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薄煤层综采技术研究摘要：近年来随着开采，很多产煤单位面临着厚及中厚煤层储量减少，薄煤层即将成为主采煤层的问题。
该文研究了我国薄煤层开采中所面临的问题，提出了薄煤层开采应采用的方法和研究方向。
对先进采煤国家的薄煤层开采工艺进行了研究。
关键词：薄煤层方法论研究方向先进工艺1 我国薄煤层综采现状目前我国探明的薄和极薄煤层，资源储量较大且分布广泛，全国共有80个主要煤炭生产单位的445处矿井赋存有薄或极薄煤层，占全国矿区的84%还多。
薄及极薄煤层可采储量达61.5亿t，约占总可采储量的20%左右。
其中0.7～1.3 m的缓倾斜薄煤层占74％，中硬以下的薄煤层层数占总层数的65％。
据往年的煤矿生产年度报告，1985年1.3 m以下的薄煤层产量为3487万t，占该年度回采总产量的12.3%，1995年下降到9.3%。
由于效益差,目前开采该类煤层的综采设备机械化水平普遍较低。
我国以往的配套设备主要为：（如表1）20世纪60年代开始，我国就对薄煤层综采技术展开了相关研究，并先后研制、生产了多种薄煤层综采配套设备，但关键性技术及装备一直没有解决，导致薄煤层开采单产低，成本高、效益差，产量一直未能取得突破，效率一直徘徊在较低水平。
近年来，随着开采，很多产煤单位面临着厚及中厚煤层储量减少，薄煤层即将成为主采煤层的问题。
薄煤层的开采已经成为影响了整个煤炭行业协调发展的问题。
如何在装备国产化的前提下，实现薄煤层高效开采、延长矿井服务年限、发展循环经济、提高资源回收率，是迫切需要解决的问题。
2 薄煤层综采研究的方法论2.1 研究方法应采用现场实测结合理论分析的方法，充分运用力学理论、矿压理论进行研究。
(1)现场实测开展薄煤层下综采的调研工作。
对现场实测数据进行分析，总结出松软薄煤层的来压规律及其支架的受力特点。
在此基础上，进行相关研究。
(2)理论分析利用岩体力学和矿山压力的相关成熟理论，及目前已有的模拟软件。
分析薄煤层综采工作面顶板的岩体破坏规律、来压规律以及采场支架的受力特征。
针对薄煤层和极薄煤层的采煤方法与采煤技术选择摘要：我国在世界上煤炭开采量一直处于世界前列,但是我国煤矿开采的机械化程度与其他发达国家相比还存在较大差距，所以在极薄煤层和薄煤层的开采方面比率相对较低。
除此以外，即便在现阶段煤矿开采技术不断发展和进步，但是煤矿资源属于不可再生资源，再加上当下的煤矿开采一般都是纵向开采，当众向开采到一定程度后，开采难度和开采成本会大大提高，所以在当下需要充分开发极薄煤层和薄煤层的煤炭资源。
基于此，文章就对薄煤层和极薄煤层的采矿方法和采矿技术进行了分析和研究，以期为薄煤层和极薄煤层的开采利用提供相关帮助。
关键词：难采煤层；极薄煤层；薄煤层；采煤工艺引言薄煤层和极薄煤层的开采在煤矿开采中属于难度非常高的一种，所以在现阶段的煤矿开采中，对于薄煤层和极薄煤层开采需要使用特殊的开采方法。
由于在现阶段对于煤矿资源需求的增加以及煤矿资源总量的降低，所以在现阶段煤矿开采行业非常重视对薄煤层和极薄煤层开采的研究，研究的重点包括开采技术，开采设备和开采工艺。
同时由于这两类煤层的开采难度较高，所以开采人员自身的技术水平和专业能力也必须得到充分保证。
在现阶段属于市场经济时代，煤矿企业开采煤矿的目的是为了获得经济效益，所以在正式开采煤层前需要先评估开采煤层所能获得的收益和效益，充分考虑各相关因素的影响制定出性价比最高的开采方案。
1极薄煤层和薄煤层概况及开采特点1.1极薄煤层和薄煤层概况薄煤层和极薄煤层分别指的是煤层厚度没有超过1.3米和0.8米的煤层，虽然我国煤炭资源相对比较丰富，但是薄煤层和极薄煤层所拥有的煤炭资源在整个煤炭资源总量中也占据着非常大的比例，但是在以往由于受到工艺技术和设备等方面的影响，薄煤层和极薄煤层的开采并不到位。
在现阶段我国煤矿开采活动多是在厚煤层和中厚煤层开展的，其开采难度相对较低，而对于极薄煤层和薄煤层来说，其开采难度高，对于工艺技术有着非常高的要求和标准。
一般来说，要想在薄煤层和极薄煤层开展采煤活动必须具备下述条件：（1）在薄煤层和极薄煤层中，煤炭资源非常优质；（2）煤矿矿井仍可以使用，薄煤层和极薄煤层中仍有煤炭资源。
薄煤层群无煤柱煤与瓦斯共采技术的应用摘要：煤与瓦斯是我们生活中的重要组成部分，但我国对薄煤层的开车利用率很低，而且随着开采深度的增加、开采难度也随之增大。
为减少煤炭与瓦斯资源的损失，增加煤矿的效益，降低煤矿事故的发生。
薄煤层群无煤柱煤与瓦斯共采技术是现代煤矿今后的发展的一个重要的组成部分。
关键词：煤；瓦斯；沿空留巷；支护；三位一体1 技术产生背景我国薄煤层的储量约占总储量的20%，但其开采利用率很低，仅占全国总产量的10.4%；近年来，我国大部分煤矿随着开采年限的增加，每年以10-20m的速度在向下延伸，下延速度快，开采难度增加；深部岩石力学行为特殊，赋存的环境差，治理难度大，工程量繁多,瓦斯的涌出量大，突出威胁急剧增大[1]。
如何才能在确保安全的情况下提高煤炭的利用率，减少煤炭损失、增加煤矿的效益；如何才能将危害人身安全的瓦斯得以利用；薄煤层沿空留巷Y型通风无煤柱煤与瓦斯共采技术就能很好的解决这一问题。
采用Y型通风方式不仅解决了U型通风工作面上隅角瓦斯积聚超限的难题，也降低了工作面回风流中的瓦斯浓度，进而将少瓦斯事故的发生。
2 薄煤层群无煤柱煤与瓦斯共采技术的应用薄煤层群无煤柱煤与瓦斯共采技术采用沿空留巷Y型通风一体化针对深井高地应力、高瓦斯含量、低渗透率、三软复合顶板煤层群有着良好的效果与作用；具体实施方案：（1）首采关键卸压层，沿首采面采空区边缘快速机械化构筑高强支撑墙体将回采巷道保留下来。
无煤柱沿空留巷钻孔法抽采瓦斯（图1）（2）在留巷内布置钻孔抽采邻近层及采空区卸压瓦斯；采用无煤柱连续开采，实现被保护层全面卸压；同步推进综采工作面采煤与卸压瓦斯抽采，实现了煤与瓦斯安全高效共采（如图1）；抽采的高、低浓度瓦斯分开输送到地面加以利用，实现节能减排，经济、社会、环境效益显著[2]。
