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摘要：长平矿井3#煤三、四、五盘区瓦斯含量高，透气性较差，瓦斯抽采的难度大，由于煤层瓦斯分布不均匀，在生产过程中，局部区域多次发生瓦斯异常涌出，瓦斯隐患已严重威胁长平矿井的安全生产。本文根据长平矿井目前瓦斯制约安全生产现状，提出了一套开采保护层并结合被保护层的卸压瓦斯抽采的区域性瓦斯治理技术，即通过保护层开采增加3#煤透气性能。开采保护层并结合被保护层的卸压瓦斯抽采已经成为目前瓦斯区域性治理最有效、最合理的技术。
1、研究背景
长平矿井主要可采煤层有山西组3＃煤层及太原组15#煤层。局部可采煤层有山西组2#煤层及太原组8#煤层，目前长平矿井仅开采3＃煤层。3＃煤层瓦斯赋存明显存在区域性差异，煤层瓦斯含量4 m3/t～15 m3/t，且3＃煤层透气性较差，衰减普遍较快，瓦斯抽采的难度大。透气性系数为0.0116 ～0.0520m2/(MPa2·d)，钻孔瓦斯流量衰减系数为0.1101d-1～0.1147d-1，属于较难抽放煤层。以Ⅲ4304工作面为例，瓦斯含量最高达到15.09m3/t，按照目前瓦斯抽采工艺，掘进钻孔施工过程中，喷孔、夹钻等现象频繁发生，掘进工作面瓦斯含量降到8m3/t以下需要预抽期为162d，严重影响了矿井掘进速度，导致长平矿井采、掘、抽接续紧张，严重制约了矿井安全生产。
2、研究意义
集团公司目前主要采用三级瓦斯治理体系综合治理瓦斯，即对瓦斯含量高于16m3/t区域利用地面瓦斯抽采井提前5～8年进行预抽采；对瓦斯含量在8～16m3/t区域利用千米钻机等钻具施工长距离钻孔开展井下大面积预抽采；对瓦斯含量在8m3/t以下区域采用边掘边抽、边采边抽、采空区抽采治理采掘活动中涌出的瓦斯。但长平矿井3＃煤层为松软、低透性煤层，抽采时极为困难，常常从煤层中抽不出瓦斯，三级瓦斯治理体系预抽瓦斯在长平矿井应用效果不明显，难以解除煤层开采时的瓦斯危险，实践证明治理长平矿井低透性3＃煤层瓦斯的问题关键在于如何大幅度的提高煤层的透气性。
松软、低透性煤层瓦斯治理问题不仅是长平矿井安全生产的难题，而且已成为集团公司后续发展亟待解决的难题。针对长平矿井3＃煤松软、低透性煤层瓦斯治理的难题，长平矿井在集团公司大力支持下率先在集团公司内部开展了保护层开采治理瓦斯技术研究，将瓦斯治理工程与煤炭开采结合起来，通过保护层开采卸压使瓦斯从煤体中游离出来，通过矿井开采新水平延伸、井巷开拓、煤层开采程序、采煤工作面布置，实现瓦斯治理由局部治理向区域治理迈进，实现保护层开采高瓦斯煤层向低瓦斯煤层转化、突出煤层像非突出煤层转换的综合治理工程，从根本上扭转长平矿井被动抽放瓦斯局面，实现长平矿井安全高效化生产。
3、保护层开采可行性分析
3.1理论分析：
依据《煤矿安全规程》（2011年版）第193条规定：“在突出矿井开采煤层群时，应优先选择开采保护层防治突出措施”，以及《保护层开采技术规范》（AQ1050-2008）中明确指出“在突出矿井开采煤层群时，必须采用开采保护层防治突出措施”。按目前长平矿井采掘计划，一、二、四盘区低瓦斯区域仅可开采三年，但长平矿井3#煤煤层透气性很低，属于难以抽采煤层，煤层瓦斯抽采若要满足《煤矿瓦斯抽采指标》要求以及矿井产量，必须采取措施对低透气性煤层增加透气性能，目前当赋存条件满足时，开采保护层是最为理想的增透途径，即采取保护层开采技术并进行卸压瓦斯抽采。淮南、鸡西等矿区实践表明，开采保护层并结合被保护层的卸压瓦斯抽采是最有效、最合理的区域性瓦斯治理技术。
3.2技术上分析：
3.2.1保护层方案的确定依据
