煤与瓦斯协调开采技术

煤与煤层气协调开采三维可视化关键技术张维;徐华龙;殷大发【摘要】Aiming at the problem of coal and coalbed methane coordination mining technology, based on virtual reality and 3D animation technology, this paper proposes a new idea of 3d visualization to study the key technologies of rock fracture and collapse, borehole grouting and sealing and gas extraction in coal bed gas extraction. Combined with 3ds Max, FumeFx, RealFlow and other 3d auxiliary tools, 3D visualization technology is applied in coal and coalbed methane in coordination mining to dynamically simulate coal and coalbed methane exploitation under different mining environments and conditions.%针对煤与煤层气协调开采技术展现的问题,基于虚拟现实和三维动画技术,提出了一种新的三维可视化制作思路,研究了煤层气抽采中岩层裂隙与坍塌、钻孔注浆封孔和瓦斯抽采三维可视化关键技术,结合3ds Max、FumeFx、RealFlow等三维辅助工具,将三维可视化技术应用到煤与煤层气协调开采中,直观、形象的动态模拟不同开采环境和条件下煤与煤层气开采技术.【期刊名称】《煤矿安全》【年(卷),期】2018(049)004【总页数】4页(P96-98,102)【关键词】煤与煤层气;岩层裂隙;注浆封孔;瓦斯抽采;三维可视化【作者】张维;徐华龙;殷大发【作者单位】煤炭科学技术研究院有限公司,北京 100013;煤矿应急避险技术装备工程研究中心,北京 100013;北京市煤矿安全工程技术研究中心,北京 100013;煤炭科学技术研究院有限公司,北京 100013;煤矿应急避险技术装备工程研究中心,北京100013;北京市煤矿安全工程技术研究中心,北京 100013;煤炭科学技术研究院有限公司,北京 100013;煤矿应急避险技术装备工程研究中心,北京 100013;北京市煤矿安全工程技术研究中心,北京 100013【正文语种】中文【中图分类】TD679当前，煤与煤层气协调开发已经成为国家急需解决的重大战略问题。

防治煤与瓦斯突出细则第一章总则第一条为加强防治煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出（以下简称突出）工作（以下简称防突工作），预防煤矿事故，保障从业人员生命安全，根据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国矿山安全法》《煤矿安全规程》等，制定本细则。

第二条煤矿企业、煤矿和有关单位的防突工作，适用本细则。

第三条突出煤层是指在矿井井田范围内发生过突出或者经鉴定、认定有突出危险的煤层。

突出矿井是指在矿井开拓、生产范围内有突出煤层的矿井。

第四条煤矿企业主要负责人、矿长是本单位防突工作的第一责任人。

有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当设置防突机构，建立健全防突管理制度和各级岗位责任制。

突出矿井应当建立突出预警机制，逐步实现突出预兆、瓦斯和地质异常、采掘影响等多元信息的综合预警、快速响应和有效处理。

第五条有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当依据本细则，结合矿井开采条件，制定、实施区域和局部综合防突措施。

区域综合防突措施包括下列内容：（一）区域突出危险性预测；（二）区域防突措施；（三）区域防突措施效果检验；（四）区域验证。

局部综合防突措施包括下列内容：（一）工作面突出危险性预测；（二）工作面防突措施；（三）工作面防突措施效果检验；（四）安全防护措施。

突出矿井应当加强区域和局部（以下简称两个“四位一体”）综合防突措施实施过程的安全管理和质量管控，确保质量可靠、过程可溯。

第六条防突工作必须坚持“区域综合防突措施先行、局部综合防突措施补充”的原则，按照“一矿一策、一面一策”的要求，实现“先抽后建、先抽后掘、先抽后采、预抽达标”。

突出煤层必须采取两个“四位一体”综合防突措施，做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标，否则严禁采掘活动。

在采掘生产和综合防突措施实施过程中，发现有喷孔、顶钻等明显突出预兆或者发生突出的区域，必须采取或者继续执行区域防突措施。

第七条突出矿井发生突出的必须立即停产，并分析查找原因；在强化实施综合防突措施、消除突出隐患后，方可恢复生产。

煤矿瓦斯抽采达标规定第一章总则第一条为贯彻落实“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理方针，建立“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯治理工作体系，遏制煤矿瓦斯事故，实现煤矿瓦斯抽采达标，根据《煤矿安全监察条例》、《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》等法规，制定本规定。