3 薄煤层群无煤柱煤与瓦斯共采技术要求理论与实践表明，当工作面自切眼向前推进一段距离后，悬露的基本顶随长度的增长而出现断裂、掉矸、下沉，甚至出现将巷道冒实的情况；所以沿空留巷如果只由巷道周围锚杆支护、巷旁充填墙体构成；该结构如果在巷道来压过程中受到强烈的破坏，所以要加大支护强度。
高瓦斯近距离煤层群保护层煤与瓦斯共采技术李进朋【摘要】根据沙曲矿的具体地质条件,通过对保护层开采机理的分析,确定矿井北翼2号薄煤层为下方3+4号和5号煤层的保护层,计算得出保护层首采工作面22201的保护范围和解放煤量2.4Mt；针对2号煤层的赋存条件,研究了22201工作面的采煤技术,包括巷道布置、工作面主要设备和采煤工艺；采用保护层开采对突出煤层的卸压作用和瓦斯抽采技术,设计了本煤层、下部3+4号煤层和采空区瓦斯的抽采方案,达到解放下部煤层的目的.沙曲矿对高瓦斯近距离煤层保护层煤与瓦斯共采技术的研究,为其他类似条件下开采提供了借鉴.【期刊名称】《煤矿开采》【年(卷),期】2012(017)002【总页数】4页(P40-43)【关键词】高瓦斯;近距离煤层群;保护层;煤与瓦斯共采【作者】李进朋【作者单位】华晋焦煤有限责任公司,山西离石033300【正文语种】中文【中图分类】TD712华晋焦煤有限责任公司沙曲矿位于山西吕梁地区柳林县境内，全矿井绝对瓦斯涌出量328.77m3/min，相对瓦斯涌出量66.65m3/t，属高瓦斯矿井，经煤炭科学研究总院抚顺研究院鉴定为煤与瓦斯突出矿井。
沙曲矿井田北翼2号煤层大部可采，可采范围内煤层厚度平均1.1m，该层煤与下方的3+4号煤层平均间距13.95m，与5号煤层相距22.6m，2号、3+4号和5号煤层为近距离煤层群。
根据我国《煤矿安全规程》第193条规定:“在突出矿井开采煤层群时，应优先选择开采保护层作为防治突出措施”。
开采保护层是迄今防治煤与瓦斯突出最有效、最经济的根本措施［1］。
在突出矿井的煤层群中，首先开采的没有突出危险或突出危险性较小的煤层称为保护层。
相应的受其保护影响的未被开采的有突出危险煤层可称为被保护层。
由于保护层的开采对突出危险煤层产生卸压保护作用，使之在采掘过程中不再发生突出或降低发生突出的危险性，从而达到防止煤与瓦斯突出的目的。
由于保护层与被保护层之间岩层卸压后发生垂直层面的膨胀变形，使得平行层面的部分岩层发生收缩变形，导致原岩层裂隙沟通，为解吸瓦斯向采空区流动提供通道。
薄煤层开采技术作者：李锐来源：《科技资讯》 2012年第5期李锐(山西省华晋焦煤有限责任公司沙曲矿党政办山西华晋 033300)摘要:近年来,随着我国社会经济的飞速发展,煤炭工业的管理模式和建设技术有了显著的进步,对国民经济的发展起着重要的推动作用。
就目前我国工业现状而言,薄煤层开采对煤炭资源开发利用、延长煤矿矿井的开采年限以及实现煤炭工业的可持续发展具有重要的战略意义。
虽然现在我国薄煤层开采技术有了明显的提高、相关设备也有了一定程度的改进,但从实际效果上来看仍存在着一些问题。
本文将对我国薄煤层开采技术现状进行深入的研究,并在此基础上提出一些技术创新思路,以期为我国煤炭生产工业做出一点贡献。
关键词:薄煤层开采技术创新思路探究中图分类号:TD823.25 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)02(b)-0100-01根据调查显示,我国的煤炭赋存量比较大且呈现出多样化的特点,保有工业储量98.3亿吨,其中薄煤层赋存量约占总可采储量的19%,但目前实际产量却只占总产量的10%左右。
因此,为了实现我国煤炭工业的持续、快速、稳定的发展,我们必须改进现有的薄煤层开采技术、创新开采思路。
1 薄煤层开采过程中存在的问题根据我国关于煤层厚度的测评标准,将厚度小于1.3m的煤层定性为可以开采的薄煤层。
目前来看,在薄煤层的开采过程中主要会面临如下问题。
第一,在实际煤层开采过程中,经常会受到薄煤层所处空间的制约,开采设备的安装以及操作维护的难度相对增大;由于煤层开采空间的限制,煤矿工人的工作范围非常有限,使得瓦斯的排放变得更加困难,很容易造成安全事故;第二,由于薄煤层的赋存煤矿厚度比较低(一般小于1.3m),因此该煤层的开采进度将变得非常快,这就要求相关设备运转的周期变短,进而使得薄煤层开采工作异常紧张;第三,较之于厚煤层或中煤层而言,薄煤层的煤矿产量较低、煤矿抛洒浪费比较严重。
同时,由于该煤层所处的地理环境复杂多变,对该煤层的煤矿产量造成严重的影响。
科技成果——低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采关键技术适用范围截止2008年12月底，该技术已在两淮矿区的9个煤矿16个采面工作面成功推广应用，正在推广应用此项的矿区有重庆能源集团、冀中能源集团、辽宁铁煤集团、山西华晋焦煤集团等，此项技术可覆盖煤炭行业领域3亿吨左右的煤炭开采量，节约煤炭生产成本10亿元。
技术原理基于大量现场矿压测试和三维数值模拟分析得出沿空留巷存在明显的阶段性矿压特征，研究指出不能简单地描述沿空留巷处于低值应力区，在受工作面采动影响的留巷过程中存在一个强烈的应力调整期，这一时期留巷帮顶出现显著的剪切应力集中，合理的巷内支护形式应适应这种剪切破坏，抗剪切能力强的新型高性能锚杆组合支护配合新型巷内辅助加强支架，具有很好的适应性。
关键技术（1）首次提出了无煤柱煤与瓦斯共采技术原理；（2）创建了无煤柱沿空留巷Y型通风钻孔法煤与瓦斯共采技术体系；（3）系统地研究并获得了Y型通风采空区的流场与瓦斯浓度场；（4）创新性的提出了无煤柱沿空留巷Y型通风煤与瓦斯共采技术；（5）提出了煤与瓦斯共采覆岩卸压、渗透率分布以及瓦斯抽采动态运移三个基本规律模型。
