针对我国中东部煤田煤层群埋藏深、煤质软、瓦斯压力和瓦斯含量高、瓦斯难以抽采的难题,利用数值模拟和现场工程试验相结合的方法,系统的研究了高瓦斯煤层群首采层"Y"型通风瓦斯抽采技术。研究获得了煤层开采上覆围岩裂隙演化特性规律以及垂向位移与下沉规律,探明了在10倍采高层位处的上覆岩层离层裂隙及纵向裂隙最发育,此处形成了瓦斯富集区,并同时形成了相互沟通的裂隙网为瓦斯抽采提供了运移通道。设计了大直径钻孔组瓦斯抽采方法,综合利用大直径钻孔组和采空区埋管技术,使得顶板裂隙带内的卸压瓦斯以及采空区内的瓦斯得以高

以沙曲煤矿22201工作面为例,针对高瓦斯煤层群开采保护层卸压瓦斯治理难题,将Y型通风的优势以及采空区内部空隙储存卸压瓦斯的优势相结合,对于首采工作面采用沿空留巷Y型通风的方式并结合钻孔抽采技术,实现了高瓦斯煤层群首采层工作面的安全高效回采。该研究成果为今后类似深井煤层群首采层开采的卸压瓦斯治理提供参考。

近距离煤层群首采关键卸压层开采后,由于层间距较小,采动卸压后被保护煤层透气性增大数百到数千倍,卸压煤层产生采动裂隙,其相互贯通并与保护层采空区连通,导致被卸压保护煤层解吸瓦斯大量涌向保护层开采空间,造成首采保护层工作面的瓦斯治理更加困难。以淮南新庄孜煤矿近距离煤层群首采关键卸压层62114工作面开采为例,采用沿空留巷Y型通风煤气共采技术,提出并实施了被卸压保护煤层综合抽采瓦斯技术,工作面瓦斯抽采率超过80%,回风流瓦斯浓度低于0.6%,实现了高瓦斯煤层群煤与瓦斯的安全高效共采。

高瓦斯强突出煤层群条件下,通过首采关键卸压层B10煤层能有效解放全组煤层,使得突出煤层转变为非突出煤层。从工程实践中,总结论证了Y型通风沿空留巷技术和底板巷穿层钻孔立体抽采技术对有效治理上覆B11b煤层和下伏B8煤层瓦斯的重大意义,同时,提出以全资源的理念指导矿井设计,即将各煤层开采以整体考虑,统筹矿井瓦斯治理和采场接替。