第二条井工开采煤矿企业的矿井瓦斯抽采工作及其对瓦斯抽采达标工作的监督检查，适用本规定。

第三条煤矿瓦斯防治必须坚持“应抽尽抽、多措并举、抽采平衡”的原则。

煤矿瓦斯抽采应当紧密结合煤矿实际，加大技术攻关和科技创新力度，强化现场管理，采取多种可能的抽采技术和工程措施充分抽采瓦斯，实现先抽后采、抽采达标。

瓦斯抽采工作要超前规划、超前设计、超前施工，确保煤层预抽时间和瓦斯预抽效果，保持抽采达标煤量与生产预备及回采的煤量相平衡。

第四条煤矿瓦斯抽采应做到抽采系统水平足够、设施完善，抽采工程超前、“抽、掘、采”平衡，抽采计量和参数测定准确，抽采管理制度完善，抽采后的效果达到《煤矿瓦斯抽采基本指标》（以下简称《抽采指标》）和《防治煤与瓦斯突出规定》（以下简称《防突规定》）等法规和标准的要求。

第五条煤矿采掘工程和生产组织应安排在瓦斯抽采达标的煤层；对应当进行瓦斯抽采的煤层，必须先抽采瓦斯，只有在效果达到标准要求后方可安排采掘作业。

第六条应当进行瓦斯抽采的煤矿企业（以下简称煤矿企业）应设置瓦斯抽采机构，建立责任明确、制度完善、执行有力、监督严格的瓦斯抽采管理制度和各级岗位责任制。

煤矿安全监管部门和驻地煤矿安全监察机构（以下简称煤矿安全监管监察部门）应当对上述各环节工作以及矿井通风、瓦斯超限等情况进行监督监察，检查矿井瓦斯抽采相关资料是否齐全、资料与实际情况是否一致，抽采效果是否达标。

第七条煤矿企业应仔细研究、积极落实关于煤矿瓦斯抽采和利用的各项优惠政策，提升瓦斯抽采和利用工作水平。

煤矿企业要根据自身实际情况编制和落实煤矿瓦斯利用规划，加强瓦斯利用基础设施建设，完善瓦斯利用机制，加大瓦斯利用工作力度，以利用促抽采，增强瓦斯抽采利用保障水平，减少向大气中排放的瓦斯量。

瓦斯治理示范矿井建设基本要求一、采掘部署合理1.优化生产布局。

矿井、采区和工作面设计要依据瓦斯地质资料详细分析和预测矿井瓦斯灾害情况，充分考虑瓦斯治理的需要，优化巷道布置，简化生产系统，明确开采顺序，合理确定工作面参数，实现安全高效、合理集中生产。

2.合理组织生产。

按照《煤炭生产许可证》载明的能力编制生产计划和组织生产，高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井各采区的同一煤层只能有1个采煤工作面进行生产，严禁超能力、超定员组织生产，坚持正规循环作业，工作面进度要与支护、通风等工序相协调，保证各辅助环节及时跟进到位。

3.坚持正规开采。

矿井要加强生产准备，保持水平、采区和采掘工作面的正常接替与衔接。

采煤工作面必须保持至少2个安全出口，形成全风压通风系统，煤与瓦斯突出矿井、高瓦斯矿井和低瓦斯矿井高瓦斯区域的采煤工作面，不得采用前进式采煤方法；按规定淘汰落后和非正规采煤方法、工艺。

二、通风可靠4．矿井有完整的独立通风系统。

改变全矿井通风系统时，编制通风设计及安全措施，并履行报批手续。

巷道贯通前，按《煤矿安全规程》（以下简称《规程》）规定，制定安全措施。

采掘部署合理。

5．矿井生产水平和采区实行分区通风。

通风系统中没有不符合《规程》规定的串联通风、扩散通风、采空区通风和采煤工作面利用局部通风机通风现象。

6．矿井、采区通风能力满足生产要求。

每年安排采掘作业计划时核定矿井生产和通风能力，按月、季、年度对矿井及采区进行通风能力核定，按实际供风量核定矿井产量，无超通风能力生产现象。

7．应设置专用回风巷的采区按《规程》规定设置了专用回风巷；采区进、回风巷贯穿整个采区，没有一段为进风巷、一段为回风巷的现象。

8．矿井内各地点风速符合《规程》规定。

矿井有效风量率不低于87％。

回风巷道失修率不高于7％；严重失修率不高于3％；主要进风巷道实际断面不小于设计断面的2/3。

9．局部通风机安装、三专两闭锁和双风机、双电源、最低风速等符合《规程》规定，并实现运行风机和备用风机自动切换，双风机能力必须匹配。

矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景1. 引言1.1 矿井瓦斯抽采技术的重要性矿井瓦斯是煤矿井下产生的一种有毒有害气体，含有可燃气体成分，一旦发生瓦斯爆炸事故，将给矿工的生命和矿井设施造成严重威胁。

