēng)壓分布特征采空區(qū)瓦斯?jié)舛确植继卣鰽.Y型通風(fēng)留巷未端是系統(tǒng)能位最低點(diǎn)，為采空區(qū)瓦斯匯，采空區(qū)瓦斯不向工作空間擴(kuò)散；上隅角處于進(jìn)風(fēng)流，無瓦斯積聚。B.現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)研究發(fā)現(xiàn)了卸壓區(qū)瓦斯?jié)舛确植家?guī)律：留巷采空區(qū)頂板向上5～40m，后部50m瓦斯?jié)舛瘸^10%、100m位置瓦斯?jié)舛瘸^20%、300m位置采空區(qū)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到40%。1234567810進(jìn)風(fēng)進(jìn)風(fēng)回風(fēng)首采工作面采空區(qū)高濃瓦斯富集區(qū)出煤沿空留巷瓦斯抽采鉆孔Y型通風(fēng)瓦斯?jié)舛葓?chǎng)分布規(guī)律回風(fēng)揭示了Y型通風(fēng)采空區(qū)流場(chǎng)及瓦斯分布規(guī)律開發(fā)了適合國(guó)情及淮南礦區(qū)煤巖特點(diǎn)的無煤柱護(hù)巷圍巖控制關(guān)鍵技術(shù)，并獲得2項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利(ZL20071002609

6.9、ZL200710026095.4)開發(fā)出主動(dòng)整體強(qiáng)化錨索網(wǎng)注支護(hù)(P1)、抗強(qiáng)采動(dòng)巷內(nèi)自移輔助加強(qiáng)支架(P2)、巷旁充填墻體支護(hù)(P3)三位一體的圍巖控制技術(shù)（國(guó)家發(fā)明專利：ZL200710026096.9）；研制出高承載性能的巷旁充填墻體支護(hù)材料（國(guó)家發(fā)明專利：ZL200710026095.4）：具有早強(qiáng)、終強(qiáng)(28MPa)、可縮(5%)的性能，可滿足井下遠(yuǎn)距離泵送充填要求。自移輔助加強(qiáng)支架(P2)三位一體圍巖控制技術(shù)充填墻體（P3）P1自主研制成功巷旁充填一體化快速構(gòu)筑模板支架，滿足了綜采工作面日推進(jìn)10m以上快速推進(jìn)的要求；首次實(shí)現(xiàn)900m深井護(hù)巷斷面8～10m2，長(zhǎng)度達(dá)2900m的世界紀(jì)錄，是國(guó)外的2～3倍，成本僅為歐洲的1/3。巷旁充填側(cè)模板支架巷旁充填后模板支架-900m井下護(hù)巷效果首次開發(fā)成功無煤柱(護(hù)巷)Y型通風(fēng)留巷鉆孔法抽采瓦斯關(guān)鍵技術(shù)，并獲得國(guó)家發(fā)明專利(ZL200710024859.6)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果：抽采瓦斯?jié)舛?0～40%，首采層采空區(qū)瓦斯抽采率70%以上，連續(xù)抽采最高達(dá)90%。13-1煤11-2煤-800m

-869m表土層砂巖組泥巖組泥巖組砂巖組砂巖組砂巖組-718m

瓦斯富集區(qū)瓦斯富集區(qū)首采層首采層1#鉆孔填充墻體（1）首采層采空區(qū)留巷鉆孔法抽采瓦斯技術(shù)13-1煤11-2煤-800m

-829m表土層砂巖組泥巖組泥巖組砂巖組砂巖組砂巖組-718m

Y型通風(fēng)

進(jìn)風(fēng)巷回風(fēng)巷開采煤層（1.5~2m）卸壓范圍彎曲下沉帶冒落帶裂隙帶泥巖組砂巖組卸壓范圍現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果：抽采瓦斯?jié)舛冗_(dá)60～95%，單孔抽采流量0.25～1.50m3/min；上向被卸壓煤層瓦斯抽采率72％以上；被卸壓煤層噸煤瓦斯含量由30m3降至8m3以下，達(dá)安全開采標(biāo)準(zhǔn)。2、3#鉆孔填充墻體瓦斯富集區(qū)（2）留巷鉆孔法上向鉆孔抽采卸壓煤層瓦斯技術(shù)8煤6煤-735m-683m

-765m

-809m砂巖組泥巖組泥巖組砂巖組砂巖組砂巖組-628m

開采層開采層現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果：抽采瓦斯?jié)舛?5%～100%，單孔抽采流量0.12～0.98m3/min；采一層被卸壓煤層瓦斯抽采率46％以上，多層開采后可達(dá)70%以上；被卸壓煤層噸煤瓦斯含量降至8m3以下，達(dá)到了安全開采標(biāo)準(zhǔn)。Y型通風(fēng)

進(jìn)風(fēng)巷填充墻體下向卸壓范圍7煤泥巖組砂巖組4、5#鉆孔砂巖組瓦斯富集區(qū)（3）留巷鉆孔法下向鉆孔抽采卸壓煤層瓦斯技術(shù)（4）深部無煤柱煤與瓦斯共采新進(jìn)展：“一面三巷、一巷多用、聯(lián)合治理、連續(xù)開采”煤層氣立體抽采模式一面三巷：軌順、運(yùn)順及高抽巷。一巷多用：外錯(cuò)高抽巷具有預(yù)抽11-2煤、卸壓抽采13-1煤層煤層氣等6項(xiàng)功能。聯(lián)合治理：開采11-2煤層，同時(shí)抽采11-2及13-1煤層煤層氣。連續(xù)開采：工作面收作后，利用留巷作為下階段風(fēng)巷，一巷兩用，降低了成本，縮短了工作面準(zhǔn)備周期，實(shí)現(xiàn)了無煤柱安全高效連續(xù)開采?；茨系V區(qū)潘一礦1252（1）工作面，采深-823m，瓦斯壓力4.6MPa，瓦斯含量11.6m3/t。上距13-1煤層70m,13-1煤瓦斯壓力5.8MPa,瓦斯含量15.7m3/t。工作面日產(chǎn)6200t，瓦斯涌出量120m3/min，抽采率93%，回采期間回風(fēng)瓦斯最大0.4%，被保護(hù)層預(yù)抽率65%。已留巷充填1200m，留巷后兩幫移近量?jī)H為90mm，頂?shù)滓平课闯^200mm，巷道未發(fā)生明顯變形，完全滿足一巷服務(wù)兩面的要求。

