在应急管理部近日修订的《煤矿安全规程》征求意见稿中，再次要求高瓦斯矿井必须“先抽后建”，其中煤层瓦斯压力达到或超过3MPa的区域，须采用地面钻井预抽煤层瓦斯或其他方式。
该公司煤层气开发工程研究所副所长张旭峰告诉记者，我国碎软煤层主要分布在安徽、河南、山西、云贵等地，占全国煤炭资源总量超过60%。这种煤气含量高，但由于抽采难度大、技术复杂，给采煤安全带来了极大挑战。
据介绍，中国煤层气资源商业化开发始自上世纪90年代，历经20余年发展，对预防和减少煤矿瓦斯事故发生发挥了重要作用。但国内煤层气开发和瓦斯防治条件复杂程度居全球之首，软煤矿区煤矿井下瓦斯抽采通常采用巨量的钻孔，工作量和投资较大，抽采效率较低，亟需地面高效抽采技术。但地面开发和瓦斯抽采效果差、产气量低、产气周期短，软煤矿区一直被认为是地面抽采的禁区，制约了我国煤矿区瓦斯灾害地面防治和煤层气产业化快速发展。
为扫清碎软煤层煤层气开发和地面瓦斯抽采的技术障碍，2011年，中煤科工集团西安研究院有限公司承担“十二五”国家重大油气科技专项——碎软低渗煤层顶板分段压裂水平井煤层气抽采关键技术研究，与淮北矿业集团联合开展技术及装备研发、示范工程试验。通过多年科技攻关与工程实践，他们形成了开创性的碎软低渗煤层地面煤层气抽采新技术。
“2011年开始，我们的专家团队受美国页岩气水平井分段压裂技术的启发，首次提出了煤层顶板水平井分段压裂抽采煤层气的理念，经反复研究、试验，研发成功了碎软低渗煤层顶板水平井分段压裂地面瓦斯抽采技术。”张旭峰对记者说，该技术针对碎软煤层煤岩力学强度低、成孔困难等特点，将抽采井水平段布设在目标煤层顶板岩层中，通过后续储层改造工艺实现煤层气地面的高效抽采。
结果表明，采用顶板水平井工艺可以实现一个或多个采煤工作面的全覆盖，实现煤矿瓦斯地面的区域性防治。通过3~5年高效预抽，可有效降低煤层气含量的30%~40%，并大幅降低煤层瓦斯压力，提高了瓦斯防治的超前性与高效性，实现煤炭安全高效开采。
该技术在淮北矿区芦岭煤矿首次建立示范工程。2015年4月开始产气，至2016年1月，单井日产气量最高达10746立方米，是同类条件下传统直井技术日产气量的20倍左右，创下我国碎软突出煤层地面煤层气井产气量最高纪录。
此后，业内逐渐接受了这种软煤地面瓦斯抽采新技术。作为产煤大省和软煤资源主要区域，安徽2016年2月率先出台地方性规定，明确要求对瓦斯压力大于3Mpa的煤层应采取地面瓦斯预抽或其他替代技术;贵州、河南、山西等地对地面预抽也提出强制性要求。
中煤科工集团西安研究院有限公司通过艰苦的科技攻关，不仅改变了我国软煤煤层气地面抽采技术发展停滞不前的局面，而且通过在不同矿区、不同条件下示范工程的成功应用，技术得到有效验证。2019年，该技术在山西晋城矿区赵庄煤矿应用后，最高日产气达11156立方米，又应用于山西潞安矿区余吾煤矿、安徽皖北集团祁东煤矿等，均取得良好效果。截至2020年底，这些项目煤层气累计产气量超过1350万立方米。
“当前我们在持续加大该技术的推广应用范围，让云贵、甘肃、河南、新疆等更多软煤矿区的瓦斯地面抽采用上新技术。希望利用该工艺技术将强突煤层改造成弱突煤层，把突煤层改造成不突煤层，为煤矿安全高效智能开采提供保障。”张旭峰表示，他们正着手建立地面瓦斯抽采效果评价体系和相关技术标准。煤层气开发作为油气开发和煤炭开采交叉行业，现行技术标准体系和思路主要参考常规油气，不能完全满足煤矿瓦斯防治的需求，是制约地面抽采技术推广与普及的瓶颈，亟待进一步研究完善。