煤炭科学技术

作者：李国富, 季长江, 李军军, 张江华, 唐杰, 赵晋斌, 邵显华,

关键词：煤与煤层气共采, 寺河矿, 东五盘区, 抽采效果评价, 井上下联合抽采,

高瓦斯矿井煤层含气量大，单纯的井下瓦斯抽采受时间及空间制约，导致井下抽采效果受限。同时，由于井下通常仅依靠钻孔进行负压抽采，煤层增透手段和改造方式缺乏，导致抽采不充分，煤层含气量总体降幅小，无法快速实现工作面消突、达到保障矿井安全生产的要求。运用油气开发技术在地面进行煤层气抽采，煤层增透措施不受空间限制，可采用多种手段进行煤层改造，提升储层渗透性。同时，根据采掘规划，在地面超前布置煤层气抽采工程，对煤层进行长时间超前预抽，可减少井下瓦斯抽采工程量，缩短井下瓦斯抽采和达标时间，保障矿井安全生产。为大幅降低高瓦斯煤层含气量，提升煤炭开采效率与安全生产水平，针对寺河矿东五盘区煤层气地质特征，结合盘区采掘衔接规划，开展相适应的煤层气地面与井下抽采技术与工艺研究，探索高瓦斯矿井的煤与煤层气高效协调开发。采用理论分析与现场测试相结合的方式，对东五盘区开展多种煤层气地面与井下抽采尝试，综合降低煤层含气量。并通过地面抽采效果检验井，评价东五盘区煤层气抽采实际效果。经过近20 a的井上下连续抽采，东五盘区规划区3号煤层剩余含气量降到8 m3/t以下，平均降幅在50%以上；准备区抽采达标时间缩短了15%以上，保障了矿井高产高效；生产区井下精准抽采甲烷浓度提高5%以上，工作面抽采率提高5%以上，确保井下高效抽采。东五盘区地面大规模超前预抽已基本实现高瓦斯煤层的低瓦斯采掘。煤与煤层气共采既通过地面超前预抽大幅度降低了煤层含气量、增加了煤层气产量，又通过井下精准抽采填补了地面抽采盲区，实现了煤层气抽采的全覆盖，节约了井下瓦斯抽采成本。寺河矿东五盘区煤与煤层气共采的成功实施，不仅有效保障了高瓦斯煤层的低瓦斯开采，也大幅度降低了甲烷排空污染大气环境，同时还促进了沁南煤层气产业基地的建设，为其他高瓦斯矿井的煤与煤层气共采提供了参考与借鉴，对煤与煤层气共采技术的推广具有重要的意义。

来源：2025年第3期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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