針對低透氣性煤層難抽問題，前蘇聯(lián)頓巴斯和卡拉干達(dá)礦區(qū)最先提出并付諸實(shí)施了交叉鉆孔強(qiáng)化預(yù)抽煤層瓦斯的方法。與平行鉆孔相比，交叉鉆孔的抽放率一般提高1倍，有時(shí)可提高三倍，此技術(shù)在獨(dú)聯(lián)體國家應(yīng)用廣泛。

在開采深度大的條件下，采用大直徑鉆孔能有效提高抽放效果。日本赤平礦鉆孔直徑有65mm增大到120mm時(shí)，瓦斯抽放量增大3.5倍。增大鉆孔直徑成為瓦斯抽放的發(fā)展趨勢。

在順槽大煤層鉆孔的抽放系統(tǒng)，由于與回采工作相干擾，抽放時(shí)間短，為延長抽放時(shí)間，德國和捷克采用了集中抽放系統(tǒng)，即利用石門布置集中抽放站，向煤層打放射性鉆孔。捷克的2MP煤礦、德比揚(yáng)斯科煤礦和斯特利克煤礦都采用的這種集中抽放系統(tǒng)。

鉆孔密封質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到抽放瓦斯量和抽放率，是實(shí)現(xiàn)高效抽放瓦斯必不可少的環(huán)節(jié)。德國和日本全面推廣應(yīng)用聚氨酯封孔技術(shù)，德國抽放負(fù)壓為50kpa，配備了風(fēng)動攪拌壓注聚氨酯泵；美國主要用水泥及其相配套的機(jī)械裝置封孔；俄羅斯用橡膠圈封孔器、快干水泥與相配套的注漿罐封孔；英國用樹脂及橡膠圈封孔器。

4.2.2改善煤層透氣性

通常采用鹽酸處理和水力壓裂方法以改善煤層透氣性。烏克蘭科學(xué)院物理有機(jī)化學(xué)和煤化學(xué)研究所研究出新的藥劑腐植酸鈉，配合水力壓裂對煤層進(jìn)行處理。這種新藥劑能更好的滲入煤層，擴(kuò)散距離達(dá)到50～60m，并有方向的改變了煤層結(jié)構(gòu)和物理特性。這種新方法可使抽出率提高到60～75％。

4.2.3瓦斯抽放設(shè)備

瓦斯抽放孔鉆機(jī)有旋轉(zhuǎn)式和潛孔式兩種。由于各國松軟煤層較多，各國均研制了適用與松軟煤層的瓦斯抽放鉆機(jī)。日本在打鉆時(shí)采用雙套管鉆進(jìn)一防治塌孔，已形成一套適用于處理易塌孔、夾鉆煤層打鉆的工藝措施，特別是往采空區(qū)打滅火鉆效果顯著，但其缺點(diǎn)是不易大深孔，一般只能打20～30m。德國對松軟煤層采用雙鉆頭鉆機(jī)打鉆，內(nèi)鉆頭逆時(shí)針方向采用回轉(zhuǎn)沖擊方式鉆進(jìn)。整個(gè)鉆機(jī)采用雙油泵，功率為110kw。鉆機(jī)鉆進(jìn)效果好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、價(jià)格貴。

為提高瓦斯抽放量，在不斷完善綜合抽放方式的基礎(chǔ)上，各國均研究和采用了強(qiáng)化抽放瓦斯，研制了強(qiáng)力鉆機(jī)，以提高鉆進(jìn)速度和鉆進(jìn)深度。日本研究成功了在高瓦斯長壁工作面頂板大水平鉆孔抽放采空區(qū)瓦斯的工藝和相應(yīng)的裝備。美國和波蘭也在生產(chǎn)和應(yīng)用抽放能力為200 /min以上的濕、干式抽放泵，建立了瓦斯檢測系統(tǒng)。

4.2.4地面抽放

煤層氣地面抽放始于上世紀(jì)50年代。美國是世界上最早開發(fā)煤層氣的國家。美國煤層氣開發(fā)的成功促使其他煤炭資源豐富的國家也開始進(jìn)行煤層氣勘探開發(fā)發(fā)面的研究和探索。美國的煤層氣開發(fā)活動主要集中在圣胡安煤田和黑勇士煤田。1993年，美國的煤層氣產(chǎn)量達(dá)到200億立方米，其中的120億立方米產(chǎn)自圣胡安煤田高產(chǎn)富集區(qū)的600口裸眼洞穴井，每口井平均投資40萬美元，服務(wù)年限為10~20年。澳大利亞BHP公司早鮑恩和悉尼盆地實(shí)施煤層氣開發(fā)計(jì)劃中，在鮑恩盆地北部的布羅德煤多地區(qū)實(shí)驗(yàn)未開采地區(qū)地面鉆孔煤層氣開發(fā)，但由于煤層滲透性差、水力壓裂成本高、效率低，使開發(fā)在經(jīng)濟(jì)上不可行，因此澳大利亞主要在礦井下抽取煤層氣。德國、英國、波蘭等過都在積極的探索符合本國特點(diǎn)的煤層氣開發(fā)技術(shù)。

