晋城矿区煤与煤层气共采技术及未来挑战

"晋城矿区煤与煤层气共采研究进展及急需研究的基本问题" 晋城矿区是中国最大的无烟煤生产基地，一直以来，由于其矿井内煤层瓦斯含量高，传统的井下抽采方法无法有效保障矿井的安全高效运行。针对这一挑战，晋煤集团积极研发并实践了地面抽采、井下抽采以及地面与井下联合抽采的综合技术，形成了独特的“采煤采气一体化”策略，即所谓的“晋城模式”。这种模式已经在国内外得到广泛推广，并取得了显著成效。 煤与煤层气共采是解决高瓦斯含量矿井安全问题的关键。这一概念强调在开采煤炭的同时抽取煤层中的煤层气，以减少瓦斯积聚，提高煤矿安全生产水平。目前的研究主要集中于如何优化“采煤采气一体化”的煤矿瓦斯治理模式，包括地面抽采和井下抽采的关键技术。 地面抽采技术主要涉及预抽放煤层气，通过钻孔将煤层气从煤层中抽出，降低开采时的瓦斯压力。这通常包括水平钻孔、垂直钻孔和倾斜钻孔等多种方式，以适应不同的地质条件。井下抽采技术则是在开采过程中，通过巷道或钻孔对煤层气进行实时抽放，防止瓦斯积聚。这些技术包括巷道抽放、钻孔抽放和局部抽放等，旨在提高瓦斯抽放效率和安全性。 “三区联动”是指开采前、开采中和开采后的三个阶段进行煤层气抽采的协同策略。在开采前，进行大规模的地面预抽放，降低煤层气的压力；在开采中，结合采煤活动进行井下抽放，实时控制瓦斯浓度；在开采后，持续进行残余煤层气的抽放，确保矿井长期安全。 尽管“晋城模式”已取得了一定的成功，但未来仍存在一些亟待解决的问题。首先，如何进一步提高地面抽采和井下抽采的效率和经济效益，特别是对于复杂地质条件下的煤层气抽采技术优化。其次，需要研发更先进的监测和控制系统，以实时监控和预测瓦斯动态，确保矿井安全。再次，需加强理论研究，建立更精确的煤层气与煤炭开采相互作用模型，为优化开采策略提供科学依据。最后，政策和法规的制定也需要跟进，以支持和规范煤与煤层气共采的健康发展。 晋城矿区煤与煤层气共采的研究进展体现了技术创新对煤矿安全的重要性，同时也揭示了未来研究的重点方向，包括技术改进、监测系统升级、理论研究深化以及法规政策的完善。这些都将有助于推动我国煤炭行业的可持续发展，提高矿井的安全水平。