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1、,Y型通风 回风巷,进风巷,首采煤层(1.52m),卸压范围,弯曲下沉带,冒落带,裂隙带,卸压范围,填充墙体,瓦斯富集区,首采层,首采层,Y型通风 回风巷,填充墙体,下向卸压范围,瓦斯富集区,留巷钻孔法上向钻孔抽采卸压煤层瓦斯技术,留巷钻孔法下向钻孔抽采卸压煤层瓦斯技术,-718m,-800m,-829m,-735m,-683m,-765m,-809m,-628m,现场试验效果：上向被卸压煤层瓦斯抽采率72以上，瓦斯压力降至0.20.4MPa以下;瓦斯抽采浓度达6095%。,现场试验效果：瓦斯抽采浓度85100%；采一层被卸压煤层，瓦斯抽采率46以上，多层开采后可达70%以上。,3、为适应先抽
2、瓦斯后采煤，提出了高瓦斯矿井应遵循的设计原则，并在全国高瓦斯矿井设计中推广应用,首采保护层工作面瓦斯抽采浓度由60%提高到70%90%，抽采率由60%提高到70%以上； 上下邻近的被卸压高瓦斯煤层瓦斯压力降至0.20.4MPa以下、瓦斯含量抽采至35m3/t以下，首次达到了上向150m，下向100m的有效卸压范围； 高浓度瓦斯作为资源抽采至地面直接利用，治理和利用成本降低了50%以上；,2、淮南矿区应用效果显著,井筒应有安全开采半径，淮南矿区应小于4km；安全生产系统能力设计应预留富余能力80%以上；开采程序应选择多层卸压开采抽采瓦斯的设计原则。,煤与瓦斯共采技术在煤炭行业推广应用情况:200
3、8年国家发改委、2009年国家煤监局分别发文要求全国煤矿推广应用。短短两年时间，负责组织在安徽、山西、陕西等省高瓦斯矿区开展了技术服务，全国已有几十个煤矿推广应用；,典型案例：山西焦煤沙曲矿瓦斯涌出量473m3/min，是我国目前单井瓦斯最大的煤矿之一，2008年全矿瓦斯超限达3300多次，瓦斯浓度均在2.5%以上。2009年应用研究成果以来，工作面回风流瓦斯浓度降至0.8%以下，实现了安全生产。,4、煤炭行业推广应用情况,研究成果在低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采关键技术方面取得了重大进展，成果鉴定意见为国内外首创。行业院士专家及世界采矿大会国际组委会主席杜宾斯基(波兰国家中央研究院院长)院
4、士均给予了充分肯定。,杜宾斯基院士评价：“袁亮先生提出的卸压开采抽采瓦斯、无煤柱煤与瓦斯共采技术，用采矿方法解决低透气性高瓦斯煤层群安全高效开采核心技术问题，进行了大量的理论和试验研究，并取得重大突破。无煤柱煤与瓦斯共采技术是统筹解决低透气性高瓦斯煤层瓦斯治理、安全高效开采、资源环境保护等科学采矿方法，是一个国际先进水平的新技术”(摘自杜宾斯基院士在煤炭学报发表的书评)。,为改善围岩条件，解决淮南矿区松软围岩巷道控制难题，满足煤与瓦斯共采技术预先在采动影响区布置瓦斯抽采工程和维护巷道的需要，先后开发成功：,工程锚注技术原理,（三）松软煤岩巷道围岩控制技术,揭示了淮南矿区巷道围岩锚注浆液流动规律
5、；研究成功适合矿区围岩特点的“锚杆注浆、锚杆封孔一体化”支护技术。,1）重大技术进展,2）淮南矿区推广应用效果,修复控制30多万米巷道，解决了矿区软岩巷道支护难题; 巷道断面保证了缷压开采(巷道最大下沉量达1.56m，保持有效长度达220260m、抽采瓦斯80100天)抽采瓦斯要求。,1、高应力极软岩工程锚注支护技术,三、煤与瓦斯共采关键技术成果,开发了极易离层破碎型顶板预应力巷道支护技术,楔形加固区支护原理图,渐次垮冒失稳规律,实测水平应力是垂直应力的1.11.7倍，结合岩层结构，对矿区煤层顶板稳定性进行了分类。,揭示了矿区极易离层破碎型顶板渐次垮冒的失稳规律,1）研究实现了2个方面的重大进
6、展,在矿区验证取得成功：巷道断面变形率控制在5%左右，保证了煤与瓦斯共采，实现了安全开采。,2、煤矿极易离层破碎型顶板预应力控制技术,提出了利用围岩自身强度并采用“楔形加固区”预应力桁架支护整体控制围岩的技术路线，开发成功煤矿极易离层破碎型顶板预应力控制技术。,（三）松软煤岩巷道围岩控制技术,应用研究成果解决了现有深度煤层巷道支护技术难题，推广应用率达90%以上，并在全国同类条件的煤矿推广应用。 历时近10年，研究获得成功。提出并设计了适合两淮矿区围岩特点的“楔形加固区”预应力桁架支护结构，研究成功整体控制围岩的巷道支护关键技术。,淮南矿区支护应用效果,淮北矿区支护应用效果,2）淮南、淮北矿区
