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袁亮院士:煤与瓦斯共采领跑煤炭科学开采发布日期:2011-5-916:53:48浏览量:74【字体:大中小】2010年11月18日,由中国工程院、国家能源局举办的首届中国能源论坛明确提出:我国将“坚持以煤炭为主体、电力为中心、油气和新能源全面发展的能源战略”,2030~2050年煤炭年需求达35亿吨,在能源结构中的比例仍占50%。可见,在相当长的时期内,煤炭作为我国主导能源和基础能源的地位无法替代。然而,我国煤炭开采难度大,-1000米以下煤炭资源量占总资源量的53%,全国95%以上的煤矿为井工开采,瓦斯、水、火、地压、地温等自然灾害严重,特别是瓦斯问题尤为突出,国有重点煤矿70%以上是高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井,且大部分为低透气性煤层。长期以来,我国在低透气性煤层中开展的地面煤层气开采一直未能取得突破,国家曾引进美国技术在两淮矿区实施数口地面钻井开采煤层气,试验均告失败。同时,在煤矿井下引进德国、澳大利亚钻机直接在煤层中抽采瓦斯的尝试也没有成功。上述研究至今仍未取得进展,因此,自上世纪80年代以来,随着煤矿开采深度增加,瓦斯灾害升级,此类煤矿瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出事故频繁发生。淮南矿区是瓦斯危害最典型的矿区之一,历史上是全国煤矿瓦斯事故重灾区。近十多年来,我们针对低透气性煤层瓦斯治理状况,即地面煤层气开采和地下直接抽采瓦斯均走不通的客观事实,大胆从煤矿井下开采源头来解决低透气性高瓦斯煤层瓦斯治理难题,依靠井下采场卸压开采来增加煤层透气性,并抽采卸压瓦斯的煤与瓦斯共采理论。解决了低透气性煤层煤矿瓦斯治理这一世界性、历史性的难题,杜绝了瓦斯爆炸事故,大大解放了矿区生产力。十多年淮南矿区及全国类似条件安全开采瓦斯治理实践已证明,煤与瓦斯共采是实现煤炭科学开采的必由之路。把“老虎”关进笼子里淮南矿区资源丰富,探明资源量500亿吨,其中-1200米以浅国家批准的总体资源量285亿吨,煤层气资源近7000亿立方米,是我国东部和南部最大的一块整装煤田,占我国东部煤炭储量的50%,占安徽省煤炭储量的74%。然而,淮南煤炭赋存条件差,为低透气性煤层群开采条件,渗透率极低地质条件极为复杂,煤层瓦斯含量高,每分钟瓦斯涌出量达1100立方米,居全国前列,是我国开采难度最大的煤田之一,瓦斯事故多发。几十年来,被瓦斯这只“猛虎”所束缚,矿区煤炭产量一直徘徊在1000万吨左右,丰富的煤炭资源和良好的区位优势难以发挥。众所周知,低透气性煤层瓦斯治理是世界性难题,传统的治理办法是“拼刺刀”,即直接在低透气性高瓦斯、煤与瓦斯突出煤层进行治理措施和采掘活动,对瓦斯是“堵”而不是“疏”。这个路子已经证明是行不通的,大量瓦斯仍然存留在煤层之中,治理效果差。要想降伏瓦斯这只“拦路虎”,消除瓦斯威胁,实现安全生产,就必须走出一条新路子。1996年4月,通过大量试验研究和理论论证,我提出了“卸压开采煤与瓦斯共采”的技术原理:打破传统自上而下的开采顺序,首先开采瓦斯含量相对较低的薄煤层,造成上下岩层移动,膨胀卸压,从而增加煤层透气性,使得相邻煤层的瓦斯被解析为游离瓦斯,再通过预先布置的巷道和钻孔“抽采”到地面。这样,实现了煤与瓦斯共采,煤层得以在低瓦斯状态下安全开采,抽采到地面的瓦斯通过地面永久抽采系统进行综合利用,实现低碳经济。这一理论提出之后,当时在推广实施的过程中却遇到了很大的阻力,因为煤矿技