本文基于倾斜碎软煤层群非对称采动特征，形成了与之匹配的非对称卸压时空协同“三孔四区五量”煤与煤层气协调开发模式，明确了非对称采动下煤与煤层气协调开发策略，阐明了井上下联合煤与煤层气协调开发时空协同机制。针对倾斜碎软突出首采煤层消突困难的问题，优化了倾斜碎软煤层下向长钻孔施工工艺，研制了钻头电磁波无线随钻测量系统，实现了更高精度的钻孔轨迹防偏。初步形成符合艾维尔沟矿区煤层特点的煤层气抽采关键技术和典型模式。
倾斜碎软煤层群煤层气协调开发关键技术——以艾维尔沟矿区为例
1. 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
2. 重庆大学资源与安全学院
3. 煤炭工业规划设计研究院有限公司
4. 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室
5. 中国煤炭科工集团重庆研究院有限公司
6. 新疆焦煤(集团)有限责任公司
为了明确与倾斜碎软煤层开采条件相适配的煤与煤层气协调开发关键技术，基于倾斜碎软煤层群瓦斯难抽采与煤层群非对称采动特征，形成了与之匹配的非对称卸压时空协同“三孔四区五量”煤与煤层气协调开发模式，明确了非对称采动下煤与煤层气协调开发策略，阐明了井上下联合煤与煤层气协调开发时空协同机制。针对倾斜碎软突出首采煤层消突困难的问题，优化了倾斜碎软煤层下向长钻孔施工工艺，研制了钻头电磁波无线随钻测量系统，实现了更高精度的钻孔轨迹防偏。针对非对称采动区地面井防护缺乏针对性的难题，阐明了非对称采动覆岩卸压破坏时空演化特征，获得了非对称采动下覆岩采动裂隙演化特征，确定了倾斜煤层地面井井位安全位置，研发了能够兼顾地面井稳定性和抽采效率双因素的采动区地面三开套管结构。应用结果表明：时空协同的“三孔四区五量”模式能够实现煤层气高效抽采，保障倾斜煤层群的抽掘采接替平衡；倾斜煤层下向钻孔递进式抽采方式拓展了递进式抽采的应用范围，破解了倾斜煤层煤层气抽采过程中的时间不协调问题；优化后的采动地面井维稳结构能够适应非对称采动作用，实现了采动区地面井煤层气高效抽采。上述成果在新疆焦煤集团艾维尔沟矿区得到推广应用，初步形成符合艾维尔沟矿区主要高瓦斯矿区倾斜煤层特点的煤层气抽采关键技术和典型模式。
教授
博士生导师
梁运培，男，汉族，1965年8月生，山东临沂人，教授、博导。长期从事煤矿瓦斯综合治理工作，发表SCI/EI论文70余篇，出版专著3部，申请发明专利70余项。重庆市“百名海外高层次人才集聚计划”入选者；国家安全生产专家组成员；重庆市安全生产应急专家；中国煤炭工业技术委员会委员；能源行业煤矿瓦斯治理与利用标准化委员会；煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会瓦斯防治及设备分会委员。
主持国家科技重大专项、国家自然科学基金、国家重点研发计划等多项国家级项目，并与中煤集团、陕西煤业股份有限公司、宁夏煤业和华为技术有限公司等企业开展合作项目。获科技进步奖12项，其中省部级科技进步奖2项、行业协会一等奖3项。多年来梁运培教授及其团队就煤矿动力灾害智能预警与控制开展了多项科研工作，主要包括（1）在瓦斯突出机理方面，围绕地质构造对突出的控制作用和多功能矿山地质构造模拟系统的研究；（2）在智能预警方面，基于数据驱动的瓦斯动态智能预警模型以及多源异构瓦斯突出预警可视化云平台得以开发；（3）在灾害防治方面，软煤水力压裂微缝网循环延展增渗以及难抽煤层水力化措施效果评价体系获得突破；（4）在协调共采方面，煤与瓦斯开发耦合协调机理和研发“量化-评判-调控”一体化系统得以实现；（5）在CO2封存方面，围绕多孔介质孔隙填充机理和CO2毛管力圈闭机制的基础理论进行研究。团队以构建“瓦斯灾害机理-智能预警-综合防控-协调利用”体系为目标进行综合发展。
梁运培，朱拴成，陈 亮，等. 倾斜碎软煤层群煤层气协调开发关键技术−以艾维尔沟矿区为例[J]. 煤炭科学技术，2024，52（1）：211−220.
LIANG Yunpei，ZHU Shuancheng，CHEN Liang，et al. Key technologies for coordinated development of coalbed methane in inclined soft coal seam groups: a case study of Aiweigou Mining Area[J]. Coal Science and Technology，2024，52（1）：211−220.
END 责任编辑：黄小雨
整 理：冯春晖
责任编辑：黄小雨
整 理：冯春晖
