国外在不断完善突出跟踪预测基础上，进行研究了瓦斯突出动态预测技术和突出危险区域预测技术。俄罗斯建立了区域预测预报专家系统，将突出煤层划分为突出危险区和非突出危险区。波兰、日本、德国将声发射技术应用与工作面突出预测，达到了实用化程度。

 

 

我国煤矿生产的发展与煤矿安全技术的进步密不可分，煤矿安全技术进展不断支持着煤矿生产技术的进步和生产水平的提高。"九五"期间在平顶山矿区开展了"改善煤矿安全状况综合配套和关键技术研究"。"十五"期间在淮南矿区开展了"矿山重大瓦斯煤尘爆炸事故预防与监控技术研究"。通过科技攻关一是建立"平顶山矿区"和"淮南矿区"两个瓦斯综合治理技术示范工程；二是围绕制约煤矿安全生产的部分关键技术，集中攻关，研究解决具有共性意义的瓦斯防治、防灭火、矿井通风、粉尘控制和应急救援等方面的关键技术。

"九五"科技攻关研究取得了一系列成果。在瓦斯防治技术方面，建立了综采机掘工作面瓦斯涌出量预测方法，使预测准确率达到85％；采空区瓦斯抽放和上隅角瓦斯治理技术取得突破，研制成功专门用于采空区埋管抽放用的菱镁土抽放管、实时监控抽放管内CH4和CO浓度的监控仪，并提出了安全抽放采空区瓦斯时，对CH4和CO浓度的控制指标，研究成功既能有效抽放采空区瓦斯，又能控制自然发火的工艺技术和配套装备。使采空区瓦斯抽出率达到7％，瓦斯超限次数减少89％；开发的系列风机和抽出装置处理上隅角瓦斯后，使回风瓦斯降低27％，单班产量提高50％；首次对煤与瓦斯突出区域预测预报技术进行了研究并取得初步效果，根据瓦斯地质、地应力、突出煤特征并结合物探技术，实现了对新水平、新采区、新区段的突出危险区进行预测预报。实际应用的两个采区，预测无危险区面积分别达到63％和52％，无危险区预测准确率达到100％，减少措施工程量89％，回采速度提高13.5％；在防突技术方面，采掘工作面防突措施和装备有了较大进展，研制成功轻便型防突钻机、采煤工作面预裂爆破成套技术取得突破、地质雷达、电磁幅射等物探技术成功用于监测掘进工作面前方突出构造，为防突技术和突出预测技术的实施提供了手段；瓦斯抽放技术和装备取得重大突破，研制成功定向长钻孔施工工艺和强力钻机，成功施工了603.5m的岩石水平长钻孔和865m的煤层水平长钻孔，为抽放邻近层瓦斯提供了技术与装备。试验研究成功高抽巷抽瓦斯技术，研究成功适用于高瓦斯松软突出煤层的强力钻机和顺煤层瓦斯抽放技术，在突出煤层中成功打出孔深超过100m、最深239.6m的顺煤层钻孔，故本煤层瓦斯预抽率大幅度提高，达到28.8～32％，为解决采煤工作面防宊和减少瓦斯涌出量提供了有力的技术手段。

通过"十五"科技攻关，瓦斯综合治理技术又向前发展了一步。在煤与瓦斯突出区域预测技术方面，采用瓦斯地质方法，建立了瓦斯地质理论与物探技术相结合的多技术（数字地震勘探、无线电波透视和构造软煤测井曲线识别）集成的多尺度（矿井突出区和工作面突出带）瓦斯突出区域预测瓦斯地质新方法。建立了由3D3C地震技术、AVO技术、地震反演技术、地震属性分析技术、地震波形分类技术等构成的瓦斯富集部位探测的核心技术。采用地质动力区划的方法，确定了活动构造和岩体应力状况对突出的影响，并划分应力升高区、应力降低区和应力梯度。为突出危险区、威胁区和安全区的划分奠定了基础。采用电磁波透视技术，成功研制出了探测煤层瓦斯灾害易发区的技术和装备，建立了电磁波反射和吸收特征数据库和地质异常体的识别系统。

在煤与瓦斯突出动态预测技术方面，分别研究出了基于动态瓦斯涌出规律、AE声发射原理和电磁辐射原理的工作面突出危险性连续监测技术与装备。建立了煤巷掘进炮后30分钟的吨煤瓦斯动态涌出量指标、瓦斯涌出变异系数指标、炮后瓦斯涌出最大速率指标等连续预测指标，实现了炮掘工作面瓦斯动态预测，为突出预测技术提供了一种新的方法和工艺技术。开发出一套AE声发射监测突出的技术装备，通过阻噪、隔噪、拟噪、滤噪和有效AE信号提取等途径，使滤噪技术有了突破性进展，研究出包括传感器在内的AE声发射工艺技术，为瓦斯动力灾害的预测提供了手段。通过连续监测含瓦斯煤岩流变破坏过程中产生的电磁辐射信号强度和脉冲数及其变化的研究，揭示了电磁辐射与煤与瓦斯突出、冲击地压影响因素间的关系，提出了临界值法与动态趋势法相结合的煤岩动力灾害预警方法，开发成功KBD7型电磁辐射连续监测仪。