依据《煤矿安全规程》及保护层开采技术规范的规定：在突出矿井开采煤层群时，必须采用开采保护层防治突出措施。保护层选择上应优先开采无突出危险煤层作为保护层；当煤层群中有几个煤层都可作保护层时，应根据安全、技术、经济的合理性综合比较分析，择优选定；矿井中所有煤层都有突出危险时，可选择突出危险程度较小的煤层作为保护层；可采煤层不能作为保护层开采的，在经济合理的条件下，可选择邻近不可采煤层作为保护层开采。
根据长平矿井各煤层赋存的地质条件和开采技术条件，目前可供选择的保护层方案有2个，分别是2#煤层作为上保护层和8#煤层作为下保护层。因此需要对上述两个方案进行论证，分析两个方案的可行性，确定合理的保护层开采方案和瓦斯抽采技术体系。
3.2.2保护层方案的对比分析
（1）2#煤层为3#煤层的上保护层开采可行性分析
① 2#煤层为上保护层技术上可行性分析
2#煤层厚度0～3.02 m，平均0.84 m，结构简单。井田内东厚西薄，东部可采，为不稳定的局部可采煤层。3#煤层厚度4.60 m～6.35 m，平均厚度5.58 m，煤层稳定、全区可采煤层。其中2#煤层下距3#煤层9.40 m～25.69 m，平均间距20.68 m，预计2#煤层开采深度280 m～370 m。依据开采保护层规范，当在开采深度小于550 m与回采工作面长度大于120 m，保护层与被保护层之间的有效垂距，依据下式确定。
S＇上—下保护层和上保护层的理论有效垂距，m。它与工作面长度L和开采深度H有关，参照表《煤矿安全规程》取值。长平矿井2#煤层为3#煤层上保护层时，S＇上=90m。
β1—保护层开采的影响系数，当M≤M0时，β1=M／M0，当M＞M0时，β1=1；长平矿井2#煤层开采厚度M=0.84m，参照保护层最小有效开采厚度曲线图，保护层的最小有效厚度M0=0.45m，M＞M0时，β1=1；
β2—层间坚硬(砂岩、石灰岩)含量系数，以η表示在层间岩石中所占的百分比，当η≥50%时，β2=1-0.4η/100，当η＜50%时，β2=1。长平矿井2#煤层与3#煤层间以泥岩、沙质泥岩为主，且＜50%，则β2=1。
经计算S上=S＇上β1β2=90m。
2#煤层下距3#煤层9.40m～25.69m，平均间距20.68m，煤层间距小于理论有效垂距，可见2#煤层为3#煤层理论上是可行的。
② 2#煤层为上保护层开采条件上分析
2#煤层位于山西组中上部，上距K8砂岩10.74 m～28.32 m，平均间距17.25 m，下距3#煤层9.40 m～25.69 m，平均间距20.68m，煤层厚度0～3.02 m，平均厚度0.84m，结构简单。井田内东厚西薄，东部可采，为不稳定的局部可采煤层。2#煤层的直接充水含水层为其顶板砂岩裂隙水含水层，钻孔单位涌水量为0.0223 L/ s·m，渗透系数0.1226 m/d，属弱富水性含水层。由于开采时形成的导水裂隙，可能沟通上覆其它含水层，使其成为煤层开采的间接充水含水层。井田内2#煤层底板标高在230.80 m～717.30 m之间，奥灰水位标高在640.73 m～693.97 m之间，奥灰水水位大多高出2#煤层底板，与煤层之间有120 m左右的隔水层相隔。2#煤层底板奥灰水突水系数均小于临界突水系数0.06 MPa/m，属突水性安全区。在没有导水构造沟通的情况下，奥灰水突水的可能性很小，一般不会发生突水危险。3#煤层瓦斯赋存特征西高东低，三盘区、五盘区瓦斯含量高，突出危险性大，而3#煤层三盘区、五盘区相应的2#煤层不可采，2#煤层起不到对3#煤层高瓦斯区域的卸压保护作用，确定2#煤层不具备开采上保护层条件。
（2）8#煤层为3#煤层的下保护层开采可行性分析
