瓦斯抽放煤礦瓦斯災(zāi)害的治本措施，在"九五"攻關(guān)的基礎(chǔ)上，"十五"技攻關(guān)中針對(duì)低透氣性煤層抽放瓦斯難度大的問題，研究了強(qiáng)化抽放技術(shù)和裝備。在順層鉆孔瓦斯抽放技術(shù)和水射流擴(kuò)孔技術(shù)前期研究基礎(chǔ)上，通過高壓水射流理論研究、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)考查，形成了一套在順煤層鉆孔中運(yùn)用高壓水射流擴(kuò)孔和鉆擴(kuò)一體化技術(shù)和裝備，以及石門揭煤抽、排瓦斯鉆孔擴(kuò)孔的工藝技術(shù)和方法。擴(kuò)孔后鉆孔直徑達(dá)到200～300mm，為擴(kuò)孔前的4.5倍，最大孔徑達(dá)619.9mm。明顯地提高了瓦斯抽放效果，實(shí)踐證明，用順層鉆孔預(yù)抽作為區(qū)域性防突措施是可行和有效的。利用這套技術(shù)經(jīng)過3～5個(gè)月的抽放瓦斯，可使突出危險(xiǎn)區(qū)域中煤層的瓦斯預(yù)抽率達(dá)到30％以上，有效地消除了瓦斯突出危險(xiǎn)性。經(jīng)過強(qiáng)化抽放的煤層，日產(chǎn)煤量提高了40％，噸煤回采成本一低41％。

　　下向鉆孔及深孔預(yù)裂爆破是提高瓦斯抽放效果的另一項(xiàng)有效的技術(shù)途徑。試驗(yàn)研究解決了下向孔施工中排渣、排水等技術(shù)難題，取得了下向鉆孔孔深70.1m的良好成績(jī)，下向孔的瓦斯抽量及抽放效果優(yōu)于上向孔，抽放量提高了30.5％，科技攻關(guān)中，進(jìn)一步研究完善了適合于高瓦斯低透氣性、有突出危險(xiǎn)煤層深孔控制預(yù)裂爆破強(qiáng)化抽瓦斯技術(shù)和石門快速揭煤技術(shù)。在淮南潘三礦試驗(yàn)使煤層透氣性系數(shù)提高了7.1倍，瓦斯抽放率三個(gè)月時(shí)達(dá)到32.4％。石門快速揭煤技術(shù)在謝一礦等多個(gè)礦井試驗(yàn)和應(yīng)用的結(jié)果表明，揭煤時(shí)間比原來縮短了50％。

　　針對(duì)單一低透氣性突出煤層巷道掘進(jìn)的瓦斯抽放技術(shù)難題，進(jìn)行了理論和試驗(yàn)研究。發(fā)現(xiàn)工作面前方和巷道兩幫煤體在松動(dòng)和原始煤體之間存在隨巷道向前掘進(jìn)而移動(dòng)的蠕變"U"形圈，該圈內(nèi)煤層透氣性系數(shù)成百倍的增加。據(jù)此研究了有效抽放半徑、抽放時(shí)間、抽放負(fù)壓和抽放量之間的關(guān)系，確定了邊抽邊掘瓦斯抽放技術(shù)參數(shù)及工藝。根據(jù)該項(xiàng)技術(shù)布置的抽放鉆孔，其截流抽放瓦斯率可達(dá)到30％以上，并且煤體的強(qiáng)度有較大增加。此外，還研發(fā)了高瓦斯突出煤層強(qiáng)化增透技術(shù)，研制了新型藥管、炸藥及其配套裝置和預(yù)裂爆破工藝，該項(xiàng)技術(shù)使邊抽邊掘鉆孔抽放瓦斯量增加2～6倍，回采推進(jìn)速度可提高4～5倍，保證了安全、高效掘進(jìn)。

