煤与瓦斯共采技术现状及展望.docx

煤与瓦斯共采技术现状及展望学生：指导老师：内容摘要：瓦斯是矿井发生瓦斯爆炸和瓦斯突出事故的主要原因，是高产高效矿井建设过程中的主要障碍，实践证明，煤与煤层气共采能够有效减少矿井瓦斯灾害，实现煤矿绿色平安开采，但是现有的煤与煤层气共采技术和理论仍有许多缺乏。在介绍煤与煤层气共采技术现状和理论的根底上，结合煤与煤层气共采技术的应用实例，提出了煤与煤层气共采技术现存问题，并对未来开展提出了期望。关键词：研究现状煤层瓦斯煤层瓦斯瓦斯抽采绿色开采PresentsituationandFutureProspectsofsimultaneoustechnologyofCoalminingandGasdrainageAbstract:Itisthecoal-bedgasthatistherootofdisastersandaccidentswhenthegasexplorationandgasoutbursthappeninthemine,whichisthemainobstacleintheprocessofConstractionofhighyeildandhigheffencymine.Practiceshaveprovedsimultaneousextractionofcoalandgascaneffectivelydecreasethegasdiastersinthemine,whichrealizesthegreensaftymining.However,therearemanyshortageswhichneedtobesolvedintheexistingsimultaneousextractionofcoalandgastheoryandtechnology.Onthebasisofthesimultaneousextractionofcoalandgastheoryandtechnology,thisessaycombinestheapplicationexamples,raisestheextantquestionsandputsforwardtheprospectofthesimultaneousextractionofcoalandgastechnology.KeywordsiResearchstatuscoalseamgascoalgasextractiongreenmining弓I言11 .与瓦斯共采技术现状11.1 我国煤与瓦斯共采技术历年研究现状11.2 邻近层瓦斯抽放21.3 采空区瓦斯抽放31.4 掘进巷道瓦斯抽放52煤与瓦斯共采技术的理论根底63煤与瓦斯共采技术应用实例63.1 永贵集团煤与瓦斯共采技术技术应用实例与效果63.1.1 永贵某矿工作面采用煤与瓦斯共采技术的现状63.1.2 工作面煤与瓦斯共采技术实践73.1.3 1.3永贵矿井效果检验73. 2大吉矿区煤与瓦斯共采技术技术应用实例与效果83. 2.1大吉某矿工作面采用煤与瓦斯共采技术的现状84. 2.2煤与瓦斯共采技术实践85. 