應(yīng)用效果沿空留巷位于采動(dòng)壓的免壓區(qū)，充分利用這一科學(xué)理論依據(jù)，大力實(shí)施免壓區(qū)沿空留巷，一巷兩用，破解了深井高地應(yīng)力地壓治理的難題，探索出一條千米深井高地應(yīng)力下煤巷支護(hù)成功道路?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，沿空留巷支護(hù)效果明顯好于沿空掘巷，達(dá)到了煤巷支護(hù)支得住、支得快、支得省安全高效的目標(biāo)。充填墻

效果圖研究成果獲2008年度中國(guó)煤炭工業(yè)科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)（排名第一）、2009年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（排名第一）。歷時(shí)5年研究取得成功，提出優(yōu)化完善”煤與瓦斯共采”技術(shù)路線，首次設(shè)計(jì)出Y型通風(fēng)采空區(qū)護(hù)巷圍巖控制支護(hù)參數(shù)、巷幫充填工藝和高效抽采瓦斯系統(tǒng)，首次開發(fā)出無煤柱留巷鉆孔法抽采瓦斯技術(shù)，主持建成了無煤柱煤與瓦斯共采的工程技術(shù)體系。區(qū)域性卸壓開采消突技術(shù)——瓦斯治本之策瓦斯抽采泵瓦斯抽采母巷瓦斯抽采母巷穿層鉆孔抽采瓦斯技術(shù)首采關(guān)鍵層鉆孔見煤間距10~15m19號(hào)令要求：“煤與瓦斯突出礦井，不掘突出頭，不采突出面，必須采取區(qū)域預(yù)抽消突措施”。淮南礦區(qū)首采煤層均為突出煤層，首采突出煤層瓦斯治理采用瓦斯抽采母巷鉆孔法預(yù)抽瓦斯卸壓消突。2008年實(shí)現(xiàn)了“不掘突出頭，不采突出面”?？焖偃套o(hù)孔篩管瓦斯抽采技術(shù)快速全程護(hù)孔篩管瓦斯抽采技術(shù)施工示意圖快速全程護(hù)孔篩管瓦斯抽采技術(shù)工藝演示研制了包括內(nèi)芯可脫式PDC鉆頭、大通孔焊接式寬葉片螺旋鉆桿、懸掛裝置等成套裝備，實(shí)現(xiàn)將PVC管，從鉆桿中間下入，進(jìn)行孔內(nèi)護(hù)壁，作為煤層氣抽采的通道，破解了低透氣性松軟煤層抽采效果差的難題，實(shí)現(xiàn)了全程安全高效抽采。內(nèi)芯可脫式PDC鉆頭大通孔寬葉片螺旋鉆桿懸掛裝置成套裝備在淮南礦區(qū)丁集礦1331（1）工作面運(yùn)輸順槽，采用快速全程護(hù)孔篩管瓦斯抽采技術(shù)，平均下套管深度110m。與傳統(tǒng)工藝相比，采用快速全程護(hù)孔篩管瓦斯抽采技術(shù)，下套管時(shí)間由8小時(shí)減少至40分鐘以內(nèi)，平均抽采濃度12%提高到45%，百孔抽采純量由3m3/min提高到9m3/min。快速全程護(hù)孔篩管瓦斯抽采曲線應(yīng)用效果掏穴鉆孔增透技術(shù)研制了鉆孔擴(kuò)孔鉆頭，配合大轉(zhuǎn)矩ZDY-3200S型煤礦用全液壓坑道鉆機(jī)、礦用防爆螺旋空氣壓縮機(jī)、Φ63.5mm平光鉆桿施工，將見煤段鉆孔孔徑由φ110mm變?chǔ)?00mm。擴(kuò)孔鉆頭鉆孔擴(kuò)孔強(qiáng)化抽采示意圖淮南礦區(qū)潘三礦17101（3）順槽，采用掏穴鉆孔增透技術(shù)后，高濃抽采時(shí)間長(zhǎng)（300天以上），單孔抽采濃度由29%提高到44%提高1.5倍，百孔抽采純量由0.5m3/min提高到3m3/min，542個(gè)掏穴鉆孔，累計(jì)抽采瓦斯322萬m3。濃度變化曲線圖

抽采量變化曲線圖

完善了高壓水射流割縫增透煤層氣抽采技術(shù)建立了一套水力割縫系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了“點(diǎn)”、“線”、“面”、“體”耦合的整體卸壓增透抽采。割縫系統(tǒng)組成及實(shí)物圖割縫前普通孔單孔平均平均純流量為4.9L/min，割縫后割縫孔單孔平均純流量為49.7L/min，提高了9.2倍。實(shí)施割縫措施前實(shí)施割縫措施后日期瓦斯抽采鉆孔鉆場(chǎng)巷道瓦斯抽采泵鉆孔間距3~5m