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從世界各國來看，煤礦突出以煤與瓦斯突出為主，個(gè)別情況有巖石和二氧化碳突出。突出事故多發(fā)生在石門掘進(jìn)揭煤時(shí)或煤巷掘進(jìn)工作面。突出的防治從以下兩個(gè)方面進(jìn)行：

4.3.1突出預(yù)測

各國的突出預(yù)測的研究圍繞地質(zhì)因素、煤結(jié)構(gòu)應(yīng)力和瓦斯等方面開展實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場的實(shí)驗(yàn)工作，以進(jìn)行區(qū)域性預(yù)測和日常預(yù)測。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用提高了速度和精度，使突出預(yù)測更加準(zhǔn)確和及時(shí)。

煤結(jié)構(gòu)的研究。由于地質(zhì)構(gòu)造的運(yùn)動，是突出危險(xiǎn)每層的突出危險(xiǎn)區(qū)媒體結(jié)構(gòu)受到破壞，這是造成危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)物理力學(xué)性質(zhì)和瓦斯動力特性發(fā)生很大變化的主要原因。頓涅茨克工學(xué)院研究利用煤體的兩個(gè)主要變形指標(biāo)彈性模量E和剪切模量G來確定煤層突出危險(xiǎn)性。煤樣縱向和橫向彈性波傳播速度在YK-10Ⅱ超聲波檢測裝置上進(jìn)行的，并用專門的計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用回歸方法得出無突出危險(xiǎn)性煤層的變形指標(biāo)與煤的變質(zhì)程度的關(guān)系曲線，此曲線為上限分界線。如果煤層的彈性模量和剪切模量分布在此曲線上方，則說明該煤層具有突出危險(xiǎn)性。

鉆份法。這種方法是在煤層中打一組直徑為50~150mm鉆孔，在高應(yīng)力區(qū)可能造成鉆進(jìn)困難，并隨著應(yīng)力的釋放，產(chǎn)生不成比例的大量鉆屑。根據(jù)鉆孔產(chǎn)生的鉆粉量和鉆粉瓦斯解吸量來判斷突出傾向。據(jù)波蘭的研究，當(dāng)鉆粉瓦斯的解吸強(qiáng)度大于1.18kpa，鉆粉量大于4g/L 時(shí)，認(rèn)為有突出危險(xiǎn)（DMC-2型或DMC-3型瓦斯解析儀測量解吸量）。德國對本國突出危險(xiǎn)煤層研究得出的鉆粉量臨界值如下：140mm直徑鉆孔為90dm3/m，95mm直徑鉆孔為50dm3/m，50mm直徑鉆孔為6~8dm3/m。如果超過上述值，說明該區(qū)域煤層應(yīng)力處于危險(xiǎn)狀態(tài)，將會發(fā)生突出。

瓦斯泄出速度。煤層中瓦斯泄出速度是突出危險(xiǎn)性的一個(gè)重要指標(biāo)。在初步評價(jià)時(shí)通常適用V30指數(shù)，它是按爆破后30min內(nèi)釋放的瓦斯量來確定的，以m3/t表示。德國的研究表明，如果V30值達(dá)到解吸瓦斯量的40%，則說明存在突出危險(xiǎn)性。如果達(dá)到60%，則表示有突出危險(xiǎn)。