技术流程针对我省淮南矿区煤层瓦斯赋存条件复杂多变的总体背景，以矿井深部开采安全保障技术及装备为研究主线，立足于降低煤矿重大瓦斯事故和开发有效防治新技术和装备的根本目的，完成了六个方面的研究内容，分别为：深部矿井强突出煤层区域预抽消突技术、打钻技术、快速揭煤防突技术、卸压开采技术研究；低透气性煤层地面钻井抽采瓦斯技术研究；深井煤与瓦斯突出的机理及动力学理论研究；微震监测及煤与瓦斯突出预测预报技术研究；深部开采通风系统结构、模式及技术装备；深部矿井瓦斯赋存规律的研究。
此六项研究内容分为三个层次，分别为理论与基础研究、监测与预报技术研究以及抽采消突及装备研究。
主要技术指标研制出强突出煤层打钻防喷装置和瓦斯含量法预测突出危险快速取样装置。
建立深部煤矿瓦斯地质区域分布及采动影响区瓦斯流动场理论、高瓦斯低渗透性煤层高效抽采瓦斯技术和瓦斯综合治理成套技术；低透气高瓦斯煤层卸压瓦斯抽采率达到50-60%。
我国深部煤与瓦斯共采战略思考袁亮【摘要】我国是世界上瓦斯灾害最严重的国家之一,煤炭资源禀赋与长期的旺盛需求导致我国煤炭开发以每年10 ～25 m的速度快速向深部转移,深部煤炭开采面临的瓦斯问题更加严峻,从安全、能源、环保3个方面考虑,都需要加大深部煤层煤与瓦斯共采力度.分析了我国深部煤层煤与瓦斯共采现状与面临的问题,指出了我国深部煤层煤与瓦斯共采发展对策,认为我国深部煤层应坚持地面和井下相结合的“两条腿走路”的煤与瓦斯共采模式,从基础理论研究、关键技术及装备研发、示范工程建设、政策扶持等方面提高深部煤层煤与瓦斯共采技术整体水平.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2016(041)001【总页数】6页(P1-6)【关键词】深部开采;煤与瓦斯共采;科技发展;战略【作者】袁亮【作者单位】煤炭开采国家工程技术研究院,安徽淮南 232000;煤矿瓦斯治理国家工程研究中心,安徽淮南 232000;深部煤炭开采与环境保护国家重点实验室,安徽淮南 232000【正文语种】中文【中图分类】TD712煤炭是我国的主导能源，在一次能源生产和消费结构中比重分别占76%和66%。
我国煤炭资源禀赋与长期的旺盛需求导致煤炭开发以每年10～25 m的速度快速向深部转移，中东部主要矿井的开采深度都已达到800～1 000 m，47对矿井深度超过1 000 m，山东新汶矿业孙村煤矿最大采深超过1 500 m。
我国是世界上煤与瓦斯突出灾害最严重的国家之一，埋深2 000 m以浅瓦斯地质资源量约36.81万亿m3，与陆上常规天然气资源量38万亿m3相当，可采瓦斯资源总量约10万亿m3，其中1 000 m以浅、1 000～1 500 m和1 500～2 000 m的瓦斯地质资源量，分别占全国瓦斯资源地质总量的38.8%,28.8%和32.4%[1-2] ，且大部分矿区煤层透气性低(比美国低2～3个数量级)，瓦斯抽采难度大，矿山安全生产威胁严重。
技术经验薄煤层群煤与瓦斯共采技术研究舒彦民1，赵益2，孙建华2，姜天文2，张锦鹏2（1．龙煤集团七台河分公司，黑龙江七台河154600；2．黑龙江科技学院，黑龙江哈尔滨150027）摘要：七台河矿区具有煤层薄、透气性差、煤的坚固性系数小、瓦斯含量高、吸附性强、瓦斯涌出初速度衰减快等特点，同时矿区煤层群具有分组性，各组内煤层间距较小。
为解决煤层顺层钻孔施工难度大、瓦斯抽放效果差，以及回采工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度容易超限等难题，提出沿空留巷邻近层瓦斯抽采技术，构建了七台河矿区薄煤层群煤与瓦斯共采技术体系，并在七台河桃山矿进行了应用研究。
应用结果表明，该技术能够实现煤与瓦斯安全高效共采。
关键词：煤与瓦斯共采；保护层开采；沿空留巷穿层钻孔；瓦斯抽采中图分类号：TD712+．67文献标志码：B文章编号：1008－4495（2011）04－0047－03收稿日期：2010－12－02；2011－03－25修订作者简介：舒彦民（1966—），男（满族），黑龙江阿城人，硕士，高级工程师。
七台河矿区位于黑龙江省东部，地处勃利煤田，煤炭资源赋存条件较差，向斜、背斜构造及断裂构造较多，煤层平均厚度0．86m ，是全国煤层最薄的矿区之一。
产品以焦煤、1/3焦煤和动力煤为主，是全国三大稀有保护性开采煤田之一。
目前，七台河矿区部分生产矿井的开采深度已达－500 －600m ，且开采深度、瓦斯含量和瓦斯涌出量每年以较高的速度递增，未来10年，煤与瓦斯突出威胁继续增大，深部开采面临巨大的技术挑战；另一方面，瓦斯（煤层气）既是我国煤矿生产过程中的主要灾害源，也是一种洁净能源和优质化工原料，是21世纪的重要接替能源之一。
针对七台河区煤层群的煤层薄、透气性差、煤的坚固性系数小、瓦斯含量高、吸附性强、瓦斯涌出初速度衰减快等特点，考虑到矿区煤层群具有分组性，各组内煤层间距小，存在邻近层和采空区瓦斯涌出量大，煤层顺层钻孔施工难度大、抽放效果差，回采工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度容易超限等问题，提出煤与瓦斯共采技术新思路：煤层群进行分组开采，每组选取最佳首采关键层作为保护层进行开采，同时结合沿空留巷穿层钻孔抽采技术，对邻近层卸压瓦斯进行抽采，实现连续抽采卸压瓦斯与回采工作面采煤同步推进，实现高效的工业化煤与瓦斯共采，将抽采的高、低浓度瓦斯分别输送到地面加以利用。
1煤与瓦斯共采的基础理论煤与瓦斯共采是针对我国高瓦斯矿区煤系地层多为煤层群的条件和煤层的低透气性特征，将煤与瓦斯作为资源，结合我国煤矿长期治理瓦斯的成功经验，通过固、气2套系统进行煤与瓦斯安全高效共采的矿井瓦斯治理理念与方法，即通过“首采煤层”的开采，在煤系地层中产生“卸压增透增流”效应图，形成瓦斯“解吸—扩散—渗流”活化流动的条件，并通过合理高效的瓦斯抽采方法和抽采系统，同时实现瓦斯资源的高效抽采。
瓦斯资源的抽采可大幅度地减少“卸压煤层”的瓦斯含量，消除其煤与瓦斯突出危险性，减少卸压煤层开采时的瓦斯涌出量，从而实现卸压煤层的安全高效开采［1－2］。