① 8#煤层为下保护层可行性理论分析
开采下保护层时，保护层与被保护层之间的有效垂距参照《煤矿安全规程专家解读》中表2-4-14，如下：
8#煤层厚度0.00～2.85 m，平均厚度1.22 m，8#煤层上距3#煤层间距30.53 m～41.07 m，平均间距37.13 m，8#煤层下距15#煤层间距38.92 m～70.79 m，平均间距49.08 m，8#煤层与3#煤层间距小于理论有效垂距。
开采下保护层时，上部被保护层不被破坏的最小层间距离:
当α<60°时，H=KMcosα ；
当α≥60°时，H=KMsinα/2α；
H－允许采用的最小层间距，m；
M－保护层的开采厚度，m；
α－煤层倾角，度；
K－顶板管理系数。冒落法管理顶板时，K采用10，充填法管理顶板时，K采用6。
对于长平煤矿，其中α=6°，K=10。
当M=1.22 m时，则确定最小层间距离为H=12.13m。
理论计算最小层间距小于两煤层之间的平均层间距37.13 m，可见，开采下保护层满足不破坏上被保护层的原则，开采8#煤层为3#煤层的下保护层是可行的。
② 8#煤层为下保护层开采条件分析
8#煤层厚度0.00～2.85 m，平均1.22 m。煤层结构简单，属较稳定的大部可采煤层。顶板一般为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，偶见中细砂岩，底板多为泥岩、砂质泥岩、次为粉砂岩和细、中粒砂岩。原煤发热量为26.943-30.09MJ/kg，平均值28.53MJ/kg，浮煤发热量为31.523-32.831MJ/kg，平均值32.177 MJ/kg。无煤尘爆炸危险性。8号煤层直接充水含水层单位涌水量0.0050L/s·m，富水性弱，构造发育地段存在奥灰突水可能性，矿井水文地质类型为Ⅱ类。8#煤层基本全区可采，其中3#煤层四盘区4304、4306、4308、4310工作面与其相对应的8#煤层厚度0.8 m～2.2 m，可见8#煤层作为3#煤层的下保护层开采是可行的。
3.3保护层开采条件下的瓦斯抽采方式
根据3#煤层瓦斯赋存条件，为确保矿井安全生产，在下保护层开采的同时，结合采取底板岩巷向上穿层钻孔预抽瓦斯的区域防突措施以及采取高位钻孔抽采方法、顺层钻孔抽采方法的局部防突措施综合治理瓦斯。
(1) 底板岩巷上向穿层钻孔抽采方法（区域防突措施）
底板岩巷上向穿层钻孔瓦斯抽采方法是首先在被抽采的3#煤层工作面底板岩层内施工一条或多条岩石巷道，在岩石巷道中每隔一定距离施工钻场，在钻场内施工上向穿层钻孔抽采被保护层卸压瓦斯。底板岩巷上向穿层钻孔瓦斯抽采方法是抽采被保护层卸压瓦斯的最基本方法，也是我国被保护层卸压瓦斯抽采中普遍应用的方法，该方法抽采效果稳定、抽采率高。
（2）高位钻孔抽采方法（局部防突措施）
工作面在推进过程中，煤层上覆岩层被破坏、移动产生裂隙，上覆岩层在竖直方向上分为垮落带、裂隙带、下沉弯曲带，工作面推进方向则出现“重新压实区、离层区、煤壁支撑影响区”,即工作面开采过程中的“三带”、“三区”。 将走向高位钻孔的终孔位置布置到煤层工作面上覆岩层的裂隙带内，同时抽采本煤层工作面采空区瓦斯和被保护层的裂隙瓦斯。
(3) 顺层钻孔抽采方法（局部防突措施）
顺层孔抽采方法包括边掘边抽和边采边抽。边掘边抽是在掘进巷道两帮每隔一定距离掘一钻场，在钻场向工作面推进方向施工超前钻孔进行抽采。边采边抽是在工作面两侧每隔一定距离施工平行与工作面的钻孔进行抽采。
3.4保护层开采应用效果预计