　　煤層群開采復(fù)雜條件下瓦斯綜合防治技術(shù)是十五科技攻關(guān)的重點(diǎn)，開展了保護(hù)層作用機(jī)理的研究，針對(duì)保護(hù)層開采時(shí)，上下高瓦斯突出煤層的瓦斯集中向首采工作面涌出的特點(diǎn)，試驗(yàn)研究成功多種首采層瓦斯綜合治理技術(shù)，包括被保護(hù)層底板巷道+上向穿層鉆孔抽放瓦斯技術(shù)、煤層群多重開采下卸壓層瓦斯抽放技術(shù)、首采層（保護(hù)層）頂板巷道抽放技術(shù)、保護(hù)層頂板走向鉆孔抽放技術(shù)、保護(hù)層工作面采空區(qū)埋管抽放技術(shù)、保護(hù)層掘進(jìn)工作面邊掘邊抽技術(shù)。這些技術(shù)保證了實(shí)際層間距70m（相對(duì)層間距35m）近水平煤層群的下保護(hù)層開采和80～90度急傾斜近距離煤層群下保護(hù)層開采關(guān)鍵技術(shù)的突破。這些技術(shù)在淮南礦區(qū)各礦應(yīng)用后，顯著提高了抽放和保護(hù)效果，使首采層瓦斯綜合抽放率達(dá)到了62％。

　　防止工作面上隅角瓦斯積聚也是瓦斯災(zāi)害防治的難點(diǎn)，為此，研究了工作面瓦斯涌出構(gòu)成、采空區(qū)瓦斯涌出量及濃度分布規(guī)律，確定了抽放采空區(qū)瓦斯的工藝方法和最佳抽放位置，研制了抽放瓦斯自動(dòng)控制裝置及配套設(shè)備。完善了采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)，實(shí)現(xiàn)立體高效率抽放采空區(qū)瓦斯。試驗(yàn)期間共抽出瓦斯2.24Mm3，采空區(qū)瓦斯抽放率達(dá)到56％，上隅角瓦斯?jié)舛绕骄档?0％，基本消除瓦斯積聚現(xiàn)象。

　　除上述瓦斯防治技術(shù)外，兩次科技攻關(guān)中還研制成功無電源自動(dòng)抑爆技術(shù)和裝置、自產(chǎn)氣式自動(dòng)抑爆裝置，開發(fā)出瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)和專家系統(tǒng)軟件、建立了礦井瓦斯煤塵爆炸評(píng)價(jià)模型，確立了預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。開發(fā)了與安全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的粉塵傳感器、呼吸性粉塵采樣器。進(jìn)一步改善了礦用傳感器性能，故瓦斯傳感器調(diào)校周期提高到21天，元件壽命提高到1.5年。研究了光纖連續(xù)測(cè)溫技術(shù)和熱敏電纜監(jiān)測(cè)溫度技術(shù)，為長(zhǎng)距離膠帶輸送機(jī)巷早期發(fā)現(xiàn)火情提供了技術(shù)手段。礦井通風(fēng)是保障安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)，為此開展了礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性評(píng)價(jià)和決策技術(shù)研究，建立了通風(fēng)系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)理論體系、評(píng)價(jià)方法和數(shù)學(xué)模型，開發(fā)了通風(fēng)系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)和決策支持系統(tǒng)軟件。在通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)控方面，研究成功井下自動(dòng)控制風(fēng)門及遠(yuǎn)程控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了井下人、車信號(hào)分離，有較提高了通風(fēng)系統(tǒng)可靠性與穩(wěn)定性。