1．1采空区顶板裂隙发育及瓦斯流动规律煤层开采将引起岩层移动与破断，并在岩层中形成采动裂隙。
按采动裂隙性质可分为2类：离层裂隙；竖向破断裂隙。
当采空区顶板充分垮落后，采空区中部岩层和下方的矸石紧密接触，从而使得采空区中部顶板岩层裂隙基本被压实，其四周形成一个环形的采动裂隙发育区，称之为“O ”形圈。
在“O ”形圈上方或者下方受采动影响的煤层瓦斯在含量梯度和压力梯度作用下以扩散和渗流的形式向“O ”形圈内运移，使得“O ”形圈成为卸压煤层瓦斯聚积和运移的主要通道［3－5］。
研究表明，在采空区竖直方向上，形成了一个“∩”形拱采动裂隙区。
采空区不同涌出源的瓦斯在浮力作用下沿采动裂隙带裂隙通道上升，上升中不断掺入周围气体，使涌出源瓦斯与环境气体的密度差逐·74·渐减小，直到密度差为0，混合气体则聚积在裂隙带上部的离层裂隙内。
涌入采空区的瓦斯，在其含量梯度作用下引起普通扩散，由于空气的重力作用产生方向向下的压强梯度，则其产生的扩散流方向，与压强梯度反向，即瓦斯气体具有向上扩散的趋势。
因此，在瓦斯浮力、含量梯度及通风负压的作用下，“∩”形拱采动裂隙区成为瓦斯聚积区，为采动裂隙带内钻孔抽采、巷道排放等治理瓦斯技术提供依据［3－6］。
1．2采空区底板裂隙发育及瓦斯流动规律在沿工作面推进方向，煤层底板岩层将出现压缩、膨胀、再压缩的过程。
在煤壁前方附近，煤层底板受支承压力的作用而被压缩，工作面推过后，底板处于膨胀状态，随着工作面的进一步推进，顶板岩层开始在采空区垮落，采空区内垮落矸石对膨胀底板又起着压实作用，并且随顶板垮落或顶板活动的结束施加给底板的压实荷载也越来越大，直至恢复或接近恢复到原岩应力状态。
上保护层开采后，采空区底板一定范围的煤岩层发生底鼓破坏和膨胀变形，结合采场底板岩层的裂隙发育状况，可将底板受到采动影响的煤岩层分为底鼓裂隙带和底鼓变形带，如图1所示。
根据现场试验考察及相关资料统计分析［7］，底鼓裂隙带下限在底板下方15 25m ，该带内的裂隙主要为煤岩层离层后形成的沿层理的顺层张裂隙和岩层破断后垂直、斜交层理形成的穿层裂隙，穿层裂隙将该带内的煤层与采空区导通，煤层瓦斯可沿穿层裂隙进入保护层采空区，瓦斯涌入采空区的阻力随深度的增加逐渐加大；底鼓变形带下限在底板下方50 60m ，该带内裂隙以沿层理形成的顺层张裂隙为主，处于该带的被保护层发生膨胀变形，吸附瓦斯解吸，大量卸压瓦斯汇集在煤层中的裂隙内，裂隙随层间距加大逐渐减少。
沿工作面走向，随着底板煤岩层应力的变化，可分为应力增高区、应力降低区和应力恢复区，如图2所示。
沿走向三区的划分，为下被保护层卸压瓦斯抽采最佳时间的确定提供了理论依据。
图1采空区底板裂隙分布及分带示意图图2下伏岩层裂隙发育及走向分区示意图2煤与瓦斯共采技术2．1煤与瓦斯共采技术体系由于七台河矿区煤层群具有分组性，各组内煤层间距较小，煤层开采受邻近层瓦斯涌出量影响较大，因此选择煤层群各组煤的中间煤层作为首采煤层，采用沿空留巷上向和下向穿层钻孔抽采首采煤层采空区和邻近煤层瓦斯，形成七台河矿区煤层群煤与瓦斯共采技术体系，实现首采层及其邻近煤层煤炭资源和瓦斯资源的安全高效开采。
七台河煤层群煤与瓦斯共采技术体系见图3。
图3七台河煤层群煤与瓦斯共采技术体系框图2．2沿空留巷穿层抽采技术根据七台河煤层群赋存地质特征、煤层实际开采情况及有效卸压范围计算可知，上保护层有效卸压范围小于50m ，下保护层有效卸压范围小于·84·100m ，因此在进行沿空留巷抽采邻近层卸压瓦斯时应选用中低位钻孔抽采采空区富集瓦斯技术。
在沿空留巷中设置抽采瓦斯管道，各倾向抽采瓦斯钻孔与抽采瓦斯管道连通，采空区上部及环形裂隙圈内的解吸游离瓦斯通过倾向抽采瓦斯钻孔，并通过抽采瓦斯管进入瓦斯抽采系统。
倾向抽采瓦斯钻孔布置的参数选取：终孔位置距采煤工作面回风巷的水平距离为10 30m ，距煤层顶板法向距离为采高的8 10倍，并且不小于30m ；倾角小于采动卸压角，缓倾斜煤层钻孔倾角不大于80ʎ，急倾斜煤层钻孔倾角不大于75ʎ；在中近距离保护层开采工作面，由留巷回风巷中施工的抽采瓦斯钻孔直接穿过上保护层，进行被保护层卸压瓦斯抽采。
留巷穿层钻孔抽采平面图见图4。
图4留巷穿层钻孔抽采平面示意图3应用与效果3．1矿井概况桃山煤矿位于七台河矿区西部生产区的东部，始建于1958年，原设计能力为75万t /a ，1983年经改扩建后设计生产能力为105万t /a ，2007年核定能力为117万t /a 。
42035采煤工作面位于三水平钢带机道左侧下部，为桃山煤矿三采区的第5个区段，工作面走向可采区域长度为900m ，倾向长度为150m ，平均煤层采高1．5m ，工作面煤层厚度比较稳定。
煤层走向115ʎ 145ʎ，倾向205ʎ 234ʎ，倾角22ʎ 26ʎ，平均24ʎ，采区边界处倾角较大。
煤层属比较稳定性煤层，结构复杂，西南倾向单斜构造，产状稳定，煤层变化不大。
开采煤层及邻近煤层结构如表1所示。
3．2抽采参数及效果采用留巷穿层钻孔抽采技术对42035采煤工作面采空区顶底板裂隙带进行瓦斯抽采，主要参数如下：穿层钻孔的终孔高度为14 20m ，倾角不大于75ʎ，施工时间在采煤工作面采后20m 以后，钻孔直径90mm ，钻孔成组设置，每组3个，钻孔偏向工作面60ʎ 70ʎ，抽采钻孔组间距20 25m ，孔口的封孔长度8m 。
表1煤层特征煤层煤层厚/m 距下分层垂距/m 结构顶板底板发育750 0．9036 450．6040简单粉砂岩粉砂岩全矿发育，南部不可采790．57 3．0030 601．5040复杂粉砂岩粉砂岩全矿发育830 0．700．50简单粉砂岩细砂岩全矿发育，北部由东向西，由浅入深变薄对42035采煤工作面采空区顶底板裂隙带进行瓦斯抽采后，上隅角瓦斯体积分数稳定在0．8%以下，且钻孔抽采瓦斯体积分数达54%以上，抽采量达48m 3/min 以上，解决了工作面上隅角和回风流瓦斯浓度超限问题，实现了煤与瓦斯共采目标。
