煤矿瓦斯（煤层气）是一种清洁能源，又是煤矿主要灾害源及强温室气体。我国已探明瓦斯总量超过50万亿方，与天然气储量相当。由于我国煤层地质复杂，煤体微孔隙、瓦斯强吸附、低渗透导致瓦斯抽采难、抽采瓦斯浓度低。以2012年为例，瓦斯抽采114亿方，但利用率仅为32.9%。为此，国务院先后印发《关于进一步加强煤矿瓦斯防治工作若干意见》（国办发〔2011〕26号）、《关于进一步加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的意见》（国办发〔2013〕93号），2014年李克强总理在国家能源委会议上强调，要进一步促进煤层气等非常规油气资源开发利用。攻克煤矿瓦斯开发利用技术瓶颈，实现瓦斯资源化开发、高效利用与近零排放，是国家在能源、安全和环境领域的重大需求。 本项目在国家973计划、国家自然科学基金及企业委托等课题支持下，突破了“煤矿瓦斯高效高品质开发”、“低浓度瓦斯高效利用”及“能量利用最大化”关键技术难题。主要成果如下：（1）首创了煤矿瓦斯立体式高效开发新模式，破解了规划区“地面多井型瓦斯引导式排采”、准备区“井下长钻孔协同钻割强化储层网络化增透”、生产区“立体钻孔主动式抽采”、采空区“卸压瓦斯分源式拦截”技术难题，实现了煤矿瓦斯立体式开发，全矿井瓦斯抽采率由小于50%提高至73.2%。（2）构建了单一煤层“底板巷道+穿层钻孔‘钻冲割’”协同卸压增透新方法，提出了底板穿层钻孔与冲割钻孔相协同的“逐级卸压”和“递进掩护”新工艺，破解了普通钻孔瓦斯抽采存在的“孤岛”效应，提高了瓦斯抽采效率，瓦斯流量、浓度增大1.92倍、2.69倍，瓦斯利用率提高60%，钻孔量减少36.2%，巷道掘进速度提高2倍。（3）首次提出了煤矿稀薄瓦斯自回热蓄热氧化新技术，发明了自回热型低浓度瓦斯与乏风瓦斯协同氧化一体化利用关键技术装备，创新了瓦斯浓度智能调节与自适应混配系统，保证了氧化装置运行的稳定，新型氧化装置启动时间由48小时缩短至36小时，减少排烟热损失近30%。（4）创立了“分布式矿区瓦斯近零排放多联产能源系统”新工艺，突破了不同浓度瓦斯利用技术装备的耦合难题，构建了以“瓦斯浓度与能量品位”为导向的双效阶梯式利用系统工程，提出了“煤矿瓦斯立体开发、煤炭资源安全开采、瓦斯阶梯利用”三位一体的绿色循环经济新模式，实现了煤矿瓦斯的综合利用，矿区瓦斯利用率由32.9%提高至84.6%。