　　三、十一五煤礦安全技術(shù)的展望

　　為了盡快扭轉(zhuǎn)煤礦災(zāi)害事故多發(fā)的嚴(yán)峻形勢(shì)，保障安全生產(chǎn)，國(guó)家采取了一系列措施加強(qiáng)對(duì)煤礦生產(chǎn)的監(jiān)管，并從經(jīng)濟(jì)、政策上給煤礦企業(yè)以支持，提高企業(yè)保障生產(chǎn)安全的能力。2005年組織十一個(gè)專家組對(duì)462處煤礦進(jìn)行了為期近三個(gè)月的技術(shù)會(huì)診。會(huì)診發(fā)現(xiàn)，煤礦對(duì)以瓦斯為主的災(zāi)害防治技術(shù)不夠是一個(gè)突出問題。主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面：一是煤礦安全技術(shù)基礎(chǔ)薄弱。煤與瓦斯突出、沖擊地壓等動(dòng)力災(zāi)害受地質(zhì)條件控制，80％以上的動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生在構(gòu)造破壞帶，但多數(shù)構(gòu)造帶并不發(fā)生動(dòng)力災(zāi)害。地質(zhì)構(gòu)造對(duì)災(zāi)害的控制機(jī)理和規(guī)律尚不能認(rèn)識(shí)，停留在"假說"階段。對(duì)災(zāi)害發(fā)生機(jī)理的研究是另星開展的，缺乏系統(tǒng)的、有一定力度的支持。由于煤礦安全的基礎(chǔ)理論研究薄弱，對(duì)煤與瓦斯突出等災(zāi)害的發(fā)生機(jī)理、災(zāi)害的演化過程尚不能全面認(rèn)識(shí)。因此，影響了災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展。如煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)、瓦斯煤塵爆炸動(dòng)態(tài)預(yù)警技術(shù)、突水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)、隱蔽火源探測(cè)技術(shù)等安全生產(chǎn)急需解決的難題的突破都需要理論支持。二是我國(guó)煤礦災(zāi)害防治技術(shù)中一些技術(shù)關(guān)鍵尚未突破，影響了防治效果。如瓦斯檢測(cè)的黑白元件的穩(wěn)定性、壽命等方面與國(guó)外同類技術(shù)還存在較大差距。松軟突出煤層的鉆孔工藝和鉆機(jī)尚未完全突破，影響了防突技術(shù)的發(fā)展。三是我國(guó)煤礦分布范圍廣，地質(zhì)條件千差萬別，生產(chǎn)條件的復(fù)雜性、作業(yè)場(chǎng)所的動(dòng)態(tài)性和工藝技術(shù)的不可復(fù)制性，導(dǎo)致一些先進(jìn)適用技術(shù)和科技攻關(guān)成果的推廣受到制約。一項(xiàng)災(zāi)害防治技術(shù)在某一礦井使用時(shí)效果良好，當(dāng)在另一煤礦應(yīng)用時(shí)，受地質(zhì)、礦井條件變化的影響，可能發(fā)揮不出好的效果，必須針對(duì)礦井自身?xiàng)l件進(jìn)行改進(jìn)再創(chuàng)新。

　　國(guó)家高度重視這些問題，科技部、國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局組織并實(shí)施了煤礦安全科技專項(xiàng)科技行動(dòng)。科技行動(dòng)分為三個(gè)領(lǐng)域：

　?。?）開展基礎(chǔ)研究

　　針對(duì)煤礦瓦斯災(zāi)害嚴(yán)重，災(zāi)害致災(zāi)機(jī)理不能完全認(rèn)識(shí)并且影響到災(zāi)害防治技術(shù)進(jìn)步的實(shí)際，國(guó)家科技部已經(jīng)把煤礦安全的基礎(chǔ)科學(xué)問題納入國(guó)家重大基礎(chǔ)研究973計(jì)劃。批準(zhǔn)了由煤炭科學(xué)研究總院及重慶分院、撫順分院、西安分院、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、河南理工大學(xué)、重慶大學(xué)、遼寧工程大學(xué)和上海交通大學(xué)等共同承擔(dān)"預(yù)防煤礦瓦斯動(dòng)力災(zāi)害的基礎(chǔ)研究"項(xiàng)目。課題組將在煤礦瓦斯災(zāi)害的地質(zhì)構(gòu)造作用基理、采動(dòng)裂隙場(chǎng)時(shí)空演化與瓦斯流場(chǎng)耦合效應(yīng)、煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害演化機(jī)制及地球物理響應(yīng)規(guī)律和瓦斯煤塵爆炸動(dòng)力學(xué)演化及預(yù)防機(jī)制等四個(gè)方面開展研究。通過研究有望建立有效預(yù)防煤礦瓦斯災(zāi)害的基礎(chǔ)理論體系，解決煤礦瓦斯災(zāi)害防治中的關(guān)鍵科學(xué)問題為預(yù)防和控制技術(shù)的研究奠定基礎(chǔ)。