4结语针对七台河矿区特点，为解决煤层顺层钻孔施工难度大、抽放效果差，回采工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度容易超限等难题，提出了沿空留巷邻近层瓦斯抽采、顶板高位钻孔瓦斯抽采技术，构建了七台河矿区近距离薄煤层群煤与瓦斯共采技术体系，并在七台河桃山煤矿进行了应用研究，结果表明：桃山煤矿42035采煤工作面沿空留巷穿层钻孔瓦斯抽采技术治理瓦斯的效果明显，上隅角瓦斯体积分数稳定在0．8%以下，且钻孔抽采瓦斯体积分数达54%以上，抽采量达48m 3/min 以上，可以实现七台河矿区其他类似矿井的煤与瓦斯安全高效共采。
参考文献：［1］程远平，俞启香，袁亮，等．煤与远程卸压瓦斯安全高效共采试验研究［J ］．中国矿业大学学报，2004，33（2）：132－136．［2］俞启香．矿井瓦斯防治［M ］．徐州：中国矿业大学出版社，1992．［3］吴财芳，曾勇，秦勇．煤与瓦斯共采技术的研究现状及其应用发展［J ］．中国矿业大学学报，2004，33（2）：137－140．［4］谢生荣，武华太，赵耀江，等．高瓦斯煤层群“煤与瓦斯共采”技术研究［J ］．采矿与安全工程学报，2009，26（2）：173－178．［5］袁亮．留巷钻孔法煤与瓦斯共采技术［J ］．煤炭学报，2008，33（8）：898－902．［6］赵耀江，郭海东，袁胜军．综采面顶板走向大直径长钻孔瓦斯抽采技术参数的研究［J ］．太原理工大学学报，2009，40（1）：74－77．［7］于不凡．煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册［K ］．北京：煤炭工业出版社，2005．（责任编辑：李琴）·94·Vol．38No．42011MINING SAFETY&ENVIRONMENTAL PROTECTION Aug.2011English Abstracts of This IssueResearch on Oxygen-containing Liquefaction Technology for Low-concentration Coal-bed Gas in Coal Mining Area(1)－This paper gave a description of the present research situation of oxygen-containing liquefaction technology for low-concentration coal-bed gas both at home and abroad,expounded the technical scheme,safety measures and so on,the performance assessment of 4800m3/d oxygen-containing liquefaction pilot plant for low-concentration coal-bed gas was conducted,and the desired goal was fully achieved.Numerical Simulation Study on Thermal Environment in a Blind Heading with Combined Local Ventilation(3)－Based on k-εturbulence model,the distributions of the velocity field, streamline,temperature field,PMV-PPD(Predicted Mean Vote–Predicted Percentage Dissatisfied),mean age of air in a heading face with combined local ventilation in Zhouyuanshan Coal Mine were simulated by using Airpark2.1software.The results showed that the air duct layout and the air quantity distribution of the exhaust and forcing ventilation were reasonable,the air velocity was0.15≤v≤4.0m/s and the temperature t≤26℃when the large roadway cross section was S=12m2,the distance of the exhaust-duct and forcing-duct outlet to the heading face was L exhaust=16m and L forcing=8m respectively,and the air quantity ratio of exhaust ventilation to forcing ventilation with forcing air duct before the exhaust one was2:1.Numerical prediction and evaluation were conducted on the thermal environment by using the thermal comfort index-PMV-PPD and air quality index-air age.The numerical results and field investigation had a good consistence. Test Study on Unpowered Automatic Adding Device for Dust-fall Agent(8)－In this