2.3大吉矿井效果检验84煤与瓦斯共采技术现存问题95.1 煤与瓦斯共采理论有待提高95.2 煤层瓦斯抽采难度大、地质构造复杂95.3 煤层瓦斯渗透率低、抽放不稳定、利用困难95.4 共采观念有待提高、资金投入缺乏95煤与煤层气共采重点研究方向105.1 煤与煤层气共采机理研究105.2 瓦斯浓度分布规律、采动裂隙场的透气规律以及瓦斯抽放时的流动规律研究105.3 提高煤层气采出率、优化煤层气抽放方案106结语11参考文献11煤与瓦斯共采技术现状及展望引言煤层瓦斯，化学式CH”是指储集于煤层及其邻近岩层中的天然气。煤层瓦斯是成煤母质在煤化作用过程中形成的，我国煤层瓦斯资源丰富，居世界第三位，埋藏2OOOm以内的煤层气资源约有36万亿居世界第三位，相当于450亿t标准煤或350t吨石油，与陆上天然气资源量相当。长久以来，瓦斯已成为我国煤矿最大的平安隐患，同时瓦斯也是一种具有强烈温室效应的气体，其大量直接排放将严重污染大气环境，但它是一种清洁、高效可燃气体，发热量为33.536.8町/1113,所以煤与瓦斯的共采既可以保证煤矿平安生产，又可以节省煤炭等其他能源，变害为利，对于保护生命、保护资源、保护环境，促进煤炭工业的节约开展、平安开展和可持续开展，都具有重要的现实意义。对此钱名高教授提出了“绿色煤矿开采”的理念，并且阐述了它的意义和技术体系。其技术的主要内容包括：“三下”采煤、煤与瓦斯共采、保水开采、煤与瓦斯共采、煤炭地下气化、煤巷支护与局部砰石的井下处理等。由此可见，煤与瓦斯共采技术是绿色开采的重要组成局部，其开展方向和研究内容具有重要的现实和理论意义。我国煤矿应该在瓦斯灾害防治方面彻底转变观念，从采掘部署上把瓦斯抽采纳入正规生产的工艺流程，从空间和时间上给予保证，促进煤层瓦斯的利用和开发系统化、规模化。只有如此，才会有效控制我国煤矿瓦斯灾害，才会让高瓦斯矿井因治理瓦斯灾害费用的减低、生产效率的提高而获得重生，清洁、珍贵的能源才会被充分利用。1煤与瓦斯共采技术现状1.1我国煤与瓦斯共采技术历年研究现状我国的煤层瓦斯研究开始于煤矿煤层的瓦斯抽取，比方洋泉、抚顺就是抽放瓦斯最大的煤矿区区。目前，我国已有124个矿井建立了瓦斯抽放系统，年抽放量大至达5.99亿it?,抽取甲烷利用率达81.5%,但甲烷的抽放率很低,只有19.9%左右。60年代到70年代，一些高瓦斯矿井抽放的甲烷即投入小规模的工业利用和民用。70年代末、80年代初我国开始了矿井地上甲烷抽取研究，主要集中在洋泉龙运矿井、抚顺矿、临汾马中村矿、湖北王里矿，并进行了压裂等各项实验，但是抽放效果不是很好。80年代中期，我国开始进行煤层瓦斯相关资源调查研究。“七五”期间，地质、煤炭和石油等能源、工程行业通过国家重点科技攻关工程对国内瓦斯资源进行根底理论研究和区域性评价。紧接着，“八五”期间，我国设立了“煤层气的富集区域及富集条件评价”的专题，让我国取得了国内煤层瓦斯资源状况的初步了解和认识。1986年，第一次“开发煤层瓦斯研讨会”北京在召开，标志着对煤层气的认识从“煤层瓦斯灾害”到“优质，高效能源”的转变、从“井下抽放”到“地面利用”的技术进步。1989年，我国国土部在太原地区开展了煤层瓦斯勘探开发抽取的实验和工艺利用等技术的研究，并进行了“煤层瓦斯开发利用状况和评价”的调查。“八五”末期，煤炭部设立了“有利于区段煤层瓦斯的开发”的专题研究。从此以后，井下煤层瓦斯的研究重点从直接抽放转移到了开发利用的攻关上。1993年，联合国资源开发利用中心通过使用全球资源利用与环境保护基金对中国开展的“中国煤层瓦斯资源开发”工程进行资助，1994年又利用基金资助了“中国深层煤层瓦斯勘探开发利用”工程，这巨大的推动了我国煤层瓦斯的勘探和开发。