淮南矿区先抽后采的瓦斯治本技术

阐述了高瓦斯含量的淮南矿区卸压开采抽采瓦斯理论与技术、松软煤岩巷道围岩控制理论与技术和高瓦斯复杂地质条件下矿井设计的理念与技术，介绍了淮南矿业集团在瓦斯安全高效开采及综合利用领域的主要成果及其取得的经济效益和社会效益。     

极复杂条件煤层智能化开采安全保障体系及关键技术

针对极复杂条件煤层智能化开采所面临的难题,介绍了我国煤矿智能化安全保障技术的进展,阐述了极复杂条件下煤层开采所需的瓦斯防控、矿井火灾、水害治理与人员设备协同调度等关键技术,构建了智能开采工作面安全保障体系.强调智能开采的基础在于建立精确的地质感知模型,结合淮北矿区工程实践,提出了极复杂条件煤层智能化安全保障难题的解决方法,主要包括地质感知,瓦斯、水害、火灾风险防治与大数据平台设备人员调度等.形成了基于高密度三维地震精准地质保障技术、高瓦斯煤层高效定向钻进技术、矿井水害防护技术、矿井火灾在线监测预警技术与矿山人员设备总体调度架构,降低了矿山安全风险和生产成本,为类似条件下的工程实践提供了参考依据,为构建极复杂煤层智能化开采安全保障体系提供了技术路径.     

淮南矿区现代采矿关键技术

为实现高瓦斯矿井安全高效开采，根据淮南矿区的实际情况，研究了高瓦斯煤层群煤与瓦斯共采技术及通风方式、开采程序技术原则、安全高效采煤技术，探索实践了瓦斯综合利用、环境治理、矿井降温技术等绿色开采技术.确定了关键技术参数，全面考察了现场应用效果.根据研究结果，确立了现代采矿的基本内涵.     

淮北矿区“三软”极复杂煤层综采技术研究与实践

针对淮北矿区“三软”极复杂煤层赋存条件，经过近40 a综合机械化开采技术的研究、试验和推广，集成创新了一套适合于该复杂条件较薄煤层、中厚煤层、厚煤层、特厚煤层和近距离厚煤层的综采关键技术，探索了一条极复杂条件矿区高产、高效和安全开采的有效途径，大幅度提高了矿区采掘机械化水平和效率，实现了“三软”极复杂煤层的安全高效综采，发展了综采技术。     

大倾角高瓦斯冲击地压综放面安全高效开采技术应用

本文主要介绍了大倾角多灾害综采放顶煤工作面开采技术。在高瓦斯、冲击地压、大倾角等地质条件复杂情况下的综放面,实现了安全高效开采,列举了开采过程中主要灾害防治技术和回采工艺,为类似地质条件下井工安全高效开采提供了技术保障,技术经验适合推广应用。     

复杂地质条件下综采面安全高效开采关键技术

某矿高瓦斯近距离煤层群、松软低透以及软弱围岩等复杂地质赋存条件导致矿井在煤炭资源开采过程中出现了瓦斯超限、采场端面冒顶事故和巷道垮冒等一系列的难题.应用理论分析与现场实践,提出并研究了综采面瓦斯治理新技术、采场支架一围岩控制技术与采动煤巷围岩主动支护技术,确定了关键技术参数,并进行了现场工业性试验.实践表明,实施上述关键技术后,解决制约矿井发展的关键科技难题,实现了矿井安全高效开采,同时为类似复杂地质条件的推广应用提供了技术支撑.     

卸压开采抽采瓦斯理论及煤与瓦斯共采技术体系

针对低透气性、高吸附性、高瓦斯煤层群安全高效开采技术难题，以淮南矿区为主要试验研究基地，应用岩石力学、岩层移动、“O”形圈、瓦斯流动等理论，研究卸压开采采场内岩层移动及应力场分布规律、裂隙场演化及分布规律、卸压瓦斯富集区及运移规律等科学规律.针对不同煤（岩）层和瓦斯地质条件，探索出卸压开采抽采瓦斯理论，建立了卸压开采抽采瓦斯、煤与瓦斯共采技术体系.创新了低透气性、高瓦斯煤层群安全高效开采矿井设计理论，解决了煤与瓦斯共采重大工程技术难题.     

