立体抽采技术提升近距离煤层群瓦斯治理效率

"近距离煤层群瓦斯立体抽采技术研究" 本文主要探讨的是在煤炭开采过程中，特别是针对桐梓煤矿近距离煤层群开采时的瓦斯立体抽采技术。这项技术旨在解决煤矿开采中的瓦斯治理问题，确保安全生产并提高煤炭资源的利用率。 在近距离煤层群开采中，首先选取瓦斯含量较低且突出危险性小的煤层作为保护层进行开采。通过保护层的开采，可以利用开采过程中的地应力变化和采动效应来增强下部煤层的透气性，从而提高瓦斯的排放效率。这是基于“保护层开采”理论，即通过开采一个煤层以减少其他煤层的瓦斯压力，降低煤与瓦斯突出的风险。 立体抽采技术包括多种手段的综合运用：顺层钻孔用于沿着煤层方向布置钻孔，以抽采煤层内的瓦斯；低位走向穿层钻孔则是在较低位置穿透多个煤层，增加抽采范围；采空区埋管是利用已开采区域的空间，将管道布设于其中，以抽取采空区内的瓦斯；底板上向穿层钻孔是从底部向上穿透煤层，进一步扩大抽采覆盖面积。这些方法结合使用，构建了全方位、多角度的瓦斯抽采网络，实现瓦斯的高效抽采。 试验结果显示，采用该技术的保护层工作面瓦斯预抽采率达到了55%以上，显著降低了煤与瓦斯突出的危险性。工作面开采后，上隅角的瓦斯体积分数控制在1%以下，这远低于国家规定的安全标准，保障了矿工的安全。同时，对于6号、7号和9号被保护煤层，经过开采扰动后的卸压，透气性系数分别提升了392倍、320倍和289倍，这意味着瓦斯可以从煤层中更有效地释放出来。因此，这些煤层的瓦斯抽采率超过了60%，实现了煤与瓦斯的安全高效共采，既保证了煤矿生产的安全，又提高了煤炭资源的开采效率。 关键词涉及的领域包括近距离煤层群的开采挑战、瓦斯抽采的技术创新、低透气性煤层的处理策略、煤与瓦斯共采的理论与实践，以及立体抽采技术的科学应用。这些关键词反映出研究的核心内容，即如何在复杂地质条件下，通过科技手段实现瓦斯的有效治理，促进煤矿安全生产和可持续发展。 该研究提供了一种创新的瓦斯立体抽采技术，对于解决近距离煤层群开采中的瓦斯治理问题具有重要的实践意义和理论价值，对于我国乃至全球的煤炭工业都具有重要的参考价值。