1997年，随着我国完成了一批对煤层气开发利用有影响的研究工程和规划，如煤监局的工程“全国煤层瓦斯资源综合评价”、国家发改委B类资源调查研究工程“我国煤层瓦斯资源分析和评价”、国家能源部能源调查工程”我国煤层瓦斯综合研究规划”、中国石化天然气集团“九五”科技攻关课题“煤层瓦斯区域评价与配套采取利用技术”、国家“九五”科技攻关工程“深层煤层瓦斯开发利用配套工艺体系及专用设备研发”等。到现在为止，我国根本明确了全国的煤层瓦斯资源、储存、分布特征，根本了确了有利于煤层瓦斯开发的地区。但是由于我国的煤层地质条件太差，（构造煤发育，地质条件复杂，甲烷含量高，渗透率低，瓦斯应力低等），地面抽采煤层瓦斯并不利于解决井下瓦斯突出爆炸等问题。目前，煤层瓦斯抽取方法很多，例如，边掘边抽、采后抽采、掘前预采、邻近层、采空区、开采层瓦斯抽采、钻孔卸压瓦斯抽采等。但是不管采取何种方式抽采瓦斯，煤层的高可塑性和低渗透率使得沿煤层打钻孔困难，煤层瓦斯采前预抽效果较差，这就始终限制着我国高瓦斯矿井的瓦斯抽采和利用。因为我国含煤地层一般都经历了剧烈的构造运动，所以就破坏了煤层内的生裂隙系统，这大大增强了煤层的塑变性，因而成为了高可塑性的低渗透性结构，所以,水压裂隙增透效果不明显，地面钻孔抽采井下瓦斯的效果较差。同时煤层普遍都是低渗透率，一般在0.10X106LOXIo6加内，霍刚、水城、柳林、开滦、丰城等渗透性较高的矿井也仅为0.10X1031.90X103Lm2,因此我国已经不可能进行地面开发煤层瓦斯。鉴于此,我国应重点在井下进行煤层瓦斯的抽采利用，利用煤层的采动影响和井下的开掘巷道，通过打钻孔卸压和其它各种有效技术加强井下煤层的瓦斯抽采。同时,应进一步完善和提高煤层钻孔技术和渗透性的技术,提高气体质量的技术,使井下瓦斯与煤炭的协调开采技术以及煤矿甲烷利用技术得以完善和提高,最终使井下瓦斯开发产业体系配套,实现煤与煤层气的平安共采。实验研究和现场测定显示，不管原始渗透率怎样低的煤层,在采动影响下，煤层卸压后，其渗透系数会大大增加，煤层内的煤层气渗流速度剧增，瓦斯涌出量也随之大增。因此，只要合理安排钻孔的位置和其它相关的参数,就能够实现瓦斯的高效抽采。而现在合理的瓦斯抽排技术中在煤与瓦斯共采技术中主要采用卸压瓦斯抽排方法，即在采掘工作面影响的范围内进行抽放。卸压瓦斯抽放方法从抽放形式上分：埋管抽放和钻孔抽放。从抽放部位上分：采空区瓦斯抽放、邻近层瓦斯抽放和掘进巷道瓦斯抽放。1.2邻近层瓦斯抽放当在开采煤层群时，回采煤层的顶板和底板围岩将发生移动、冒落、卸压和龟裂，这就使得煤层透气系数增大。回采煤层及附近岩层中的瓦斯就能向回采层的采空区移动。这类向开采层采空区涌出甲烷的煤层叫做邻近层，其中下邻近层就是位于底板内的邻近层，上邻近层就是顶板内的邻近层。邻近层抽放瓦斯方法主要有钻孔法和巷道法。洋泉抽放上、下邻近层甲烷的钻孔布置方法见图L图2。图I上邻近层卸压瓦斯抽放示意图图2下邻近层卸压瓦斯抽放示意图需要引起注意的是，由于邻近层甲烷抽放钻孔必须深入到邻近层的卸压带里，同时又要避开发生冒落和大的破碎裂隙带，以免抽放钻孔大量漏气、或者被切断而使钻孔失去作用。因此，在邻近层瓦斯抽放钻孔布置中，应注意钻孔布置的钻孔直径、钻孔角度和钻孔间距等，以便能到达最正确抽放效果。