順層鉆孔抽采瓦斯技術(shù)瓦斯抽采母巷一次卸壓消突后，巷道進(jìn)入首采關(guān)鍵層后首先采用本煤層長(zhǎng)鉆孔抽采瓦斯技術(shù)措施方能掘進(jìn)。瓦斯抽采泵煤層巷道瓦斯抽采母巷鉆孔法本煤層區(qū)域消突技術(shù)瓦斯抽采母巷瓦斯抽采鉆孔煤層走向煤層傾向首采關(guān)鍵層開采前，還要進(jìn)行多次抽采卸壓、實(shí)現(xiàn)瓦斯抽采最大化后方能開采。針對(duì)首采層高瓦斯壓力條件，研究成功松軟煤層（直徑大于133mm，鉆孔長(zhǎng)度大于200m)鉆進(jìn)、孔內(nèi)帶壓封孔技術(shù)、孔口快速降塵,強(qiáng)突出煤層打鉆防噴、配套技術(shù)和裝備，推廣應(yīng)用水力沖孔、水力壓裂增透卸壓技術(shù)，形成鉆孔法治理瓦斯技術(shù)和指標(biāo)體系。研制成功強(qiáng)突出高瓦斯煤層打鉆防噴安全裝置成功研制出“突出煤層安全鉆進(jìn)防噴裝置”，鉆進(jìn)時(shí)噴出的煤和瓦斯分別進(jìn)入設(shè)定系統(tǒng)，從根本上消除鉆孔強(qiáng)烈噴孔或鉆孔突出帶來的安全隱患。獲國(guó)家發(fā)明專利（ZL200810183128.0）卸壓開采抽采瓦斯、煤與瓦斯共采理論與技術(shù)取得成功后，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)礦井設(shè)計(jì)難以實(shí)現(xiàn)卸壓開采抽采瓦斯。創(chuàng)新高瓦斯礦井設(shè)計(jì)理念勢(shì)在必行，系統(tǒng)研究提出了：井筒安全開采半徑設(shè)計(jì)原則：淮南井筒安全開采半徑應(yīng)不大于4Km；礦井預(yù)留富余系統(tǒng)能力設(shè)計(jì)原則：淮南應(yīng)預(yù)留高于規(guī)范系數(shù)的50%～80%；煤層群開采程序設(shè)計(jì)原則：安全開采、循環(huán)卸壓、卸壓效果最大化。

