淮北杨柳煤矿岩浆侵蚀严重,在岩浆侵蚀区域发生过地面钻井喷"瓦斯-水"事故,严重破坏了地面瓦斯抽采系统。采用实验室试验、理论计算等手段分析了岩浆岩床对下伏煤体的热演化作用,建立了离层瓦斯压力和流量计算模型,研究了下伏离层瓦斯灾变机制,并提出了工程防治方法。研究结果表明,岩浆侵入的热演化作用提高了煤的变质程度,促进了下伏煤体的二次生烃,煤层瓦斯含量大大增加,与岩浆岩床的封盖作用相叠加,造成瓦斯局部富集,为离层瓦斯包的形成奠定了物质基础;喷孔事故发生时作为主关键层的第2层岩浆岩床产生突然弯曲下沉运动但未破断,离层空间减小0.58万m~3,迫使离层瓦斯压力迅速增至1.68 MPa,地面钻井的瓦斯流量为178.4 m~3/min,共喷出瓦斯量35.3万m~3,导致该离层瓦斯灾变事故;提出并应用了岩浆岩床下伏煤层瓦斯综合立体抽采技术,能够有效防止离层瓦斯的二次灾变,保证了矿井的安全生产。

国家自然科学基金青年基金项目(51604278)；国家重点研发计划项目(2016YFC0801402,2016YFC0600708)；