煤炭学报

作者：李康, 胡国忠, 曾端武, 许家林, 杨南, 秦伟, 朱家锌,

关键词：极近距离煤层群, 采动裂隙, 关键层, 瓦斯流场, 协同治理,

卸压开采是煤层群开采条件下最经济、最有效的区域瓦斯治理措施。然而，相对于中远距离煤层群，极近距离煤层卸压开采工作面瓦斯涌出量具有瞬间骤增的特点，导致在Y型通风模式下仍发生瓦斯超限。为此，针对典型的山西某矿极近距离煤层群条件，研究了极近距离煤层下行卸压开采底板岩层采动裂隙场演化特征，提出了采动下伏岩层瓦斯卸压运移“三带”的划分方法及其判别准则，阐明了极近距离煤层采场卸压瓦斯的运移与富集规律。在此基础上，提出了以“顶板高位钻孔抽采”阻截瓦斯运移、“Y型通风主辅进风巷风量精准调控”减少瓦斯积聚、“低位采空区埋管抽采”控制瓦斯流场为核心的极近距离煤层采场卸压瓦斯“阻−减−控”协同治理技术模式，确定了最优的高位钻孔布置参数、主辅进风巷最佳风量配比以及采空区埋管布置参数，并开展了相应工业性试验。结果表明：下行卸压开采会引起底板岩层向采空区移动，导致下伏煤岩层卸压膨胀、采动裂隙发育与瓦斯卸压运移，形成了导气破坏带、底板卸压带和不易解吸带；与开采层间距极近的下伏煤层处于导气破坏带内，其瓦斯能够充分卸压，并沿竖向贯通裂隙急剧涌入回采空间，进而诱发开采层工作面瓦斯超限。顶板高位钻孔瓦斯抽采量最大达1.34 m3/min，且在钻孔开孔位置距工作面15～38 m期间抽采效果最好；主、辅进风巷风量配比为3∶1时，工作面瓦斯通风排放率最高；在平均抽采负压为27 kPa条件下，采空区埋管瓦斯抽采量达30 m3/min。极近距离煤层开采卸压瓦斯“阻−减−控”协同治理技术的实施，使工作面回风隅角和支架后方采空区的瓦斯体积分数分别降低了73.0%和64.6%，且均未超限。

来源：2025年第11期

《煤炭学报》期刊编辑部

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