8#煤层的地质储量为7344万t，保护层开采具有良好的经济效益。考虑目前长平矿井的生产接替关系，现在3#煤层低瓦斯区域的可采期约为3年，为了快速实现对3#煤层四盘区的保护，8#煤层保护层开拓巷道利用3#煤层现有的开拓系统，采用暗斜井的方式进入8#煤层。
将长平矿井与淮南潘一矿、潘三矿对比分析，潘一、潘三通过开采下保护层11-2煤层开采，被保护层13-1煤层透气性增大2880倍，钻孔抽放量增大160倍。长平矿井保护层与被保护层的间距远小于潘一矿、潘三矿，虽然保护层开采高度小于潘一矿、潘三矿，根据二者开采条件的综合对比分析，长平矿井保护层开采瓦斯抽采效果不会劣于淮南潘一矿、潘三矿。因此预计长平矿井8#煤层回采后，被保护层3#煤层透气性将至少增大千倍，钻孔抽放量将增大百倍，将完全消除3#煤层的煤与瓦斯突出危险，能够保障3#煤巷道安全快速掘进以工作面正常回采。长平矿井保护层开采治理瓦斯技术研究，解决了长平矿井瓦斯治理工作中消极埋怨煤层抽采条件差、瓦斯治理停滞不前的局面，更为集团公司提供了一条全新的松软、低透性煤层瓦斯治理理念，实现了通过矿井前期开采新水平延伸、井巷开拓、煤层开采顺序的方式，扭转瓦斯治理工作由被动向主动转变。
4、实践应用前景
晋城矿区以寺河矿和成庄矿作为试验矿井，率先进行了“采煤采气一体化”和“三级”瓦斯治理模式，为晋城矿区其他矿井透性良好的煤层开采提供了可靠瓦斯治理经验，但长平矿、赵庄矿透气性远远小于寺河矿和成庄矿，由于对煤层透气性与抽放效果之间的关系认识不深，采用相同方法抽放瓦斯没有达到治理瓦斯的预期效果。
淮南矿区通过对低透气性煤层保护层开采，安全高效的消除了被保护煤层的突出危险性，改善了煤层瓦斯抽放性能，满足了自身高产高效生产的需要。淮南矿区保护层开采技术的成功，为其他低透性煤层矿区积累了丰富的保护层开采技术经验，并提供了大量翔实的考察资料，得出了对生产具有指导意义的结论，对保护层开采具有普遍的参照价值。我国淮南、阳泉、南桐、铁法、鸡西等矿区都在应用这一技术并取得了很好效果。
参考文献：
[1]袁亮.松软低透煤层群瓦斯抽采理论与技术.煤炭工业出版社，2006.12.
[2]刘洪.煤矿安全规程专家解读.中国矿业大学出版社，2006.12.
1、研究背景
长平矿井主要可采煤层有山西组3＃煤层及太原组15#煤层。局部可采煤层有山西组2#煤层及太原组8#煤层，目前长平矿井仅开采3＃煤层。3＃煤层瓦斯赋存明显存在区域性差异，煤层瓦斯含量4 m3/t～15 m3/t，且3＃煤层透气性较差，衰减普遍较快，瓦斯抽采的难度大。透气性系数为0.0116 ～0.0520m2/(MPa2·d)，钻孔瓦斯流量衰减系数为0.1101d-1～0.1147d-1，属于较难抽放煤层。以Ⅲ4304工作面为例，瓦斯含量最高达到15.09m3/t，按照目前瓦斯抽采工艺，掘进钻孔施工过程中，喷孔、夹钻等现象频繁发生，掘进工作面瓦斯含量降到8m3/t以下需要预抽期为162d，严重影响了矿井掘进速度，导致长平矿井采、掘、抽接续紧张，严重制约了矿井安全生产。
2、研究意义
集团公司目前主要采用三级瓦斯治理体系综合治理瓦斯，即对瓦斯含量高于16m3/t区域利用地面瓦斯抽采井提前5～8年进行预抽采；对瓦斯含量在8～16m3/t区域利用千米钻机等钻具施工长距离钻孔开展井下大面积预抽采；对瓦斯含量在8m3/t以下区域采用边掘边抽、边采边抽、采空区抽采治理采掘活动中涌出的瓦斯。但长平矿井3＃煤层为松软、低透性煤层，抽采时极为困难，常常从煤层中抽不出瓦斯，三级瓦斯治理体系预抽瓦斯在长平矿井应用效果不明显，难以解除煤层开采时的瓦斯危险，实践证明治理长平矿井低透性3＃煤层瓦斯的问题关键在于如何大幅度的提高煤层的透气性。