微震檢測。在突出之前，一般是煤層及其相鄰巖層出現(xiàn)應(yīng)力從新分布，煤和巖層中出現(xiàn)斷裂。巖層在斷裂發(fā)展過程中產(chǎn)生微震。在微震波中，有P波和S波，但主要能量在橫波。煤層中聲發(fā)射的頻率極寬，為100Hz~1MHz，但微震事件頻率為500~2000Hz，領(lǐng)用傳感器可以檢測到微震波。美國礦業(yè)局從上世紀(jì)30年代開始研究微震，近些年的研究主要在科羅拉多州荷蘭溝礦、猶他州桑尼賽德礦和西弗吉尼亞州奧爾加礦，尋音探頭按二維或三維布置。三維布置的優(yōu)點(diǎn)可以確定貞元的精確位置。礦業(yè)局的微震檢測系統(tǒng)以模擬磁帶記錄裝置為基礎(chǔ)，可以記錄14哥通道的數(shù)據(jù)，一個(gè)磁帶的錄音時(shí)間為25小時(shí)。近年來，美國礦業(yè)局試驗(yàn)將巖石突出自動檢測系統(tǒng)應(yīng)用于煤礦。由于煤層中信號頻率很低，記錄到的微震事件時(shí)間誤差及對應(yīng)的距離誤差較大。通過適當(dāng)調(diào)整信號放大倍數(shù)，一定程度上課提高震源定位的精度，自動檢測系統(tǒng)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)，能處理16個(gè)地音探頭的數(shù)字化信號，采樣速度為20000個(gè)/s。英國從上世紀(jì)80年代開始微震的研究，并一直在辛海德里煤礦驚醒實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用，已經(jīng)先后在BV15、BV24、BV26等工作面進(jìn)行微震檢測，同時(shí)進(jìn)行地面微震檢測，試圖找出井下微震活動與地面檢測到的突出型微震活動之間的某種對應(yīng)關(guān)系。

4.3.2突出防治技術(shù)

采用安全開采法或卸壓法，使高應(yīng)力區(qū)的應(yīng)力重新分布或釋放，能有效的防止突出。

安全開采發(fā)。當(dāng)開采煤層群時(shí)，開采解放層是防止突出的最有效措施。英國、德國、前蘇聯(lián)都采用此方法很好的防治了突出。最有效的措施如下：

——選擇最有效的開采程序，超前開采礦山壓力增高帶上部或下部煤層；

——選擇開切眼的最佳位置和開采方向，規(guī)定煤層開采時(shí)間；

——在增高的礦山壓力區(qū)內(nèi)的煤層開采時(shí)采取預(yù)放頂措施，松動煤層間巖層，充填采空區(qū)；

——與因壓力生成的裂隙方向或垂直打鉆孔，抽放瓦斯或注水；

——采用不用人力跟機(jī)操作的某些回采機(jī)械。

解放層應(yīng)開采干凈，不留煤柱或殘煤，從而不為有突出危險(xiǎn)性的煤層創(chuàng)造高側(cè)向支撐壓力的條件。波蘭新魯達(dá)煤礦于1978年發(fā)生的突出事故就是因?yàn)榻夥艑游床筛蓛粼斐蓱?yīng)力集中引起的。

泄壓鉆孔。在不可能應(yīng)用開采解放層方法進(jìn)行大面積泄壓時(shí)，常用一種局部卸壓法即鉆大直徑鉆孔，來釋放巖層壓力和瓦斯壓力。鉆孔直徑越大，泄壓效果越好。但大直徑孔煤排除是有可能誘發(fā)突出，要綜合考慮現(xiàn)場。德國煤礦成功打出直徑95~140mm泄壓鉆孔，是工作面前5~10m范圍內(nèi)處于泄壓狀態(tài)。法國普羅旺斯煤礦采用該經(jīng)德國的技術(shù)，以2~3m兼具想煤層打直徑95mm、長20~25m的鉆孔，觀察到明顯泄壓效果，并在鉆眼限定的空間內(nèi)，有誘發(fā)了小突出。前蘇聯(lián)、匈牙利一直在實(shí)驗(yàn)水力沖孔技術(shù)，孔的最大深度12m，沖出最大煤量為5t。在進(jìn)行水力沖孔時(shí)要加強(qiáng)工作面及航道的支架，以護(hù)住煤體。

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治理上隅角瓦斯積聚，國外主要采用壓風(fēng)引射器引排法、小型液壓風(fēng)機(jī)吹散發(fā)、鉆孔及埋管抽方法等。進(jìn)入上世紀(jì)90年代后各國井工開采呈現(xiàn)了一礦一井一面的集約化趨勢，通風(fēng)系統(tǒng)比較簡單，但盡管瓦斯的平均抽放率已高，但回采工作面上隅角瓦斯積聚和超限問題卻仍很突出。各國都廣泛應(yīng)用以無火花風(fēng)機(jī)為核心的直接引排的技術(shù)。