新井建設(shè)工期由原來8～13年縮短到3年左右。生產(chǎn)礦井采煤工作面?zhèn)€數(shù)由66個(gè)減少到30個(gè)。實(shí)現(xiàn)了合理集中生產(chǎn)和安全高效開采。（二）應(yīng)用研究成果，提出了高瓦斯礦井應(yīng)遵循煤與瓦斯共采的設(shè)計(jì)原則瓦斯不治，礦無寧日；瓦斯不治，禁止采掘明確企業(yè)和煤礦主要負(fù)責(zé)人職責(zé)：應(yīng)具有強(qiáng)烈的瓦斯意識(shí)和對(duì)職工生命安全高度負(fù)責(zé)的政治責(zé)任感，必須切實(shí)履行瓦斯綜合治理的職責(zé)。必須按規(guī)定及時(shí)足額提取安全費(fèi)用，建立瓦斯綜合治理專項(xiàng)基金，專款專用，投入到位。必須認(rèn)真落實(shí)總工程師崗位責(zé)任制，總工程師應(yīng)是企業(yè)及煤礦黨委委員、第一行政副職。企業(yè)及煤礦應(yīng)設(shè)置專職通風(fēng)副總工程師，突出礦井設(shè)置專職地質(zhì)副總工程師。瓦斯治理應(yīng)消滅“拼刺刀”，全面樹立瓦斯不治禁止采掘的理念和工作標(biāo)準(zhǔn)。（三）基于煤礦瓦斯治理工程實(shí)踐，提出了煤與瓦斯共采工程科技理念高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井瓦斯治理不到位，采掘工作面等場(chǎng)所積聚瓦斯是動(dòng)態(tài)的、變化的、不可控的，發(fā)生瓦斯爆炸是必然的。（淮南礦區(qū)1998年以前年均瓦斯超限達(dá)3000～5000次不等）80%的瓦斯爆炸事故發(fā)生在高瓦斯礦井低瓦斯區(qū)域和低瓦斯煤層（礦井）。（淮南礦區(qū)1998年以前瓦斯爆炸事故均發(fā)生在上述區(qū)域）國(guó)務(wù)院辦公廳26號(hào)令要求：因瓦斯防治措施不到位，1個(gè)月內(nèi)發(fā)生2次瓦斯超限的礦井必須停產(chǎn)整頓，凡1個(gè)月內(nèi)發(fā)生3次以上瓦斯超限未追查處理，或因瓦斯超限被責(zé)令停產(chǎn)整頓期間仍組織生產(chǎn)的礦井，予以關(guān)閉。瓦斯超限就是事故煤礦瓦斯治理必須選擇首采卸壓層卸壓開采，國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)表明，煤與瓦斯共采是對(duì)低透氣性高瓦斯、煤與瓦斯突出煤層進(jìn)行治理最有效、最可靠，也是最經(jīng)濟(jì)的方法?？杀１乇＞褪菍?duì)具備條件的必須首采卸壓煤層，甚至開采煤線和巖層。應(yīng)抽盡抽就是給足卸壓抽采時(shí)間和空間，實(shí)現(xiàn)瓦斯抽采最大化。可保必保、應(yīng)抽盡抽——實(shí)現(xiàn)煤與瓦斯共采瓦斯抽采量（萬m3）瓦斯抽采率（%）治理瓦斯只有打不到位的鉆孔，沒有卸不了壓的瓦斯瓦斯治標(biāo)治本都離不開打鉆。實(shí)現(xiàn)專業(yè)化打鉆隊(duì)伍“全覆蓋”。立足打大鉆、打長(zhǎng)鉆、打高技術(shù)鉆、打有效鉆，給足打鉆時(shí)間和空間，實(shí)現(xiàn)抽采卸壓最大化。用準(zhǔn)軍事化、專業(yè)化、精細(xì)化手段管理打鉆隊(duì)伍。打鉆和巖巷是煤礦瓦斯治理的第一要?jiǎng)?wù)，著力建設(shè)一流的打鉆和巖巷隊(duì)伍、一流的打鉆和巖巷裝備、一流的打鉆和巖巷管理，努力實(shí)現(xiàn)瓦斯治本。卸壓開采抽采瓦斯，打鉆、巖巷必須先行組建專業(yè)化打鉆、巖巷隊(duì)伍?，F(xiàn)有專業(yè)化打鉆隊(duì)伍19支，2661人；專業(yè)化巖巷隊(duì)伍51支，5323人；以青工技校生為主，每隊(duì)配備大中專畢業(yè)生擔(dān)任專職技術(shù)人員，主要承擔(dān)打鉆和巖巷關(guān)鍵工程。巖巷的根本出路在于機(jī)械化，近年來，集團(tuán)公司加大投入，引進(jìn)先進(jìn)巖巷設(shè)備，提高巖巷掘進(jìn)機(jī)械化水平，建成了巖巷裝備大局。巖巷進(jìn)尺（m）瓦斯治理與生產(chǎn)的矛盾可以統(tǒng)一于煤與瓦斯共采煤炭行業(yè)先進(jìn)生產(chǎn)力的基本內(nèi)涵是：高安全度、高可靠性、高效率、高素質(zhì)人才隊(duì)伍、高回收率。也就是煤炭開采要遵循科學(xué)規(guī)律，要實(shí)現(xiàn)科學(xué)開采——煤與瓦斯共采。因此，煤礦的瓦斯治理與生產(chǎn)不是一對(duì)不可調(diào)和的矛盾，保護(hù)生命和提高產(chǎn)量的目的可以統(tǒng)一于煤與瓦斯共采。10多年來，淮南礦區(qū)加大瓦斯治理、安全生產(chǎn)技術(shù)、科研等方面的投入，對(duì)生產(chǎn)礦井全面進(jìn)行技術(shù)改造，簡(jiǎn)化系統(tǒng)，裝備升級(jí)，大量吸引高素質(zhì)人才，重視科技進(jìn)步，發(fā)展了先進(jìn)生產(chǎn)力，從根本上提高礦井的抗災(zāi)能力，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)。煤炭行業(yè)和煤礦企業(yè)必須發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)力，保護(hù)生命，保護(hù)資源，保護(hù)環(huán)境治理瓦斯，要害是提高生產(chǎn)力水平，用先進(jìn)生產(chǎn)力保證煤礦安全。建設(shè)新型能源基地的特征就是“一先進(jìn)三保護(hù)”，即發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)力，保護(hù)生命，保護(hù)資源，保護(hù)環(huán)境。達(dá)到安全狀況好、煤炭資源回采率高、環(huán)境保護(hù)好、效率高。煤炭行業(yè)和煤礦企業(yè)應(yīng)實(shí)現(xiàn)“三個(gè)轉(zhuǎn)變”，即從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，從粗壯勞動(dòng)力向高素質(zhì)員工隊(duì)伍轉(zhuǎn)變，從粗放管理向科學(xué)管理轉(zhuǎn)變。煤礦瓦斯爆炸事故是可以預(yù)防和避免的事故原因的統(tǒng)計(jì)分析表明，所有事故96%的原因是人的不安全行為造成的，4%的原因是不安全的工作環(huán)境造成的，歸根到底還有由人的不安全行為造成的。這里的人是指事故發(fā)生單位最高領(lǐng)導(dǎo)、領(lǐng)導(dǎo)集體、管理部門和具體操作員工的總體。從根本上講，煤礦瓦斯事故是瓦斯治理理念落后、技術(shù)滯后、管理粗放，生產(chǎn)力水平低，職工收入低，缺少人才等綜合因素造成的?；茨系V區(qū)1980-1997年瓦斯事故多發(fā)階段，充分證明了這一點(diǎn)。1998年以來，經(jīng)過長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈地綜合治理，連續(xù)16年杜絕了瓦斯爆炸事故，改變了近20年的惡性安全管理周期。實(shí)踐證明，瓦斯爆炸事故是可以預(yù)防和避免的。煤礦瓦斯主要成分甲烷是溫室氣體，其溫室效應(yīng)是二氧化碳的21～25倍。要變被動(dòng)的瓦斯抽放為主動(dòng)的抽采，制定“一礦一策”、“一面一策”的瓦斯綜合治理方案，并將瓦斯作為潔凈能源加以利用，變害為寶。以抽保用，以用促抽，實(shí)現(xiàn)煤與瓦斯共采?；茨系V業(yè)集團(tuán)計(jì)劃投入100億元，用于發(fā)展瓦斯綜合利用等循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目，構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。瓦斯是害也是寶，變抽放為抽采，煤與瓦斯共采，治理與利用并重瓦斯綜合治理能夠解放生產(chǎn)力，企業(yè)可實(shí)現(xiàn)健康發(fā)展原煤產(chǎn)量（萬噸）職工年收入（元）百萬噸死亡率（人/百萬噸）流失人才（大學(xué)本科）投入是瓦斯治理的物質(zhì)基礎(chǔ)，瓦斯治理必須舍得投入。安徽省煤礦安全費(fèi)用提取標(biāo)準(zhǔn)由原來噸煤33元提高到50元，其中瓦斯治理投入達(dá)到噸煤35元。2002年以來，淮南安全投入共109億元，其中瓦斯治理投入70億元。高投入