瓦斯抽放煤矿瓦斯灾害的治本措施，针对低透气性煤层抽放瓦斯难度大的问题，研究了强化抽放技术和装备。在顺层钻孔瓦斯抽放技术和水射流扩孔技术前期研究基础上，通过高压水射流理论研究、实验室试验和现场试验考查，形成了一套在顺煤层钻孔中运用高压水射流扩孔和钻扩一体化技术和装备，以及石门揭煤抽、排瓦斯钻孔扩孔的工艺技术和方法。扩孔后钻孔直径达到200～300mm，为扩孔前的4.5倍，最大孔径达619.9mm。明显地提高了瓦斯抽放效果，实践证明，用顺层钻孔预抽作为区域性防突措施是可行和有效的。利用这套技术经过3～5个月的抽放瓦斯，可使突出危险区域中煤层的瓦斯预抽率达到30％以上，有效地消除了瓦斯突出危险性。经过强化抽放的煤层，日产煤量提高了40％，吨煤回采成本一低41％。

下向钻孔及深孔预裂爆破是提高瓦斯抽放效果的另一项有效的技术途径。试验研究解决了下向孔施工中排渣、排水等技术难题，取得了下向钻孔孔深70.1m的良好成绩，下向孔的瓦斯抽量及抽放效果优于上向孔，抽放量提高了30.5％，科技攻关中，进一步研究完善了适合于高瓦斯低透气性、有突出危险煤层深孔控制预裂爆破强化抽瓦斯技术和石门快速揭煤技术。在淮南潘三矿试验使煤层透气性系数提高了7.1倍，瓦斯抽放率三个月时达到32.4％。石门快速揭煤技术在谢一矿等多个矿井试验和应用的结果表明，揭煤时间比原来缩短了50％。

针对单一低透气性突出煤层巷道掘进的瓦斯抽放技术难题，进行了理论和试验研究。发现工作面前方和巷道两帮煤体在松动和原始煤体之间存在随巷道向前掘进而移动的蠕变"U"形圈，该圈内煤层透气性系数成百倍的增加。据此研究了有效抽放半径、抽放时间、抽放负压和抽放量之间的关系，确定了边抽边掘瓦斯抽放技术参数及工艺。根据该项技术布置的抽放钻孔，其截流抽放瓦斯率可达到30％以上，并且煤体的强度有较大增加。此外，还研发了高瓦斯突出煤层强化增透技术，研制了新型药管、炸药及其配套装置和预裂爆破工艺，该项技术使边抽边掘钻孔抽放瓦斯量增加2～6倍，回采推进速度可提高4～5倍，保证了安全、高效掘进。

煤层群开采复杂条件下瓦斯综合防治技术是十五科技攻关的重点，开展了保护层作用机理的研究，针对保护层开采时，上下高瓦斯突出煤层的瓦斯集中向首采工作面涌出的特点，试验研究成功多种首采层瓦斯综合治理技术，包括被保护层底板巷道+上向穿层钻孔抽放瓦斯技术、煤层群多重开采下卸压层瓦斯抽放技术、首采层（保护层）顶板巷道抽放技术、保护层顶板走向钻孔抽放技术、保护层工作面采空区埋管抽放技术、保护层掘进工作面边掘边抽技术。这些技术保证了实际层间距70m（相对层间距35m）近水平煤层群的下保护层开采和80～90度急倾斜近距离煤层群下保护层开采关键技术的突破。这些技术在淮南矿区各矿应用后，显著提高了抽放和保护效果，使首采层瓦斯综合抽放率达到了62％。

防止工作面上隅角瓦斯积聚也是瓦斯灾害防治的难点，为此，研究了工作面瓦斯涌出构成、采空区瓦斯涌出量及浓度分布规律，确定了抽放采空区瓦斯的工艺方法和最佳抽放位置，研制了抽放瓦斯自动控制装置及配套设备。完善了采空区瓦斯抽放技术，实现立体高效率抽放采空区瓦斯。试验期间共抽出瓦斯2.24Mm3，采空区瓦斯抽放率达到56％，上隅角瓦斯浓度平均降低20％，基本消除瓦斯积聚现象。

除上述瓦斯防治技术外科技攻关中还研制成功无电源自动抑爆技术和装置、自产气式自动抑爆装置，开发出瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术和专家系统软件、建立了矿井瓦斯煤尘爆炸评价模型，确立了预测评价指标体系。开发了与安全监控系统联网的粉尘传感器、呼吸性粉尘采样器。进一步改善了矿用传感器性能，故瓦斯传感器调校周期提高到21天，元件寿命提高到1.5年。研究了光纤连续测温技术和热敏电缆监测温度技术，为长距离胶带输送机巷早期发现火情提供了技术手段。矿井通风是保障安全生产的基础，为此开展了矿井通风系统安全可靠性评价和决策技术研究，建立了通风系统可靠性评价理论体系、评价方法和数学模型，开发了通风系统可靠性评价和决策支持系统软件。在通风系统自动调控方面，研究成功井下自动控制风门及远程控制技术，实现了井下人、车信号分离，有较提高了通风系统可靠性与稳定性。