波蘭開發(fā)了具有阻燃、抗靜電性能的工程朔料葉輪電動抽出式風(fēng)機(jī)和銅鑄葉輪氣動抽出式風(fēng)機(jī)。英國開發(fā)了軟鋼葉片，鑲鈹銅合金環(huán)、分岔道電動抽出式風(fēng)機(jī)。前蘇聯(lián)開發(fā)了四種動力源（氣動、電動、液壓、水動力）的處理局部瓦斯積聚的風(fēng)機(jī)，還開發(fā)了控制進(jìn)入風(fēng)筒的瓦斯?jié)舛茸詣诱{(diào)控和檢測裝置，濃度不超過1.33%的瓦斯風(fēng)流經(jīng)過風(fēng)筒引入回風(fēng)順槽稀釋。南非開發(fā)了液壓馬達(dá)風(fēng)機(jī)，風(fēng)量250m3/min，有44kw液壓泵站驅(qū)動。法國洛林礦區(qū)圣封彤煤礦（回采工作面相對瓦斯涌出量75m3/t）采用了28~48kw電動抽風(fēng)機(jī)直接引排上隅角瓦斯，風(fēng)量為300~600m3/min，瓦斯?jié)舛瓤刂圃?.5%，最高為2%。德國和前蘇聯(lián)開發(fā)了承壓8kpa以上的大直徑無縫柔性風(fēng)筒，以適應(yīng)工作面長、送風(fēng)距離長的要求。

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德國和美國通過對移動式隔爆棚進(jìn)行研究來預(yù)防瓦斯煤塵爆炸。移動式隔爆棚在機(jī)械化快速掘進(jìn)巷道中的優(yōu)點(diǎn)十分突出。美國在萊克林恩實(shí)驗(yàn)礦進(jìn)行了移動式隔爆棚的隔爆實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)證明能有效隔絕瓦斯煤塵吧爆炸傳播。美國采用的是疊式，德國采用懸掛式。各國還進(jìn)行研制自動抑爆技術(shù)，利用抑爆裝置實(shí)時(shí)快速噴射抑爆劑來抑制迅猛的爆炸災(zāi)害。英國研制了以壓縮空氣推動活塞噴水的MKⅡ型抑爆裝置，在180ms內(nèi)將水?dāng)U散到巷道空間。德國研制了利用儲壓原理的BVS型抑爆裝置，形成粉霧時(shí)間小于100ms；比利時(shí)研制的爆破撒播水霧噴灑器的水霧形成時(shí)間小于150ms；美國研制了以爆破拋灑為原理的Cardox型抑爆裝置，形成粉霧時(shí)間為180~490ms；前蘇聯(lián)研制了實(shí)時(shí)產(chǎn)氣式BПy型抑爆裝置，形成粉霧時(shí)間為100ms。

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為了避免瓦斯事故，各國都開始研究礦井瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)。當(dāng)瓦斯檢測系統(tǒng)監(jiān)測到額阿斯超限并報(bào)警時(shí)，人員課安全撤離并采取安全措施。

英國的MINOS監(jiān)測系統(tǒng)。MINOS監(jiān)測系統(tǒng)是英國有代表性的先進(jìn)監(jiān)測系統(tǒng)，它能對礦井下環(huán)境進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，包括a 低濃度瓦斯：用BM1瓦斯檢測器，測量范圍0%—3%ch4；b 高濃度瓦斯：用BM2H瓦斯檢測器，測量范圍是0%—100%ch4;c 瓦斯抽放系統(tǒng)負(fù)壓；d 風(fēng)速：用BA2、BA4、BA5風(fēng)速檢測器，測量范圍為0~2m/s、0~5m/s、0~10m/s；e 風(fēng)壓；f 厭惡及粉塵。

德國TF—200瓦斯檢測系統(tǒng)。TF—200瓦斯檢測系統(tǒng)是YF—4系統(tǒng)的更新產(chǎn)品，功能擴(kuò)大，傳輸通道數(shù)有24個(gè)增加到52個(gè)。其技術(shù)特征：a 主要傳感器：高濃度瓦斯、低濃度瓦斯、co、風(fēng)速等傳感器；b 中心站：系統(tǒng)容量為176哥模擬量，352個(gè)開關(guān)量；主要設(shè)備是計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、記錄儀、模擬盤。C 傳輸系統(tǒng)：傳輸方式為調(diào)頻，52個(gè)信息通道；傳輸距離為10~24km；條換方式為v/f變換，f=5~15Hz；d 分站：容量為4、8、16個(gè)傳感器組；供電方式為10~24V。

波蘭CMM—20m瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)。適合小煤礦，可配接20個(gè)測點(diǎn)，采用循環(huán)方式檢測各測點(diǎn)的參數(shù)，包括瓦斯?jié)舛群惋L(fēng)速。

美國SCADA檢測系統(tǒng)。SCADA 系統(tǒng)為集中監(jiān)測系統(tǒng)，有標(biāo)準(zhǔn)型和擴(kuò)展性兩種。