极复杂煤层条件下倾斜长壁大采高综采技术

针对张集矿开采高瓦斯三软厚煤层的极复杂地质和技术条件,结合倾斜长壁和大采高采煤法特点,开展地质条件保障系统、采煤方法、围岩控制理论与技术、工作面瓦斯综合治理技术、矿井生产系统可靠性及工作面参数优化综合技术研究,实现了高瓦斯三软厚煤层应用倾斜长壁大采高的安全高产高效。     

淮南矿区高瓦斯煤层群深井开采设计创新

近几年开发建设的矿井,由于不断加大设计创新力度,采取分区开拓、分区通风、煤与瓦斯共采等先进科学的设计理论,从而使建井工期、达产工期大为缩短,工作面单产水平大幅提升,安全生产状况大为改观,形成了一套适合淮南矿区复杂地质条件下的快速建井及高产高效核心技术体系,取得了明显效果,从而为淮南矿区复杂地质条件下深部高瓦斯煤层群安全开采提供了必要的技术储备和借鉴经验.     

淮北矿业集团瓦斯灾害治理综述

淮北矿业集团根据不同煤层瓦斯赋存条件,研究了不同的治理方法,建立了复杂地质条件极松软低透气性煤层瓦斯治理模式:采取了地面钻孔预抽技术、开采保护层技术、底板巷道穿层钻孔预抽、六步法多循环石门揭煤技术、高瓦斯弱突出煤层本层解突技术等多种有效措施,并建立瓦斯治理技术规范,实现了高瓦斯突出煤层的安全高效开采.     

煤炭开采新理念——科学开采与科学产能

针对我国煤炭资源开采的现状及存在的问题，提出了煤炭资源“科学开采”和“科学产能”的概念和内涵。科学开采是指在科学发展观引领的与地质、生态环境相协调前提下最大限度地获取自然资源，在不断克服复杂地质条件和工程环境带来的安全隐患前提下进行的安全、高效、绿色、经济、社会协调的可持续开采；科学产能是指在具有保证一定时期内持续开发的储量前提下，用安全、 高效、环境友好的方法将煤炭资源最大限度采出的生产能力，主要包括3方面的要求：安全开采、绿色开采和高效开采。在此基础上提出了生产安全度、生产绿色度、生产机械化程度的煤炭科学产能评价指标体系与标准，并对我国五大产煤区及全国和发达国家进行了科学产能分析对比。结果表明：2010年我国煤炭产能得分平均为42.58分，按科学产能标准得分在70分以上的煤炭产量为10.78亿t，仅占全国煤炭总产量的33.27%；而美国、澳大利亚、英国、德国等世界先进产煤国的煤炭科学产能得分均在90分以上，我国与世界先进水平差距较大，应当全面推行科学开采和科学产能的理念，坚持煤炭科学开采，全面提升我国煤炭开采的科学化水平。     

高瓦斯矿井多重上保护层开采瓦斯抽放工艺探讨

为了解决祁东煤矿四采区高瓦斯浓度的问题,结合煤层赋存情况与煤矿生产实际,提出采用煤层按自上而下的开采顺序依次保护下伏煤层,实行多重保护,并对煤层瓦斯突出进行预测,对被保护层的卸压瓦斯抽放工艺进行了探讨。     

沙漠产流区工作面过沟开采保水技术

沙漠产流区是榆神矿区重要的水源地,同时也可能成为安全生产的水害隐患。为保护沙漠珍稀水资源,保证煤炭安全高效开采,开展沙漠产流区保水采煤分区关键技术研究。采用现场实测、数值计算等手段剖析了过沟开采保水采煤的影响因素及分区标准,并基于分区特性提出了过沟保水关键技术。研究结果表明:过沟开采对水资源的影响可分为地表径流漏失和汇流区地下水漏失两类,其中汇流区进一步划分为突水溃沙区、突水区、渗漏区和保水区。残余隔水层厚度为0时原沟谷底部隔水层失去隔水性能,地表径流将泻入井下造成水资源漏失。过沟保水采煤技术包括采用修复地裂缝,突水区筑坝引流等,在综合治理开采区取得了工程应用成功。     

深部大采高工作面煤柱留设优化数值模拟研究

为缓解高产高效矿井采掘接续紧张局面，鄂尔多斯地区综采工作面多采用“两进一回”的巷道布置形式，辅运巷在回采结束后用作下一工作面的回风巷，两进风巷之间采用大煤柱护巷。但随着该地区采深600 m以上的深部矿井增多，冲击地压灾害问题逐渐显现，双巷大煤柱留设的弊端也暴露出来。针对此问题，以鄂尔多斯红庆河煤矿3^-1101大采高综采工作面为例，对不同宽度煤柱留设的应力分布规律进行建模研究，提出了合理的煤柱留设宽度，为鄂尔多斯地区类似条件矿井的安全高效开采提供参考依据。     

保护层开采与先抽后采的综采面瓦斯涌出规律

为了掌握在开采保护层与抽放煤层瓦斯前提下的瓦斯涌出规律,对南山煤矿盆底区南翼15号突出危险煤层采煤方法和瓦斯治理研究.结果表明,顶分层平均瓦斯涌出量最大,回采期间应采用了边采边抽增加供风等措施防止瓦斯超限;底分层煤层瓦斯涌出量较顶分层少73%,应采取综采放顶煤开采方式;开采高瓦斯突出煤层时,应采用预抽技术结合顶分层保护层开采技术以消除底分层的突出危险;外延面直接采用综采放顶煤开采方式.通过对突出危险区域的预先长期的瓦斯抽放,可以消除其突出危险性,简化生产系统的布置与施工,降低生产成本;采用放顶煤技术.可以降低巷道掘进工程量,利用有限两条巷道进行整个煤层的开采,经济效益更加显著.     