松软、低透性煤层瓦斯治理问题不仅是长平矿井安全生产的难题，而且已成为集团公司后续发展亟待解决的难题。针对长平矿井3＃煤松软、低透性煤层瓦斯治理的难题，长平矿井在集团公司大力支持下率先在集团公司内部开展了保护层开采治理瓦斯技术研究，将瓦斯治理工程与煤炭开采结合起来，通过保护层开采卸压使瓦斯从煤体中游离出来，通过矿井开采新水平延伸、井巷开拓、煤层开采程序、采煤工作面布置，实现瓦斯治理由局部治理向区域治理迈进，实现保护层开采高瓦斯煤层向低瓦斯煤层转化、突出煤层像非突出煤层转换的综合治理工程，从根本上扭转长平矿井被动抽放瓦斯局面，实现长平矿井安全高效化生产。
3、保护层开采可行性分析
3.1理论分析：
依据《煤矿安全规程》（2011年版）第193条规定：“在突出矿井开采煤层群时，应优先选择开采保护层防治突出措施”，以及《保护层开采技术规范》（AQ1050-2008）中明确指出“在突出矿井开采煤层群时，必须采用开采保护层防治突出措施”。按目前长平矿井采掘计划，一、二、四盘区低瓦斯区域仅可开采三年，但长平矿井3#煤煤层透气性很低，属于难以抽采煤层，煤层瓦斯抽采若要满足《煤矿瓦斯抽采指标》要求以及矿井产量，必须采取措施对低透气性煤层增加透气性能，目前当赋存条件满足时，开采保护层是最为理想的增透途径，即采取保护层开采技术并进行卸压瓦斯抽采。淮南、鸡西等矿区实践表明，开采保护层并结合被保护层的卸压瓦斯抽采是最有效、最合理的区域性瓦斯治理技术。
3.2技术上分析：
3.2.1保护层方案的确定依据
依据《煤矿安全规程》及保护层开采技术规范的规定：在突出矿井开采煤层群时，必须采用开采保护层防治突出措施。保护层选择上应优先开采无突出危险煤层作为保护层；当煤层群中有几个煤层都可作保护层时，应根据安全、技术、经济的合理性综合比较分析，择优选定；矿井中所有煤层都有突出危险时，可选择突出危险程度较小的煤层作为保护层；可采煤层不能作为保护层开采的，在经济合理的条件下，可选择邻近不可采煤层作为保护层开采。
根据长平矿井各煤层赋存的地质条件和开采技术条件，目前可供选择的保护层方案有2个，分别是2#煤层作为上保护层和8#煤层作为下保护层。因此需要对上述两个方案进行论证，分析两个方案的可行性，确定合理的保护层开采方案和瓦斯抽采技术体系。
3.2.2保护层方案的对比分析
（1）2#煤层为3#煤层的上保护层开采可行性分析
① 2#煤层为上保护层技术上可行性分析
2#煤层厚度0～3.02 m，平均0.84 m，结构简单。井田内东厚西薄，东部可采，为不稳定的局部可采煤层。3#煤层厚度4.60 m～6.35 m，平均厚度5.58 m，煤层稳定、全区可采煤层。其中2#煤层下距3#煤层9.40 m～25.69 m，平均间距20.68 m，预计2#煤层开采深度280 m～370 m。依据开采保护层规范，当在开采深度小于550 m与回采工作面长度大于120 m，保护层与被保护层之间的有效垂距，依据下式确定。
S＇上—下保护层和上保护层的理论有效垂距，m。它与工作面长度L和开采深度H有关，参照表《煤矿安全规程》取值。长平矿井2#煤层为3#煤层上保护层时，S＇上=90m。
β1—保护层开采的影响系数，当M≤M0时，β1=M／M0，当M＞M0时，β1=1；长平矿井2#煤层开采厚度M=0.84m，参照保护层最小有效开采厚度曲线图，保护层的最小有效厚度M0=0.45m，M＞M0时，β1=1；
β2—层间坚硬(砂岩、石灰岩)含量系数，以η表示在层间岩石中所占的百分比，当η≥50%时，β2=1-0.4η/100，当η＜50%时，β2=1。长平矿井2#煤层与3#煤层间以泥岩、沙质泥岩为主，且＜50%，则β2=1。