1.3采空区瓦斯抽放采空区的瓦斯涌出在煤矿甲烷来源中占有大局部比例，冒落拱钻孔、斜交钻孔、低位顶板走向、采空区埋管抽放等都是采空区瓦斯抽放的常见方法。见图3所示，这就是低位顶板走向和斜交钻孔抽放冒落拱上方的瓦斯。图3向冒落顶上方打钻抽放采空区瓦斯示意图从风巷侧面钻场开钻孔，与回风巷仰角9°一19。，夹角15°21。，孔深70145m,向采空区冒落拱上方打钻孔，钻场间距49一80.0m,每个钻场打钻孔36个，相邻的钻场的钻孔有4060m重叠搭接，以保证抽放量连续稳定。钻孔直径越大，抽放瓦斯量也就越高，钻孔的直径应与抽放封孔套管的内径相同，封孔长度应以46m为宜。该技术伴随着无煤柱开采的开展而开展，在松藻大通、铁岭大兴、淮南潘宜等煤矿成功试验并在实际应用中取得显著效果。埋管抽放法是指将抽放瓦斯管埋设在采空区起采线的上隅角附近，为适应不同的开采方式（仰采或俯采），埋管方法又包括垂直埋管和水平埋管两种，如图4所示。图4采空区埋管抽放法示意图实践证明，采空区埋管管越远离工作面，位置布置的越高，相对于工作面的负压差越大，工作面与采空区的隔离措施做的越好，其抽放瓦斯的效果也就越好。比方鹤岗木冲沟煤矿采用采空区埋管抽放瓦斯就取得了良好的效果，抽出的甲烷浓度达30.0%40.0%,抽采瓦斯量在19.024.5m3/min,抽放率已经到达82%左右。1.4掘进巷道瓦斯抽采当掘进巷道掘至地质构造带附近，其瓦斯涌出量可能较大或当掘进工作面瓦斯涌出量较大时，可采用边掘边抽的方式，充分利用巷道两边的卸压带，向巷道前方打钻孔抽采瓦斯。布孔方式如图5所示，钻孔参数见表1。孔径0.5Tm,孔深2m以内。图5煤巷掘进抽放瓦斯钻孔布置示意图盐城兰林矿采用这种边掘边抽的方式抽放瓦斯取得了很好的效果。在掘进煤厚1.82.0m的煤巷时，其瓦斯涌出量曾高达8.3江/min,被迫终止了掘进工作。经研究采用巷道两帮打超前钻孔的方式抽放瓦斯，抽出68m3min瓦斯后，巷道瓦斯涌出量降低了65%75%。表1抽放瓦斯钻孔参数表孔号孔径mm深孔m孔底止巷帮平距/m钻孔与巷道轴线夹角/（°）钻孔倾角/（。）175-1005088-2.5275-10050880375-1005015160.6475-100501516-3.52煤与瓦斯共采技术的理论根底无论是采空区的瓦斯抽采，还是掘进巷道的瓦斯抽采均属于卸压瓦斯抽采，但是渗透率低下一直影响着我国煤矿煤层气的抽放。在巷道开掘过程中会改变巷道围岩的应力的分布，并使巷道围岩产生裂隙，这就会引起煤层及周围岩层产生“卸压增透”效应。引起上层岩层封闭的破坏（上覆煤岩层下沉、破裂、垮落、下位煤岩层上鼓、破裂）、地质构造封闭性的破坏（地质构造的封闭性因采掘而开放、松弛）以及周围岩层地应力封闭的破坏（裂缝与孔隙张开、地应力降低一卸压）.三者综合效应,从而导致煤层及其围岩的透气性系数大大增加，这就为卸压瓦斯高效的抽采创造出了前提条件。随着工作面不断地扩展与推进，采空区顶板充分垮落后，下方的砰石和采空区中部岩层紧密接触，进而把采空区中部顶板岩层裂隙压实，从采场空间特点来看，采空区四周形成了一个环形的采动裂隙发育区，文献称其“0”形圈。在“0”形圈上方或者下方受采动影响的煤层瓦斯在压力梯度和含量梯度作用下以渗流和扩散的形式向“0”形圈内移动，使得“0”形圈成为卸压煤层瓦斯运移和聚集的主要通道。