全國(guó)煤礦瓦斯事故尤其是重特大事故，都無一例外地暴露出管理上存在重大缺失和不到位。因此，在理念先進(jìn)、技術(shù)可靠的前提下，管理創(chuàng)新是推進(jìn)煤與瓦斯共采的保障。（四）管理創(chuàng)新是推進(jìn)煤與瓦斯共采的保障高素質(zhì)職工素質(zhì)是瓦斯治理的根本保證。沒有高素質(zhì)，就不能保證高瓦斯礦井的安全生產(chǎn)。

職工構(gòu)成淮南礦業(yè)集團(tuán)現(xiàn)有在崗職工71946人，高中以上文化程度占職工總數(shù)的48%，其中專業(yè)技術(shù)人員31000人，沒有農(nóng)協(xié)工。淮南礦業(yè)集團(tuán)出臺(tái)了一系列促進(jìn)人才隊(duì)伍建設(shè)的政策，引進(jìn)煤礦瓦斯治理專業(yè)畢業(yè)生1800多人，碩士研究生90人，引進(jìn)在職專業(yè)技術(shù)人才280人。2002年以來，投入2億元改造自辦的淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院，培養(yǎng)瓦斯治理等主體專業(yè)學(xué)生4000余人，培養(yǎng)工人技師1500人，先后培養(yǎng)7000名技校以上人才充實(shí)井下一線。學(xué)院自編教材，特別注重培訓(xùn)學(xué)生的動(dòng)手能力。

建立健全人才長(zhǎng)效激勵(lì)機(jī)制，強(qiáng)化素質(zhì)培訓(xùn)煤礦瓦斯治理國(guó)家工程研究中心和博士后科研工作站獲準(zhǔn)成立。正在與安徽理工大學(xué)合作申辦“安徽理工大學(xué)煤炭學(xué)院”，建立健全符合礦區(qū)需要的專業(yè)教育體系。

建立健全完整的煤礦教育體系構(gòu)建了卸壓開采抽采瓦斯技術(shù)體系。把薄煤層作為關(guān)鍵保護(hù)層進(jìn)行開采，實(shí)行多重開采、循環(huán)卸壓，強(qiáng)化抽采瓦斯措施，做到抽采最大化、卸壓效果最大化。通過保護(hù)層開采實(shí)踐，基本形成了一套適合淮南礦區(qū)實(shí)際的包括近水平、緩傾斜、傾斜、急傾斜煤層，近距離、中距離、遠(yuǎn)距離的上、下保護(hù)層開采治理瓦斯技術(shù)體系。經(jīng)過近20年的探索研究，在低透氣性煤層群深井開采復(fù)雜地質(zhì)條件的礦區(qū)，第一個(gè)實(shí)現(xiàn)了煤與瓦斯共采技術(shù)的重大突破，解決了淮南礦區(qū)瓦斯治理難題，建立了瓦斯綜合治理技術(shù)體系：強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)立了無煤柱煤與瓦斯共采技術(shù)體系。實(shí)現(xiàn)了低透氣性煤層群無煤柱沿空留巷Y型通風(fēng)煤與瓦斯共采、無煤柱連續(xù)開采防治瓦斯，解決了上隅角瓦斯積聚問題，瓦斯抽采率達(dá)70%以上。減少2～3條巷道，降低工作面溫度，實(shí)現(xiàn)無煤柱開采，節(jié)約大量的煤炭資源，已擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并對(duì)外開展技術(shù)服務(wù)。

建立了井上下立體瓦斯抽采體系。從采場(chǎng)布局和煤層群開采程序調(diào)整入手，通過開采首采卸壓層進(jìn)行區(qū)域瓦斯治理，采用向下卸壓的下行開采程序、向上卸壓的上行開采程序、上下卸壓的“掏心”開采程序，實(shí)現(xiàn)上下巖層移動(dòng)、煤巖卸壓、煤層透氣性增加；引進(jìn)石油系統(tǒng)鉆孔技術(shù)，創(chuàng)新了地面鉆井抽采卸壓瓦斯技術(shù)，有效地減少了井下瓦斯抽采工程量。形成了鉆孔法治理瓦斯技術(shù)和指標(biāo)體系。研究鉆進(jìn)工藝，采用推桿鉆進(jìn)法實(shí)現(xiàn)松軟煤層直徑133mm鉆孔長(zhǎng)度達(dá)200m。研究成功孔內(nèi)帶壓封孔技術(shù)、孔口快速降塵技術(shù)和裝置，研究應(yīng)用了水力沖孔、水力壓裂增透卸壓技術(shù)，探索并研制了強(qiáng)突出煤層打鉆防噴技術(shù)和裝備。創(chuàng)建了深部開采井筒石門快速揭煤技術(shù)體系。對(duì)快速測(cè)壓、快速打鉆、水力沖孔、深孔松動(dòng)爆破增透技術(shù)等井筒（石門）技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)煤層透氣性提高3～5倍，抽采半徑由1.5m增加到3m，鉆孔布置同比減少60%，抽采濃度提高40%，揭煤消突時(shí)間比原來減少20%，整個(gè)揭煤工期縮短30%。建立了礦區(qū)防突預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)指標(biāo)體系。開展突出規(guī)律和防突預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)指標(biāo)研究，建立了防突預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)指標(biāo)體系。嚴(yán)管理技術(shù)是瓦斯治理的關(guān)鍵管理是瓦斯治理的保障管理必須嚴(yán)、細(xì)、實(shí)。多打巖巷多打鉆，高瓦斯煤層抽采到低瓦斯?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行開采。凡是0.8米以上具備保護(hù)層效果的煤層必須開采。制定出高瓦斯礦井、采區(qū)、工作面設(shè)計(jì)規(guī)范。建立符合淮南實(shí)際的防突預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)指標(biāo)體系。提高防突員隊(duì)伍素質(zhì)和待遇，組建專業(yè)化打鉆隊(duì)伍。加大礦長(zhǎng)在“一通三防”工作上的責(zé)任，凡發(fā)生“一通三防”特大責(zé)任事故，給予礦長(zhǎng)過失性解除勞動(dòng)合同。