paper,the structure and working principle of the unpowered automatic adding device for dust-fall agent were described,and through the experimental study,the relation among the over-water pressure,over-water flow,adding medium,the length of suction tube and the adding precision was obtained.The site application showed that this device had the features of high adding precision,corrosion resistance,safety,reliability,easy installation and operation and so on,and can completely meet the underground use for the additon of chemical dust-suppression agent.Numerical Simulation on Influence of Cyclic Mine Air Curtain Outlet Velocity on Effectiveness of Obstructing Airflow(18)－A mathematical model of airflow field was established according to the characteristics of the air curtain obstructing airflow in mine roadway.The numerical simulation was conducted on the pressure field and velocity field at different air velocity with CFD software FLUENT,and its result was consistent with the theoretical data.The simulation results indicated that the airflow field might be divided into the stable upstream zone and downstream zone and the varying air-return zone according to the gradient of the static pressure and velocity so as to provide the basis for date measurement.The effective pressure decreased with the decrease of the air velocity at the air curtain outlet,which may cause the air leakage to be further increased,so when designing the air curtain, the obstructing capacity must match the obstructing pressure difference.Study on Distribution Law of Stress Field in Heading Face of Extra-soft Coal Seam with High Strata Stress(21)－With the increase of mining depth,the stress field in mining faces changes from shallow to deep part,obvious change occurred in distribution regularity of the prediction index for the heading face in bulky seam under the condition of high strata stress,so the urgent need is to understand the distribution regularity of the stress field in the heading face in extra-soft seam with high strata stress.The distribution regularity of the stress field in front of the heading face in the extra-soft seam with high strata stress was obtained with a combined method of theoretical analysis,field survey and numerical analysis.Test research was made on the sensitive index and critical value for outburst prediction in the heading face in the extra-soft seam with high strata stress and high gas pressure in Xinzhuangzi Mine in Huainan Coal Mining area.Study on Technical Mechanism and Application