 

 

煤矿对以瓦斯为主的灾害防治技术不够是一个突出问题。主要表现在几个方面：

一是煤矿安全技术基础薄弱。煤与瓦斯突出等动力灾害受地质条件控制，80％以上的动力灾害发生在构造破坏带，但多数构造带并不发生动力灾害。地质构造对灾害的控制机理和规律尚不能认识，停留在"假说"阶段。对灾害发生机理的研究是零星开展的，缺乏系统的、有一定力度的支持。由于煤矿安全的基础理论研究薄弱，对煤与瓦斯突出等灾害的发生机理、灾害的演化过程尚不能全面认识。因此，影响了灾害预测预报技术的发展。如煤与瓦斯突出预测预报技术、瓦斯煤尘爆炸动态预警技术等安全生产急需解决的难题的突破都需要理论支持。

二是我国瓦斯防治技术中一些技术关键尚未突破，影响了防治效果。瓦斯检测的黑白元件的稳定性、寿命等方面与国外同类技术还存在较大差距。松软突出煤层的钻孔工艺和钻机尚未完全突破，影响了防突技术的发展。

三是我国煤矿分布范围广，地质条件千差万别，生产条件的复杂性、作业场所的动态性和工艺技术的不可复制性，导致一些先进适用技术和科技攻关成果的推广受到制约。一项灾害防治技术在某一矿井使用时效果良好，当在另一煤矿应用时，受地质、矿井条件变化的影响，可能发挥不出好的效果，必须针对矿井自身条件进行改进再创新。

国家高度重视这些问题，科技部、国家安全生产监督管理总局组织并实施了煤矿安全科技专项科技行动。科技行动分为三个领域：

 

针对煤矿瓦斯灾害严重，灾害致灾机理不能完全认识并且影响到灾害防治技术进步的实际，国家科技部已经把煤矿安全的基础科学问题纳入国家重大基础研究973计划。批准了由煤炭科学研究总院及重庆分院、抚顺分院、西安分院、中国矿业大学、河南理工大学、重庆大学、辽宁工程大学和上海交通大学等共同承担"预防煤矿瓦斯动力灾害的基础研究"项目。课题组将在煤矿瓦斯灾害的地质构造作用基理、采动裂隙场时空演化与瓦斯流场耦合效应、煤岩瓦斯动力灾害演化机制及地球物理响应规律和瓦斯煤尘爆炸动力学演化及预防机制等四个方面开展研究。通过研究有望建立有效预防煤矿瓦斯灾害的基础理论体系，解决煤矿瓦斯灾害防治中的关键科学问题为预防和控制技术的研究奠定基础。

 

为了尽快扭转煤矿事故多发的局面，全面提高煤矿预防和控制灾害事故的技术能力。科技部和国家安全生产监督管理总局启动了煤矿瓦斯治理技术与示范项目。

首先对我国煤矿瓦斯防治技术和先进治理经验进行分析研究，筛选出先进适用的瓦斯治理技术与装备，基本构建我国煤矿瓦斯治理体系，为煤矿企业治理瓦斯提供技术支持。同时，对煤与瓦斯突出、瓦斯抽放、安全监测监控等关键技术进行集成创新，提高瓦斯防治技术在不同矿区的适应性和有效性。为了促进瓦斯灾害治理长效机制的形成，对急需的瓦斯管理规范和技术标准进行制修订，完善煤矿安全技术标准体系。为了使煤矿灾害防治技术在一个示范矿井充分发挥减灾防灾的作用，起到示范引领的作用，将针对不同典型灾害在五个煤矿进行技术示范。在重庆松藻煤电有限责任公司进行严重突出矿井瓦斯综合治理技术推广与应用示范；在沈阳煤业集团有限责任公司进行极薄保护层开采瓦斯治理及综合防突技术研究与示范；在鹤岗矿业集团有限责任公司进行煤与瓦斯突出、易自燃厚煤层群适用放顶煤开采的瓦斯综合防治技术示范；在郑州煤炭工业集团有限责任公司进行"三软"不稳定突出煤层防突技术示范；在铜川矿务局进行高瓦斯油气伴生自燃厚煤层放顶煤开采瓦斯治理技术集成与示范。通过示范提高五个示范点的瓦斯治理技术水平，有效控制重特大瓦斯事故的发生。同时通过示范矿推进我国煤矿治理瓦斯的水平，全面提高煤矿安全保障能力，有效控制重特大瓦斯事故的发生。

【1】         张铁岗。矿井瓦斯综合治理技术。北京：煤炭工业出版社，2002

【2】         卢鉴章。煤矿灾害防治技术现状与发展。安全监管总局政府网站。发布时间：2007-9-20

【3】         周世宁，张铁岗，袁亮，孙茂远，等。煤矿瓦斯治理与利用总体方案《煤矿瓦斯治理与利用总体方案》编写小组。2005