所以矿井可利用采空区“0”形圈作为煤层气移动的主要通道来抽采采空区的煤层气，主要方法就是在沿工作面倾斜方向和靠近回风巷侧布置一组大直径的抽采钻孔进行瓦斯抽采。同时由于采用空区“0”形圈的长期存在，这就可以让钻孔能够稳定的、长时间的抽采出高含量煤层气，而且可以很好的解决上隅角瓦斯聚集过多的问题。“0”形圈如图六所示。图六“0”形圈示意图3煤与瓦斯共采技术应用实例3.1 永贵集团煤与瓦斯共采技术技术应用实例与效果3.1.1 永贵某矿工作面采用煤与瓦斯共采技术的现状永贵矿区是贵州主要的产煤基地，它的地质构造比拟简单、煤层赋存稳定且储量丰富、地理位置优越。因此成为重点开发的矿区，但是该矿瓦斯涌出量大，积聚时间长、治理难度大，瓦斯灾害在矿井建设和生产过程中特别严重。近些年，永贵集团在瓦斯治理方面开展了一系列的研究和试验，取得了很好的成效，其中煤与瓦斯共采技术成为其治理矿井瓦斯突出和爆炸的主要措施。3.1.2 工作面煤与瓦斯共采技术实践永贵矿区主要采用工作面前方卸压带抽采技术和采空区插管抽采技术。采空区插管抽采即是对采空区上隅角的煤层气聚积区进行插管抽采。当工作面回采时，煤层和岩层涌出的瓦斯一局部扩散、升漂到采空区内，另大局部瓦斯被回风流带到回风巷中排出，扩散、升漂到采空区内的瓦斯和采空区内的岩层中所解析出的瓦斯共同组成了采空区瓦斯。这局部瓦斯占到了工作面瓦斯涌出总量的40.0%左右。针对工作面的具体情况，永贵矿区将d/Mim抽放管路末端的5条支管插入上隅角采空区，对采空区的瓦斯进行抽采。同时由于煤层的采掘会引起周围岩层产生“卸压增透”效应，当围岩松动、高瓦斯低渗透煤层卸压后，瓦斯会立即解吸，涌出量急剧增大，这就可以实施工作面前方卸压带浅孔抽放。具体措施即是在回风巷内靠近最上部支架顶梁外侧沿走向密集布置斜向工作面下方的钻孔，对瓦斯进行集中抽放。在工作面支架顶梁外边缘位置错开Lom,沿走向方向打一排密集斜眼，深6.0m,倾角700,将带有2.Om的长钢管接头的铠装软管插入钻孔，所有的钻孔都由铠装软管与dz2。Inin主抽放管路连接，从而在支架尾梁上部的煤体裂隙中形成一个较高的负压区，将此处积聚或涌出的瓦斯通过抽放管路采出。3.1. 3永贵矿井效果检验实验结果说明，该矿在实施煤与瓦斯共采技术后，瓦斯抽取量大大增加，保持在100Oo.On?/d左右，工作面相对瓦斯涌出量由实施共采技术前的13%21%降低到7%11%,而且煤炭产量也由共采前的9702200td提高到28403200td,到达了高效稳产的目的，这既抽取了瓦斯，又保证了工作面平安生产，消除了瓦斯事故,取得了良好的效果。实施煤与瓦斯共采前后工作面有关指标比照见表2。表2实施煤与瓦斯共采前后工作面有关指标比照表工程产量td相对瓦斯涌出量m3min回风流瓦斯浓度/%平均配风量m3min范围平均范围平均范围T实施共采后2840-316030009.970.70HOO实施共采前960-2120154014.831.221.2503.2大吉矿区煤与瓦斯共采技术技术应用实例与效果3.1.1 大吉某矿工作面采用煤与瓦斯共采技术的现状大吉煤矿是煤与瓦斯突出矿井，已有40年左右的开采历史。井田倾斜宽约3.14km,走向平均为5.4km,面积约16.16km2o矿井设计生产能力91万ta,矿井实际产量171.9万吨。井田内含煤总层数为28层，总厚度为33.84m,可采及局部可采煤层共18层，总厚度为31.9m,主采煤层为1、2、8、9煤层。