董事會(huì)防突治本七項(xiàng)決定國(guó)家規(guī)定瓦斯?jié)舛?.0％斷電，淮南從嚴(yán)確定0.8％斷電，全局聯(lián)網(wǎng)，24小時(shí)全程動(dòng)態(tài)監(jiān)控，即使影響產(chǎn)量也在所不惜，把瓦斯抽采做到最大化，實(shí)現(xiàn)瓦斯零超限。創(chuàng)新質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)實(shí)際制定了高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化新標(biāo)準(zhǔn)，將質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化與瓦斯超限、重傷事故等安全目標(biāo)緊緊掛鉤，嚴(yán)格檢查考核。堅(jiān)持“一通三防”暨防突例會(huì)制度，集團(tuán)公司每周剖析一個(gè)礦的“一通三防”問題，每月組織召開一次防突視頻會(huì)。堅(jiān)持“一通三防”、防突督查制度，強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)督查，對(duì)防突不力單位從嚴(yán)問責(zé)。實(shí)行瓦斯超限問責(zé)制和瓦斯超限分級(jí)處理制度。建立安全打假和群眾舉報(bào)制度，對(duì)安全上造假的，責(zé)任人一律解除勞動(dòng)合同。建立領(lǐng)導(dǎo)干部下井帶班制度，規(guī)定井下發(fā)生重傷事故、死亡事故和重大非死亡事故，要追究當(dāng)班經(jīng)過事故地點(diǎn)的管理人員責(zé)任。每半年對(duì)各礦礦長(zhǎng)、黨委書記、總工程師和安監(jiān)處長(zhǎng)進(jìn)行一次安全責(zé)任考評(píng)，對(duì)不合格的干部及時(shí)調(diào)整。凡發(fā)生“一通三防”特大責(zé)任事故的，解除礦長(zhǎng)勞動(dòng)關(guān)系。設(shè)立以“一通三防”管理為重點(diǎn)的嚴(yán)重三違“二十條紅線”，凡違反者一律給予解除勞動(dòng)合同。1、瓦斯超限作業(yè)，隱瞞瓦斯超限。2、擅自高定監(jiān)控?cái)嚯娭祷蚩s小斷電范圍。3、虛報(bào)、假報(bào)瓦斯抽采鉆孔量和瓦斯抽采量。4、以風(fēng)吹排放瓦斯。5、測(cè)氣員、安監(jiān)員、防突員弄虛作假、虛報(bào)檢查數(shù)據(jù)。6、嚴(yán)重違章放炮。7、人為破壞風(fēng)門、瓦斯傳感器。8、“三專兩閉鎖”不按規(guī)程規(guī)定安裝或人為造成閉鎖失效。9、石門揭穿突出危險(xiǎn)煤層和突出危險(xiǎn)工作面不執(zhí)行防突措施而進(jìn)行采掘作業(yè)或超采超掘。

安全管理“二十條紅線”10、井口20米范圍內(nèi)、井下無措施燒焊及使用明火。11、違反規(guī)程、措施空頂作業(yè)，煤巷錨桿（錨索）支護(hù)擅自修改支護(hù)參數(shù)。12、提升絞車的安全保護(hù)、安全設(shè)施及立井井口閉鎖不按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定裝設(shè)或失效；違反斜井“行車不行人，行人不行車”規(guī)定；扒、蹬、跳車；乘坐皮帶；帶電作業(yè)。13、采煤、掘進(jìn)、開拓工作面、回風(fēng)順槽及回風(fēng)流中，電氣設(shè)備失爆。14、個(gè)人違章作業(yè)造成他人死亡的，解除直接責(zé)任人勞動(dòng)合同。15、年度內(nèi)觸犯其他較嚴(yán)重“三違”的，第一次進(jìn)“三違”學(xué)習(xí)班；第二次待崗3個(gè)月；第三次解除勞動(dòng)合同。16、安全培訓(xùn)管理人員為受訓(xùn)不合格人員或未參加培訓(xùn)人員頒發(fā)培訓(xùn)合格證書的，解除直接責(zé)任人勞動(dòng)合同。17、職工接受安全培訓(xùn)考試不合格的，待崗3個(gè)月。第一次補(bǔ)考不合格，待崗半年；第二次補(bǔ)考仍不合格，解除勞動(dòng)合同。18、擅自調(diào)整供電系統(tǒng)保護(hù)整定值，造成越級(jí)跳電的，或違反“誰(shuí)停電、誰(shuí)掛牌、誰(shuí)摘牌、誰(shuí)送電”停送電制度的，解除直接責(zé)任人勞動(dòng)合同。19、沒有按規(guī)程實(shí)施探放水而進(jìn)行采掘活動(dòng)的，或有突然出水等透水征兆沒有及時(shí)停止作業(yè)撤出人員的，解除直接責(zé)任人勞動(dòng)合同。20、因脫崗發(fā)生鉆孔著火或瓦斯高值超限等事故的，解除直接責(zé)任人勞動(dòng)合同。重利用瓦斯民用抽采出的瓦斯被作為寶貴的資源加以充分利用，研究并建成一批國(guó)際先進(jìn)的瓦斯綜合利用示范工程。年瓦斯利用量1億m3