7、应用效果显著,修复后松软围岩巷道现场,（三）松软煤岩巷道围岩控制技术,1、应用研究成果实现了煤与瓦斯共采，安全效果显著,淮南矿区12年来产量、百万吨死亡率及瓦斯抽采量状况,技术三研发起始时间段,0,1996,1998,2000,2002,2004,2006,2008,年份,0.5,瓦斯抽采量,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,2,百万吨死亡率,4,6,8,10,12,10,年产量,20,30,40,60,70,50,瓦斯抽采量(亿m3),百万吨死亡率(人/Mt),年产量(Mt),技术一、二研发起始时间段,到2009年，淮南矿区的瓦斯抽采量由1997年的1000万m3增加到3.2亿m3，抽
8、采率由5%提高到53%，连续12年避免了瓦斯爆炸事故，产量达到6715万吨，百万吨死亡率降至0.1左右，达到国际先进水平，煤炭资源回收率由60%提高到70%。,顾桥煤矿,张集煤矿,2、应用研究成果，建成了一批现代化安全高效开采的高瓦斯矿井，并成为国家首批示范工程,建成顾桥矿等6对年产5001000万吨高瓦斯国家级示范矿井，综采工作面最高单产达到600万t/a，创国内外高瓦斯煤矿最好水平。2009年销售收入达350亿元、上缴利税近50亿元，企业成为华东最大的煤、电一体化(控、参股电厂装机规模达1200万kW)能源生产基地。,3、抽采出的瓦斯充分利用，研究并建成一批国际先进的瓦斯综合利用和环境保护
9、示范工程(2008年利用瓦斯1.54亿m3，相当于减排CO2 200多万吨),民用瓦斯可供10万户，改造瓦斯锅炉(6台共24t)； 瓦斯发电装机规模32000kW，技术、效率达世界先进水平； 建成亚洲第一座瓦斯发电热电冷联供示范工程。,民用瓦斯气站,瓦斯锅炉,瓦斯发电,热电冷联供,4、我国煤矿70%以上为高瓦斯复杂地质条件，淮南矿区瓦斯治理等技术取得突破后，国家高度关注，2005年、2008年国务院、国家发改委和国家煤监局等先后两次在淮南召开现场推广会。短短两年时间，“无煤柱煤与瓦斯共采”推广覆盖的高瓦斯矿区产能达到了3亿吨，社会经济效益显著；,5、2005年受国家发改委委托，主持编制了煤矿瓦
10、斯治理与利用总体方案等，并起草文件印发全国产煤省区贯彻执行；,6、2005年经国家批准，创建了煤矿瓦斯治理国家工程研究中心并任主任，构建了煤矿瓦斯治理与利用、安全开采关键技术科研平台,将研发成果向全国煤矿推广并开展了技术服务； 7、受国家发改委、国家煤监局委托，在淮南组织了几十期“全国煤矿瓦斯治理、安全开采高层论坛”和专题培训，近6000人参加了现场学习交流；,8、主持了“十五”、“十一五”、国家重大专项等科研攻关项目研究，为淮南矿区及煤炭工业科技进步作出了积极贡献；,9、成功举办两届中国(淮南)煤矿瓦斯治理技术国际研讨会，研究成果受到国际采矿界的高度重视。,“低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采
11、关键技术”获2009年度国家科技进步二等奖(排名第一，已公告)。,10、奖项及论文著作情况,先后获6项国家科技进步二等奖(排名第一3项)：,发表论文40多篇（其中EI收录9篇），出版著作4部。,在开展了多项原创性研究活动的同时，培养了一批优秀的煤与瓦斯共采方面科技人才，他们为推广煤与瓦斯共采发挥了作用，做出了贡献。,煤与瓦斯共采先后获“开采煤层顶板瓦斯抽采的方法”等9项国家发明专利(均排名第一)；,11、获得专利及人才培养情况,谢谢大家！,17,致 谢 语 煤与瓦斯共采在淮南矿区取得了成功，特别要感谢领导支持和科研团队的全力协助！ 但是我清醒地认识到，煤与瓦斯共采研究成果要在全国煤矿进一步推广，还有很多工作要做，需要对不同矿区、不同煤层地质条件的相关技术问题进行研究，使煤与瓦斯共采能够适用于我国各类条件的煤矿。 我深感煤矿瓦斯治理责任重大，曾4次在井下目睹了矿工生命被瓦斯事故吞噬的惨痛场面！至今仍然刻骨铭心，为此，需要继续和同行专家一起继续煤与瓦斯共采的研究，为我国煤矿安全开采科技进步而努力奋斗！,