高瓦斯突出矿井卸压开采瓦斯综合治理实践

朱集东煤矿为“三高一深”（高地压、高瓦斯强突出、高地温、千米埋深）矿井,采掘工作面煤与瓦斯突出危险性极大,开采此类煤层最经济有效的办法是开采保护层。为抽采保护层11-2煤层开采过程中本煤层及邻近层大量卸压瓦斯,采用分源法计算瓦斯涌出量,结合工程类比取大值。根据瓦斯涌出量预测结果,选用Y型通风方式,辅以顺层钻孔、地面钻井、顶板巷大直径筛管平钻孔、留巷埋管及穿层钻孔等抽采方式,使工作面回采期间瓦斯抽采率达到84.8%,实现了深井高瓦斯工作面煤与瓦斯安全高效共采。     

典型高强度开采矿区保水采煤关键技术与实践

神东矿区是我国重要的煤炭生产基地和典型的高强度开采矿区,同时也是我国典型的干旱半干旱生态环境脆弱区,矿区高强度煤炭生产与生态环境的协调发展是该区的重要研究课题。针对神东矿区干旱半干旱地区水资源贫乏、生态环境脆弱等特点,通过研究矿区水文地质结构特征、煤层覆岩结构类型等,提出了矿区的水文地质结构分区和保水采煤分区;以此为基础,针对不同的水文地质结构类型,提出了神东矿区的保水采煤的基本原则,以及矿区重要水源地、厚基岩含水层、烧变岩含水层、水资源转移存贮、矿井水资源化利用等保水采煤的关键技术;最后,结合典型矿井,开展了上述关键技术的现场工程实践,并取得了良好的应用效果。     

煤炭精准开采科学构想

新世纪互联网+及智能化发展势头强劲，在总结煤炭开采历史及科技发展趋势的基础上，思考了煤炭开采如何应对新一轮科技创新的到来，针对我国煤炭开采面临的挑战和机遇，提出了煤炭精准开采的科学构想。煤炭精准开采是基于透明空间地球物理和多物理场耦合，以智能感知、智能控制、物联网、大数据云计算等作支撑，将不同地质条件的煤炭开采扰动影响、致灾因素、开采引发生态环境破坏等统筹考虑，时空上准确高效的煤炭少人（无人）智能开采与灾害防控一体化的未来采矿新模式。煤炭精准开采可显著提高煤炭安全开采自动化、智能化、信息化水平，实现煤炭工业由劳动密集型向具有高科技特点的技术密集型转变。本文凝练了煤炭精准开采的7个关键科学问题和八个主要研究方向，为实现互联网+科学开采的未来少人（无人）采矿提出了技术路径。     

水体下综放开采技术的研究

根据水体下开采的研究现状,在水体下适当地使用综合放顶煤开采工艺,确定合理的开采上限,可更好地提高效率,实现煤矿高产高效的目的.依据水体下开采的特殊性,确定安全开采的合理性.     

深部煤与瓦斯共采中的优质瓦斯通道及其构建方法

瓦斯抽采钻孔围岩的破坏形态和范围对于瓦斯通道区域的联通具有重要影响。以钻孔围岩“蝶形塑性区”理论模型为基础,对深部煤与瓦斯共采中钻孔瓦斯导向通道进行了研究,结果表明：深部环境和采矿活动引起的“加载”与“卸荷”效应,会使钻孔围岩出现有利于瓦斯导通的“蝶形塑性区”,蝶叶长度可达钻孔直径的几十倍以上。以“蝶形塑性区”理论为基础,提出了优质瓦斯通道的概念：通过协调采矿工程活动与瓦斯抽采钻孔布局,形成有利于瓦斯抽采的瓦斯导通和流动网络;并确定了以构建优质瓦斯通道的应力环境,确定钻孔布置岩层层位及协调采矿活动与钻孔时空关系为主要内容的优质瓦斯通道构建方法,以实现优质瓦斯通道的高效性、稳定性、长期性,提高瓦斯抽采效率。