其中2号煤层为不稳定煤层，8号煤层为井田特厚煤层，储量占全矿井的57%,8、9号煤层为稳定煤层。大吉矿煤层瓦斯含量丰富，矿井瓦斯相对涌出量为18.2831.40m7to煤层岩层裂隙瓦斯在掘进揭露时，1号煤层曾经屡次发生煤与瓦斯突出的事故。2号煤层也曾出现过煤与瓦斯突出预兆。近年，大吉矿区在瓦斯治理方面开展了一系列的研究试验，取得了非常好的效果，其中煤与瓦斯共采技术成为其治理矿井瓦斯灾害的主要措施。3.1.2 煤与瓦斯共采技术实践大吉矿2号煤层为特厚煤层，1号煤层是具有煤与瓦斯突出危险的煤层，这两煤层是矿井主要的生产来源，但同时皆有瓦斯突出预兆，所以产量一直上不去，严重影响到煤矿的生产效益。因此要采取合理的措施防治瓦斯涌出，爆炸和防止煤与瓦斯发生突出，并实现瓦斯与煤炭的和谐共采。由于大吉矿是近距离煤层，对于近距离煤层群来说，要实现煤与瓦斯和谐共采的技术途径是采取保护层开采技术同时结合卸压瓦斯的抽放。1煤层与2煤层的层间距为14T6m,平均15m,并且都是有突出危险的煤层；8号煤层与9号煤层的间距为3384m,平均75m,煤层为非突出煤层；煤层与煤层的层间距为315m,平均4.8m。两煤层均为非突出煤层。所以，采取让8号煤层或9号煤层作为2、3号煤层的保护层的措施是可行的。8号煤层为非突出煤层，厚度在1.08-3.4m之间，平均厚度为2.Olm,与2号煤层间距为28-83m之间，平均72m,如果把8号煤层作为2号煤层的保护层，根据保护层开采有关理论计算其间距应该小于123m,大于27m,所以开采8号煤层对保护2号煤层的效果将十清楚显,并且8号煤层与1号煤层的平均间距为98m,属于可保护的范围内，所以开采8号煤层也能对1号煤层进行有效的保护。同时，8煤层也能作为9号煤层的上保护层，开采后,9号煤层的瓦斯可以大量涌向8号煤层的工作面。所以，选择8号煤层作为保护层是可行的。但是9号煤层为非突出煤层，平均厚度是2.88m,其厚度在0.55-5.Om间,与8号煤层的层间距为2.315m之间，平均间距为4.8m,在理论上把9号煤层作为2号煤层的保护层是可行的。但是，由于8、9号煤层间距太小，9号煤层开采必然破坏8号煤层的结构，不利于8号煤层的开采，因此9号煤层不利于被选择作为保护层。经过充分论证后认为，鉴于大吉矿各煤层赋存条件，可以在对1、2号煤层采取瓦斯综合治理措施的条件下进行8号煤层作为保护层的试验研究，以便尽快确定出3号煤层的卸压保护角以及其它合理保护参数，为大吉矿的持续稳定和平安生产开展奠定根底。保护层开采技术的应用，有利于大吉矿新的开采布局，提高矿井的效劳年限。3. 2.3大吉矿井效果检验自从大吉煤矿采用煤与瓦斯共采技术后，1、2号煤层的突出危险性即得到了消除，2号煤层是特厚煤层，制约着高产高效生产技术的因素也将得到消除，既能提高2号煤层的综合开采技术的水平,又能提高工作面回采率和单产水平，从而最终到达设计产量，促使综采工作面在大吉煤矿生产中发挥主导作用，对大吉煤矿的开展具有重大的影响。1号煤层的局部资源将能够进行平安开采，对大吉矿井公司的煤炭生产有着战略意义，并将能延长矿井的实用年限。瓦斯大量抽采后，再被加以利用，不但确保了矿井平安、增加了瓦斯资源的附加值，并且减少了温室气体的排放，经济、平安、生态效益都非常突出。4煤与瓦斯共采技术现存问题4. 