of“Five-step”Gradual and Fast Exposing Coal Seam in a Cross-cut (24)－The traditional technology for exposing outburst coal seams in a crosscut may come across some difficult problems such as that the blasting vibration is easy to induce outburst,the outburst treatment requires a lot of funds,and exposing outburst coal seams in the crosscut may seriously affect the safe production and economical benefits of the mine,for this purpose,a new technology of“five-step”gradual and fast exposing outburst coal seams in the crosscut was put forward.In this paper,study was made on the technical principle of the gradual and fast exposing outburst seams in the crosscut,and it came to the conclusion that the multi-parameter prediction was the technical key of gradual and fast exposing outburst seams in the crosscut;through tests,the multi-parameter prediction criteria for the coal seam outburst hazard in Songzao Coal Mining Area and the stereoscopic multiple layout of prediction holes were determined;study was made on the principle of establishing movable safe buffer zone for exposing outburst seams in the crosscut,and then the scope of the movable safe buffer zone was determined;with the shield of the safe buffer, outburst seams were exposed by shallow drivage and shallow advance,and finally,a complete set of new technology for gradual and fast exposing outburst seam in the crosscut was worked out. The site application in six mines in this coal mining area showed that this technology was simple,economic,rational,and safety in production,the time required for exposing outburst seams was reduced form110~257days to7~25days,the time for exposing outburst seam was greatly shortened.Network System of Coal Mine Gas Monitoring—Real-time Transmission of Dynamic Data(42)－The software for the real-time transmission of mine gas monitoring data was developed by taking VC++6.0as the programming platform,using Microsoft SQL Server2005database for storing data and on the basis of TCP/IP network transmission protocol.This paper described the framework design of the network system and discussed the real-time transmission of dynamic gas data,this thus provided real-time and accurate mine gas monitoring data for the exploration of Web page,and the remote monitoring management of coal mine’s management department to the mine was finally achieved. Research on Simultaneous Extraction Technology for Coal and Gas of Thin Seam Group(47)－Qitaihe Mining Area is characteristics of thin coal seams,low permeability for gas,low hardness