经计算S上=S＇上β1β2=90m。
2#煤层下距3#煤层9.40m～25.69m，平均间距20.68m，煤层间距小于理论有效垂距，可见2#煤层为3#煤层理论上是可行的。
② 2#煤层为上保护层开采条件上分析
2#煤层位于山西组中上部，上距K8砂岩10.74 m～28.32 m，平均间距17.25 m，下距3#煤层9.40 m～25.69 m，平均间距20.68m，煤层厚度0～3.02 m，平均厚度0.84m，结构简单。井田内东厚西薄，东部可采，为不稳定的局部可采煤层。2#煤层的直接充水含水层为其顶板砂岩裂隙水含水层，钻孔单位涌水量为0.0223 L/ s·m，渗透系数0.1226 m/d，属弱富水性含水层。由于开采时形成的导水裂隙，可能沟通上覆其它含水层，使其成为煤层开采的间接充水含水层。井田内2#煤层底板标高在230.80 m～717.30 m之间，奥灰水位标高在640.73 m～693.97 m之间，奥灰水水位大多高出2#煤层底板，与煤层之间有120 m左右的隔水层相隔。2#煤层底板奥灰水突水系数均小于临界突水系数0.06 MPa/m，属突水性安全区。在没有导水构造沟通的情况下，奥灰水突水的可能性很小，一般不会发生突水危险。3#煤层瓦斯赋存特征西高东低，三盘区、五盘区瓦斯含量高，突出危险性大，而3#煤层三盘区、五盘区相应的2#煤层不可采，2#煤层起不到对3#煤层高瓦斯区域的卸压保护作用，确定2#煤层不具备开采上保护层条件。
（2）8#煤层为3#煤层的下保护层开采可行性分析
① 8#煤层为下保护层可行性理论分析
开采下保护层时，保护层与被保护层之间的有效垂距参照《煤矿安全规程专家解读》中表2-4-14，如下：
8#煤层厚度0.00～2.85 m，平均厚度1.22 m，8#煤层上距3#煤层间距30.53 m～41.07 m，平均间距37.13 m，8#煤层下距15#煤层间距38.92 m～70.79 m，平均间距49.08 m，8#煤层与3#煤层间距小于理论有效垂距。
开采下保护层时，上部被保护层不被破坏的最小层间距离:
当α<60°时，H=KMcosα ；
当α≥60°时，H=KMsinα/2α；
H－允许采用的最小层间距，m；
M－保护层的开采厚度，m；
α－煤层倾角，度；
K－顶板管理系数。冒落法管理顶板时，K采用10，充填法管理顶板时，K采用6。
对于长平煤矿，其中α=6°，K=10。
当M=1.22 m时，则确定最小层间距离为H=12.13m。
理论计算最小层间距小于两煤层之间的平均层间距37.13 m，可见，开采下保护层满足不破坏上被保护层的原则，开采8#煤层为3#煤层的下保护层是可行的。
② 8#煤层为下保护层开采条件分析
8#煤层厚度0.00～2.85 m，平均1.22 m。煤层结构简单，属较稳定的大部可采煤层。顶板一般为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，偶见中细砂岩，底板多为泥岩、砂质泥岩、次为粉砂岩和细、中粒砂岩。原煤发热量为26.943-30.09MJ/kg，平均值28.53MJ/kg，浮煤发热量为31.523-32.831MJ/kg，平均值32.177 MJ/kg。无煤尘爆炸危险性。8号煤层直接充水含水层单位涌水量0.0050L/s·m，富水性弱，构造发育地段存在奥灰突水可能性，矿井水文地质类型为Ⅱ类。8#煤层基本全区可采，其中3#煤层四盘区4304、4306、4308、4310工作面与其相对应的8#煤层厚度0.8 m～2.2 m，可见8#煤层作为3#煤层的下保护层开采是可行的。
3.3保护层开采条件下的瓦斯抽采方式