　?。?）煤礦瓦斯防治技術(shù)集成和示范

　　為了盡快扭轉(zhuǎn)煤礦事故多發(fā)的局面，全面提高煤礦預(yù)防和控制災(zāi)害事故的技術(shù)能力?？萍疾亢蛧?guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局啟動(dòng)了煤礦瓦斯治理技術(shù)與示范項(xiàng)目。首先對(duì)我國(guó)煤礦瓦斯防治技術(shù)和先進(jìn)治理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析研究，篩選出先進(jìn)適用的瓦斯治理技術(shù)與裝備，基本構(gòu)建我國(guó)煤礦瓦斯治理體系，為煤礦企業(yè)治理瓦斯提供技術(shù)支持。同時(shí)，對(duì)煤與瓦斯突出、瓦斯抽放、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行集成創(chuàng)新，提高瓦斯防治技術(shù)在不同礦區(qū)的適應(yīng)性和有效性。為了促進(jìn)瓦斯災(zāi)害治理長(zhǎng)效機(jī)制的形成，對(duì)急需的瓦斯管理規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制修訂，完善煤礦安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。為了使煤礦災(zāi)害防治技術(shù)在一個(gè)示范礦井充分發(fā)揮減災(zāi)防災(zāi)的作用，起到示范引領(lǐng)的作用，將針對(duì)不同典型災(zāi)害在五個(gè)煤礦進(jìn)行技術(shù)示范。在重慶松藻煤電有限責(zé)任公司進(jìn)行嚴(yán)重突出礦井瓦斯綜合治理技術(shù)推廣與應(yīng)用示范；在沈陽(yáng)煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司進(jìn)行極薄保護(hù)層開采瓦斯治理及綜合防突技術(shù)研究與示范；在鶴崗礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司進(jìn)行煤與瓦斯突出、易自燃厚煤層群適用放頂煤開采的瓦斯綜合防治技術(shù)示范；在鄭州煤炭工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司進(jìn)行"三軟"不穩(wěn)定突出煤層防突技術(shù)示范；在銅川礦務(wù)局進(jìn)行高瓦斯油氣伴生自燃厚煤層放頂煤開采瓦斯治理技術(shù)集成與示范。通過示范提高五個(gè)示范點(diǎn)的瓦斯治理技術(shù)水平，有效控制重特大瓦斯事故的發(fā)生。同時(shí)通過示范礦推進(jìn)我國(guó)煤礦治理瓦斯的水平，全面提高煤礦安全保障能力，有效控制重特大瓦斯事故的發(fā)生。

　?。?）開展科技攻關(guān)，突破關(guān)鍵技術(shù)

　　根據(jù)煤礦安全生產(chǎn)的重大科技需求，科技發(fā)展的新形勢(shì)，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的新要求，在總結(jié)煤礦安全科技攻關(guān)成果和積累的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，以全面保障煤礦安全生產(chǎn)為目的，"十一五"期間將按照重大災(zāi)害防治、事故應(yīng)急救援、煤礦安全管理與監(jiān)察技術(shù)、典型災(zāi)害礦井災(zāi)害治理技術(shù)集成與示范工程的總體思路開展研究。 重點(diǎn)圍繞煤礦安全生產(chǎn)中的瓦斯、火災(zāi)、水害及沖擊地壓等主要災(zāi)害類型，開展煤礦災(zāi)害事故預(yù)測(cè)預(yù)警防控關(guān)鍵技術(shù)及裝備的研究與開發(fā)，攻克煤礦安全生產(chǎn)與管理中的重大技術(shù)難題，為構(gòu)建本質(zhì)安全型煤礦提供科學(xué)基礎(chǔ)與技術(shù)支持。技術(shù)創(chuàng)新與成果集成相結(jié)合，解決安全生產(chǎn)中新的技術(shù)問題，建立不同災(zāi)害類型具有典型性的技術(shù)示范礦井（區(qū)），提高示范點(diǎn)的防災(zāi)抗災(zāi)能力；研究煤礦應(yīng)急救援的實(shí)用技術(shù)與裝備，開發(fā)煤礦安全監(jiān)察和檢測(cè)檢驗(yàn)的技術(shù)與裝備，為煤礦安全監(jiān)察技術(shù)水平的提高、事故應(yīng)急處置能力的提高提供技術(shù)支撐；研究煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)條件，完善煤礦安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，為規(guī)范企業(yè)生產(chǎn)行為、夯實(shí)行業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)提供技術(shù)支持。在國(guó)家的支持下，通過產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，以安全科技支撐和引領(lǐng)安全發(fā)展，顯著提升全國(guó)煤礦安全技術(shù)與裝備水平，為遏制煤礦災(zāi)害事故的發(fā)生、促進(jìn)安全生產(chǎn)形勢(shì)根本好轉(zhuǎn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。