1煤与瓦斯共采理论有待研究和提高开采煤炭的过程中由于采动作用，煤岩层所处的应力场会发生变化，从而煤层内吸附的瓦斯和解吸的瓦斯会发生动态平衡的变化，使更多吸附的瓦斯向游离态瓦斯转化，而且采动过程会导致的煤层和岩层体内部结构的变化，从而增大煤岩和岩层的渗透性，最终到达煤与瓦斯的共同开采加。这就是煤与瓦斯共采技术的实质。所以，所以了解和解决最核心、最关键的三大理论，即卸压煤岩层内部结构演化规律、卸压煤层内的瓦斯吸附解吸规律和卸压煤岩层内瓦斯分布规律”是非常重要的。4.2煤层地质构造复杂、瓦斯抽采难度大我国煤层瓦斯含量高，高瓦斯矿井多，煤田地质构造形态复杂多样，抽采难度巨大。现在我国重点煤矿矿井平均开采深度大多在420m,而且开采深度超过IoOOm的也有10多处，随着矿井开采深度的加大，瓦斯地应力和压力也会增加，瓦斯抽采难度进一步加大。4.3 煤层瓦斯抽放不稳定、渗透率低下、利用困难2,这无疑是加大了甲烷的抽采难度，目前，我国瓦斯抽采形式单一、抽采水平不高,混入其他气体较多，抽采的甲烷浓度普遍不高，这需要将抽采的甲烷进一步提纯才能加以利用，这无疑就给甲烷的综合利用造成了巨大的困难。4.4 共采资金投入缺乏、观念有待提高目前，我国煤与瓦斯共采实际应用的是极少数，更多的只是在进行理论根底研究。主要原因是瓦斯回收本钱太高。在采空区采集的瓦斯，混有大量的空气，而氧气是极其危险的助燃物，所以成为含氧瓦斯,为利用和输送造成了阻力。目前应该在四个方面进行研究:膜别离技术、变压吸附技术、燃烧脱氧技术和低温精馈别离技术。我国已经利用用低温别离技术将瓦斯从含氧煤层气中液化和别离，但问题还是本钱太高。而且煤矿企业对煤与瓦斯共采的认识不够，认为煤与瓦斯共采容易造成亏本,不利于企业运营，所以对煤与瓦斯共采投放的专项研究资金有限，造成瓦斯抽放钻孔工程量缺乏，无法通过加大钻孔密度以形成网格式的布孔方式，这就使得所抽采的煤层气浓度偏低而不能满足开发利用的要求，所以必须加快转变开采观念，投入资金使煤与瓦斯共采系统得到建设，及时改造更新，只有这样才能真正实现煤与瓦斯共采。5煤与煤层气共采重点研究方向5.1 煤与瓦斯共采机理研究煤与瓦斯共采是绿色开采的一局部，要实现该项技术必须解决许多的困难，首先必须掌握煤与瓦斯共采的机理。但是目前的多相流体力学理论和渗流理论还没有涉及破裂煤体内瓦斯移动与渗流规律的本质。无论对于受采动或其他压力影响的煤层和岩层，其固体力学对其渗流理论的描述还没有完备。尽管岩体力学理论已经对采动岩体裂隙的分布规律有了初步揭示，但是对于采动煤体和岩体裂隙内的气体流动还需研究。因此，煤体的采动煤体和岩体内的气体流动规律，既是力学研究的前沿，更是煤与瓦斯共采机理研究的重点。5.2 瓦斯浓度分布规律、采动裂隙场的透气规律以及瓦斯抽放时的流动规律研究利用裂隙场和采动卸压场来增加煤层的透气性和煤层瓦斯的解吸速度，提出煤矿煤与瓦斯共采的理念已经有几年，按照这个思想，我国学者进行了大量的实践和和科学研究，取得了许多的研究成果。可是对于不同区段不同浓度煤层气的动态变化规律和分布、煤层气在裂隙场内的渗流和扩散等规律、在瓦斯抽放时的流变规律和进行瓦斯抽放过程中固体煤岩物理力学性质的变化的研究任然缺乏，需要解决的问题任然很多,这些都需要研制专用的实验设备及大量的试验研究与现场观测。