开展矿井瓦斯抽采技术研究及应用至关重要。

矿井瓦斯抽采技术可以有效减少瓦斯的积聚，降低矿井瓦斯浓度，减少瓦斯爆炸的潜在危险，保障煤矿生产安全。

瓦斯是一种重要的能源资源，通过抽采瓦斯并进行利用，不仅可以减少煤矿排放的温室气体，还可以节约能源资源，实现绿色发展和可持续利用。

矿井瓦斯抽采技术的研究和应用对于提高煤炭开采效率、保障矿工生命安全、保护环境等方面都具有重要意义。

通过不断改进完善矿井瓦斯抽采技术，促进煤矿安全生产，提高矿井生产效率，实现资源的有效开采与利用，这些都是当前研究矿井瓦斯抽采技术的重要目标和意义。

1.2 研究意义矿井瓦斯抽采技术的研究意义在于提高矿井安全生产水平，减少瓦斯爆炸事故的发生，保障矿工的生命安全和财产安全。

瓦斯是煤矿生产中常见的有害气体之一，过量的瓦斯积聚会导致爆炸事故，给煤矿生产带来严重危害。

瓦斯抽采技术的研究可以有效地将瓦斯从矿井中抽出，降低瓦斯浓度，减少爆炸风险，提高矿井的安全性。

瓦斯抽采技术的研究还可以提高煤矿的资源利用效率，将瓦斯转化为可利用的能源，减少能源浪费，实现资源循环利用。

瓦斯抽采技术的研究还可以促进煤矿的可持续发展，推动煤矿生产向绿色、低碳、环保的方向发展，符合现代社会对于环保和可持续发展的要求。

瓦斯抽采技术的研究意义重大，对于煤矿产业的发展和矿工的生命安全都具有重要意义。

2. 正文2.1 矿井瓦斯抽采技术的现状矿井瓦斯抽采技术是指利用各种方法将矿井中积聚的瓦斯抽出，以减轻瓦斯对矿井安全生产的影响。

目前，矿井瓦斯抽采技术已经取得了一定的成果，但仍存在一些问题和挑战。

瓦斯抽采技术的抽采效率不高是一个普遍存在的问题。

部分矿井瓦斯抽采设备老化，运行效率较低，导致瓦斯抽出不及时，增加了矿井的安全隐患。

国家发展和改革委员会关于印发煤矿瓦斯治理与利用总体方案的通知文章属性•【制定机关】国家发展和改革委员会•【公布日期】2005.06.22•【文号】发改能源[2005]1137号•【施行日期】2005.06.22•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】煤炭及煤炭工业正文国家发展和改革委员会关于印发煤矿瓦斯治理与利用总体方案的通知（发改能源[2005]1137号）各省、自治区、直辖市发展改革委、经委，神华集团、中国中煤能源集团、中联煤层气公司：为了贯彻落实国务院第81次常务会议精神，做好全国煤矿瓦斯防治工作，有效遏制煤矿瓦斯事故多发的势头，充分利用煤矿瓦斯资源，特研究制定《煤矿瓦斯治理与利用总体方案》，并经煤矿瓦斯防治部际协调领导小组第二次会议审议通过。

现印发给你们，请抓紧转发本辖区内有关部门、单位和各类煤炭生产企业，供在煤矿瓦斯防治工作中参考。

附件：煤矿瓦斯治理与利用总体方案国家发展和改革委员会二00五年六月二十二日附件：《煤矿瓦斯治理与利用总体方案》编制工作领导小组、顾问小组、编写小组名单（2005年6月）一、领导小组组长：吴吟成员：陈国新孙洪李敬辉李忠杨璐曹子娟李寿生陈善荣李仁涵邱言文成家钰二、顾问小组组长：周世宁张铁岗成员：（以姓氏笔画为序）王源付建华卢鉴章何学秋周心权胡千庭钱平凡俞启香胡省三姜智敏郭云涛屠锡根三、编写小组组长：袁亮孙茂远成员：（以姓氏笔画为序）冯三利叶发先卢鉴章孙东玲刘洪川刘建祥刘涛李平李豪峰李鸿飞吕觉人汪天祥张延庆张隧安金学玉岳超平周德永胡千庭柏发松顾云华夏抗生廖斌琛前言煤炭是我国一次能源的主体。

煤炭工业承载着经济发展、社会进步和民族振兴的历史重任。

煤矿安全工作是全国工业安全工作的重中之重。

2005年2月23日，温家宝总理主持召开国务院第81次常务会议，决定成立以国家发展改革委为组长单位的煤矿瓦斯防治部际协调领导小组，采取一系列重要措施，集中开展煤矿瓦斯整治工作。