[00346692]低透气性高瓦斯厚煤层综放面煤与瓦斯共采技术研究

该项目属于煤炭地下开采和煤层瓦斯抽采领域，开发了低透气性高瓦斯厚煤层综放面煤与瓦斯协调共采技术。潞安矿区是中国厚煤层综放开采技术的发源地之一，近年来，随着开采深度延伸，五阳煤矿等原来的低瓦斯矿井转变为高瓦斯矿井，3#煤层综放开采时瓦斯涌出量急剧增加，加之煤层透气性差、煤质松软，导致采煤与抽采瓦斯不协调，瓦斯事故发生率高、工作面产量低、效益差，成为制约工作面安全高效生产的瓶颈。为解决上述问题，该项目对低透气性高瓦斯厚煤层综放面瓦斯治理方案以及抽采系统优化、采动覆岩裂隙发育规律、内错尾巷采动变形破坏机理、开采工艺与围岩控制、煤与瓦斯协调共采技术及工作面瓦斯分布规律等进行了系统研究，取得了“一条原则、三个规律、三项技术”的创新研究成果即首次提出了煤与瓦斯协调共采的“三匹配”原则，包括采煤机割煤速度与瓦斯涌出量的匹配、工作面产量与风量的匹配及抽采管路回撤距与工作面推进速度的匹配；揭示了低透气性高瓦斯厚煤层综放面覆岩导气裂隙发育规律、综放面内错瓦斯尾巷采动变形破坏规律和低透气性高瓦斯厚煤层综放面采空区瓦斯的三维分布规律；开发了低透气性高瓦斯厚煤层综放面瓦斯治理技术、综放面内错瓦斯尾巷围岩稳定性控制技术和低透气性高瓦斯厚煤层综放面采煤与抽采瓦斯协调共采技术。研究成果在五阳煤矿成功应用，取得了显著的技术经济效益，实现了综放面煤与瓦斯的协调共采与利用，形成了煤与瓦斯共采的潞安模式，综放工作面最高日产达7600t/d，煤炭采出率达到92%，工作面产量增加1.5倍，将抽采瓦斯全部用来发电，日发电量3.5万度以上，直接经济效益2.47亿元，被专家鉴定为“达到国际先进水平”。该项目的成功开发，解决了低透气性高瓦斯厚煤层安全高效综放开采的技术难题，实现了煤与瓦斯的协调共采，具有良好的推广价值，为沁水煤田等低透气性高瓦斯厚煤层煤与瓦斯共采提供了理论依据和经验参考。