5.3 提高煤层气采出率、优化煤层气抽放方案我国煤矿卸压煤层瓦斯抽放工作的研究一直在努力的进行并取得了很大成果，但是我国煤矿抽放煤层瓦斯的主要目的还是为了采煤的平安,减少煤矿事故，而不是将所抽放的瓦斯作为一种资源进行利用，大局部矿井抽放的瓦斯是直接排放到大气中而未能利用。同时，我国卸压煤层瓦斯抽放总体上仍存在钻孔工程量大及抽出率低下的问题，煤层瓦斯总体抽出率仅只是24%o所以优化岩层煤层移动规律进行卸压煤层瓦斯抽放方案，从而提高煤层瓦斯采出率必将是我国煤矿煤层瓦斯抽放进一步研究的主攻方向网。6结语近年来，随着煤矿开采速度的提高和开采深度增大，矿井甲烷涌出量增大，如何更好更快的抽采瓦斯已经成为高瓦斯矿井开采的一个的重要环节。煤层气不仅是煤矿平安生产的重大隐患，同时也是一种珍贵的能源，煤与煤层气共采是绿色开采的重要组成局部。现在，煤与煤层气共采从抽放的形式上分：钻孔抽放和埋管抽放tl6j;从抽放的部位上分：掘进巷道瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放和邻近层瓦斯抽放。煤与瓦斯共采主要是以采动裂隙分布规律与岩层移动为理论根底，结合永贵集团和大吉煤矿煤与煤层气共采实例说明煤与煤层气共采不但能有效保证消除平安隐患，保证工作面平安生产，而且还能对甲烷进行利用，具有广阔开展的前景。参考文献1钱名高，许家林，缪协兴，煤矿绿色开采技术J,中国矿业大学学报，2003,32(4),343347o2李树刚，李生彩，林海飞等，卸压瓦斯抽取及煤与瓦斯共采技术研究J,西安科技学院学报，2002,22。(3),247249。3李树刚，钱鸣高，我国煤层与甲烷平安共采技术的可行性J,科技导报，2000,(6),3941o4吴强，秦宪礼，张波，煤矿平安技术与事故处理M,中国矿业大学出版社，2001,29o5胡殿明，林柏泉，煤层瓦斯赋存规律及防治技术M,中国矿业大学出版社，2006,252254。6胡千庭，煤矿瓦斯抽采与瓦斯灾害防治M,中国矿业大学出版社，2007,48一50o7姜海鹏，王术睿，高亚斌等，浅析煤与瓦斯共采技术J,山西焦煤科技，2010(7),4750o8许家林，钱鸣高，覆岩采动裂隙分布特征的研究J,矿山压力与顶板管理，1997,14(4),210229o9常红.工作面煤与瓦斯共采技术实践J,中州煤炭，2009(5)：1519.10陈芳，彭小亚，卢小燕，我国煤矿瓦斯的回收与综合利用J,山西焦煤科技，2008,1316。11许家林，钱鸣高，金宏伟，基于岩层移动的“煤与煤层气共采”技术研究J,煤炭学报，2004,29(2),129132o12包剑影,苏燧,李贵贤，阳泉煤矿瓦斯治理技术M,煤炭工业出版社,1996。13胡殿明，林柏泉，煤层瓦斯赋存规律及防治技术M,中国矿业大学出版社，2006o14于非凡，王佑安，煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册M,煤炭工业出版社，2000o15俞启香，矿井瓦斯防治M,中国矿业大学出版社，1992。16程远平，俞启香，袁亮等，煤与远程卸压瓦斯平安高效共采试验研究J,中国矿业大学学报,2004,33(2),132136.17吴财芳，曾勇，秦勇，煤与瓦斯共采技术的研究现状及其应用开展J,中国矿业大学学报,2004,33(2),137140。18袁亮，留巷钻孔法煤与瓦斯共采技术J,煤炭学报，2008,33(8),898902o