根据3#煤层瓦斯赋存条件，为确保矿井安全生产，在下保护层开采的同时，结合采取底板岩巷向上穿层钻孔预抽瓦斯的区域防突措施以及采取高位钻孔抽采方法、顺层钻孔抽采方法的局部防突措施综合治理瓦斯。
(1) 底板岩巷上向穿层钻孔抽采方法（区域防突措施）
底板岩巷上向穿层钻孔瓦斯抽采方法是首先在被抽采的3#煤层工作面底板岩层内施工一条或多条岩石巷道，在岩石巷道中每隔一定距离施工钻场，在钻场内施工上向穿层钻孔抽采被保护层卸压瓦斯。底板岩巷上向穿层钻孔瓦斯抽采方法是抽采被保护层卸压瓦斯的最基本方法，也是我国被保护层卸压瓦斯抽采中普遍应用的方法，该方法抽采效果稳定、抽采率高。
（2）高位钻孔抽采方法（局部防突措施）
工作面在推进过程中，煤层上覆岩层被破坏、移动产生裂隙，上覆岩层在竖直方向上分为垮落带、裂隙带、下沉弯曲带，工作面推进方向则出现“重新压实区、离层区、煤壁支撑影响区”,即工作面开采过程中的“三带”、“三区”。 将走向高位钻孔的终孔位置布置到煤层工作面上覆岩层的裂隙带内，同时抽采本煤层工作面采空区瓦斯和被保护层的裂隙瓦斯。
(3) 顺层钻孔抽采方法（局部防突措施）
顺层孔抽采方法包括边掘边抽和边采边抽。边掘边抽是在掘进巷道两帮每隔一定距离掘一钻场，在钻场向工作面推进方向施工超前钻孔进行抽采。边采边抽是在工作面两侧每隔一定距离施工平行与工作面的钻孔进行抽采。
3.4保护层开采应用效果预计
8#煤层的地质储量为7344万t，保护层开采具有良好的经济效益。考虑目前长平矿井的生产接替关系，现在3#煤层低瓦斯区域的可采期约为3年，为了快速实现对3#煤层四盘区的保护，8#煤层保护层开拓巷道利用3#煤层现有的开拓系统，采用暗斜井的方式进入8#煤层。
将长平矿井与淮南潘一矿、潘三矿对比分析，潘一、潘三通过开采下保护层11-2煤层开采，被保护层13-1煤层透气性增大2880倍，钻孔抽放量增大160倍。长平矿井保护层与被保护层的间距远小于潘一矿、潘三矿，虽然保护层开采高度小于潘一矿、潘三矿，根据二者开采条件的综合对比分析，长平矿井保护层开采瓦斯抽采效果不会劣于淮南潘一矿、潘三矿。因此预计长平矿井8#煤层回采后，被保护层3#煤层透气性将至少增大千倍，钻孔抽放量将增大百倍，将完全消除3#煤层的煤与瓦斯突出危险，能够保障3#煤巷道安全快速掘进以工作面正常回采。长平矿井保护层开采治理瓦斯技术研究，解决了长平矿井瓦斯治理工作中消极埋怨煤层抽采条件差、瓦斯治理停滞不前的局面，更为集团公司提供了一条全新的松软、低透性煤层瓦斯治理理念，实现了通过矿井前期开采新水平延伸、井巷开拓、煤层开采顺序的方式，扭转瓦斯治理工作由被动向主动转变。
4、实践应用前景
晋城矿区以寺河矿和成庄矿作为试验矿井，率先进行了“采煤采气一体化”和“三级”瓦斯治理模式，为晋城矿区其他矿井透性良好的煤层开采提供了可靠瓦斯治理经验，但长平矿、赵庄矿透气性远远小于寺河矿和成庄矿，由于对煤层透气性与抽放效果之间的关系认识不深，采用相同方法抽放瓦斯没有达到治理瓦斯的预期效果。
淮南矿区通过对低透气性煤层保护层开采，安全高效的消除了被保护煤层的突出危险性，改善了煤层瓦斯抽放性能，满足了自身高产高效生产的需要。淮南矿区保护层开采技术的成功，为其他低透性煤层矿区积累了丰富的保护层开采技术经验，并提供了大量翔实的考察资料，得出了对生产具有指导意义的结论，对保护层开采具有普遍的参照价值。我国淮南、阳泉、南桐、铁法、鸡西等矿区都在应用这一技术并取得了很好效果。
参考文献：
[1]袁亮.松软低透煤层群瓦斯抽采理论与技术.煤炭工业出版社，2006.12.
[2]刘洪.煤矿安全规程专家解读.中国矿业大学出版社，2006.12.