，發(fā)電量1.8億度。建成儲(chǔ)配站6座，儲(chǔ)配能力達(dá)23萬m3；能同時(shí)滿足10萬戶居民用氣；現(xiàn)有瓦斯氣用戶62428戶。

瓦斯鍋爐改造瓦斯鍋爐6臺(tái)，共24t/h。

瓦斯鍋爐瓦斯發(fā)電2×1360kw瓦斯發(fā)電站2×1416kw瓦斯發(fā)電站裝機(jī)規(guī)模32000kw，實(shí)現(xiàn)瓦斯發(fā)電效率80%以上。低濃度瓦斯發(fā)電首次提出并建成了世界第一座低濃度瓦斯發(fā)電站，突破了瓦斯利用濃度7～29%的禁區(qū)。目前，淮南礦區(qū)已建成新莊孜、顧橋、謝一礦低濃度瓦斯發(fā)電站3座，裝機(jī)規(guī)模11000Kw，年利用瓦斯量2000萬m3。瓦斯發(fā)電熱電冷聯(lián)供降溫建成亞太地區(qū)第一座瓦斯發(fā)電熱電冷聯(lián)供示范工程，技術(shù)處世界領(lǐng)先水平。采用集中降溫后，井下采掘工作面溫度降幅3～5℃以上，濕度降低10%～14%以上，工作面人體感覺溫度保持在29℃以下，作業(yè)環(huán)境得到明顯改善。潘一礦瓦斯發(fā)電熱電冷聯(lián)供示范工程瓦斯發(fā)電機(jī)煤礦抽采瓦斯電力能源廢氣的熱能85℃70℃4.5℃1.5℃3℃18℃100℃125℃冷卻發(fā)電機(jī)所生熱能5MWch冷卻后的空氣煙囪300m3/h發(fā)動(dòng)機(jī)2x3.2

MWel6.3

kV吸收式冷凍機(jī)壓縮冷凍機(jī)

通風(fēng)冷藏庫(kù)供給機(jī)SIEMAG空氣冷卻機(jī)300m3/h

-853m井下地面建成謝一礦提純項(xiàng)目，10～15%的低濃度瓦斯通過VPSA瓦斯提濃工藝，濃度可提升至（30～40%），處理原料氣5000m3/h,生產(chǎn)成品氣1500～1800m3/h,目前，已投入運(yùn)行，成品瓦斯氣進(jìn)入居民家庭使用。謝一礦低濃度瓦斯?jié)饪s項(xiàng)目低濃度瓦斯提純煤與瓦斯共采推廣應(yīng)用42005年以來，國(guó)家先后兩次在淮南召開煤礦瓦斯防治工作現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，推廣“煤與瓦斯共采”技術(shù)，并出臺(tái)一系列適合我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)實(shí)際的政策法規(guī)和文件，各?。ㄊ?、自治區(qū)）及煤礦企業(yè)認(rèn)真落實(shí)，取得顯著成效。黨中央國(guó)務(wù)院高度重視煤礦安全和瓦斯防治工作2005年全國(guó)煤礦瓦斯防治工作現(xiàn)場(chǎng)會(huì)2011年全國(guó)煤礦瓦斯防治工作現(xiàn)場(chǎng)會(huì)2005年以來，我國(guó)煤炭產(chǎn)量持續(xù)增加，年均增幅2.3億噸，煤礦事故總量、死亡人數(shù)持續(xù)下降，2012年全國(guó)煤礦事故779起，死亡1384人，與2005年相比，事故減少2105起、少死亡3965人，分別下降了63.7%、66.8%。

全國(guó)歷年煤炭產(chǎn)量、百萬噸死亡率

全國(guó)歷年煤礦瓦斯事故起數(shù)、死亡人數(shù)煤礦瓦斯事故基本得到有效控制。2012年全國(guó)煤礦瓦斯事故75起，死亡350人，與2005年相比，事故減少339起、少死亡1821人，分別下降了81.9%和83.9%。全國(guó)煤礦瓦斯（煤層氣）抽采量大幅上升，從2005年23億m3提高到2012年的141億m3（其中井下瓦斯抽采量114億m3