coefficient of coal,high gas content,strong adsorbability and quick attenuation of the initial velocity of gas emission.In addition,the coal seams in this mining area have the character of subgroups and the interval between each group of seams is small. In this paper,the gob-side entry retaining for gas extraction from adjacent seams was put forward and the system for simultaneous extraction of coal and gas of thin seams in Qitaihe Mining Area was built in order to solve the difficult technical problems including the difficult drilling construction along seams,the poor gas drainage effect,and the disallowed gas concentration at the upper corner angle of the working face and in the return air.The application research on this technology was conducted in Taoshan Mine in this mining area.The extraction results indicated that the use of this technology could achieve the high-efficiency simultaneous extraction of coal and gas.Analysis of Subsided Column Development Characteristics in Kailuan Fangezhuang Mine(61)－The subsided column,as a special geological structure in north Chine coal field,has become a serious threat to mine safety.In this paper,the development law of the subsided column was obtained by the collection of the mine data and geological exploration data in Fangezhuang Mine and the observation analysis of the found subsided columns,and the formation mechanism of the subsided column was discussed.It was found out that the subsided column presented the law of north-west zonal distribution and in groups under the control of the general axial direction as the north-east Kaiping syncline structure,and it was mainly subjected to the control of Ordovician limestone,the structure development and the strong groundwater run-off.Discussion on Environmental Pollution-free Management Measures for Asbestos Waste(83)－The asbestos tailings and the abandoned asbestos products are classified as a kind of special hazardous waste for independent management in many countries and regions due to its huge amount,complicated types and high potential healthy and environmental risk.This paper summarized the generation situation of asbestos waste and the problems present in environment management in our country, described the advanced experiences of asbestos waste and environmental management in some developed countries and regions such as Japan and some EU countries,and put forward relevant environmental management suggestions for promoting the pollution-free management of asbestos waste in our country.。