，地面煤層氣產(chǎn)量27億m3

），為降低瓦斯事故、促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)提供了保障。

2005年以來全國(guó)煤礦瓦斯抽采、利用量74912314158625360204060801001202005200920102012瓦斯抽采量0102030405060瓦斯利用量瓦斯抽采量瓦斯利用量單位：億m3民用瓦斯氣站瓦斯發(fā)電熱電冷聯(lián)供煤礦瓦斯（煤層氣）利用量大幅上升。從2005年的6億m3提高到2012年的58億m3（其中井下瓦斯利用量38億方，地面煤層氣利用量20億方）。瓦斯鍋爐淮南礦區(qū)應(yīng)用效果2012年，淮南礦區(qū)瓦斯抽采量由1997年的1000萬m3增加到5.2億m3，抽采率由5%提高到66%，連續(xù)16年避免了瓦斯爆炸事故，產(chǎn)量達(dá)到7106萬t，百萬噸死亡率降至0.07，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，煤炭資源回收率由60%提高到70%以上?；茨系V區(qū)1996年以來產(chǎn)量、百萬噸死亡率及瓦斯抽采量狀況019961998200020022004…2011年份0.5瓦斯抽采量1.01.52.02.53.02百萬噸死亡率468101210年產(chǎn)量203040607050瓦斯抽采量(億m3)百萬噸死亡率(人/Mt)年產(chǎn)量(Mt)7106萬噸5.2億m30.072012顧橋煤礦張集煤礦建成了一批現(xiàn)代化安全高效開采的高瓦斯礦井，并成為國(guó)家首批示范工程。建成顧橋等6對(duì)年產(chǎn)500～1000萬噸高瓦斯國(guó)家級(jí)示范礦井，綜采工作面最高單產(chǎn)達(dá)到600萬t/a，創(chuàng)國(guó)內(nèi)外高瓦斯煤礦最好水平?；茨系V業(yè)集團(tuán)成為安徽省第一家資產(chǎn)超過1000億元的企業(yè)，黃河以南最大的煤、電一體化(控、參股電廠裝機(jī)規(guī)模達(dá)1200萬kW)能源生產(chǎn)基地。2008年國(guó)家發(fā)改委、2009年國(guó)家煤監(jiān)局分別發(fā)文要求全國(guó)煤礦推廣應(yīng)用煤與瓦斯共采技術(shù)。短短兩年時(shí)間，負(fù)責(zé)組織在安徽、山西、陜西、遼寧、河北、重慶、新疆、黑龍江等高瓦斯礦區(qū)開展了技術(shù)服務(wù)，全國(guó)已有幾百個(gè)煤礦推廣應(yīng)用；2009年當(dāng)選院士以來，應(yīng)邀向煤礦安全監(jiān)察、高等院校、煤炭及電力企業(yè)作專題報(bào)告99場(chǎng)。國(guó)內(nèi)煤炭行業(yè)推廣應(yīng)用情況應(yīng)邀為企業(yè)作專題報(bào)告2005年經(jīng)國(guó)家批準(zhǔn)，創(chuàng)建了煤礦瓦斯治理國(guó)家工程研究中心，構(gòu)建了煤礦瓦斯治理與利用、安全開采關(guān)鍵技術(shù)科研平臺(tái),將研發(fā)成果向全國(guó)煤礦推廣并開展了技術(shù)服務(wù)；受國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家煤監(jiān)局委托，在淮南組織了幾十期“全國(guó)煤礦瓦斯治理、安全開采高層論壇”和專題培訓(xùn)，近8000人參加了現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)交流；煤礦瓦斯防治專題培訓(xùn)班產(chǎn)業(yè)基地研發(fā)基地煤礦瓦斯治理國(guó)家工程研究中心順利通過國(guó)家驗(yàn)收煤礦瓦斯治理國(guó)家工程研究中心在淮南建設(shè)產(chǎn)業(yè)化基地，在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)建設(shè)研發(fā)基地，并組建平安煤礦瓦斯治理國(guó)家工程研究中心有限責(zé)任公司，現(xiàn)有人員近200人。2011年12月，工程中心順利通過國(guó)家預(yù)驗(yàn)收。國(guó)家批準(zhǔn)組建煤炭開采國(guó)家工程技術(shù)研究院國(guó)家批準(zhǔn)組建煤炭開采國(guó)家工程技術(shù)研究院國(guó)家工程研究中心煤礦瓦斯治理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室深部開采與環(huán)境保護(hù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室生態(tài)環(huán)境保護(hù)在山西焦煤集團(tuán)作瓦斯治理技術(shù)報(bào)告研究成果轉(zhuǎn)化聚焦產(chǎn)煤大省，面向全國(guó)煤炭行業(yè)開展技術(shù)服務(wù)山西焦煤集團(tuán)

山西焦煤西山煤電公司6對(duì)高瓦斯礦井瓦斯超限同比下降64%。山西晉城煤業(yè)集團(tuán)

晉城煤業(yè)集團(tuán)3對(duì)合作高瓦斯礦瓦斯超限次數(shù)同比下降88%。在晉城煤業(yè)集團(tuán)作瓦斯治理技術(shù)報(bào)告陜西煤業(yè)化工集團(tuán)陜煤化集團(tuán)黃陵礦業(yè)公司一號(hào)礦和二號(hào)礦基本實(shí)現(xiàn)瓦斯零超限。在陜煤化集團(tuán)作瓦斯治理技術(shù)報(bào)告在黃陵礦區(qū)作瓦斯治理技術(shù)報(bào)告在彬長(zhǎng)礦區(qū)作瓦斯治理技術(shù)報(bào)告在銅川礦區(qū)作瓦斯治理技術(shù)報(bào)告在韓城礦區(qū)作瓦斯治理技術(shù)報(bào)告黑龍江龍煤集團(tuán)

改變了龍煤集團(tuán)瓦斯治理觀念，2012年安全生產(chǎn)創(chuàng)歷史最好水平。在龍煤集團(tuán)作瓦斯治理技術(shù)報(bào)告龍煤分中心揭牌簽字儀式院士工作站項(xiàng)目合作啟動(dòng)儀式2011年8月，組織國(guó)內(nèi)外瓦斯治理領(lǐng)域近80名專家對(duì)龍煤集團(tuán)37對(duì)礦井開展瓦斯治理評(píng)估會(huì)診；2012年3月，煤礦瓦斯治理國(guó)家工程研究中心龍煤分中心暨龍煤集團(tuán)煤炭產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新院士工作站揭牌簽字儀式在北京舉行；4月7日，龍煤集團(tuán)煤炭產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新院士工作站項(xiàng)目合作啟動(dòng)儀式在哈爾濱舉行。河北冀中能源集團(tuán)先后成立了煤礦瓦斯治理國(guó)家工程研究中心邯鄲分中心、峰