微生物瓦斯消溶剂在寺家庄矿瓦斯防治中的应用

瓦斯是威胁煤矿安全生产的主要因素,瓦斯消溶剂是利用甲烷氧化菌将瓦斯分解或转化为其他无害物质,消除或减少煤层中的瓦斯,降低瓦斯压力和瓦斯含量,从而达到消除煤与瓦斯突出危险性的目的。通过在寺家庄矿的工程试验,20 MPa左右的高压下,注入5 t瓦斯消溶剂和50 t清水的混合液,24 h后,瓦斯含量平均下降了3.14 m3/t,降低率约32.2%。瓦斯消溶剂是治理瓦斯的一种有效、环保的技术方法,对防治煤与瓦斯突出技术体系具有重要的指导和借鉴意义。     

回风斜巷渐进式快速连续揭煤

襄垣县石板沟煤矿是煤与瓦斯突出矿井,回风斜巷揭煤,从上向下对揭煤区域预抽瓦斯消突,从下向上采用常规渐进式掘进连续揭穿3号及3号上煤层,实现了安全、快速连续揭煤。     

新安煤矿16采区回风联巷快速揭煤技术应用

突出煤层揭煤是煤矿采掘生产中的复杂作业过程,其具有突出威胁大、破坏强度高、施工周期长的缺点,应用安全有效的快速揭煤技术对矿井的安全生产和采掘接替意义重大。使用水力压裂、水力冲孔等消突增透措施后再预抽揭煤区域瓦斯,最终实现快速揭煤,为严重煤与瓦斯突出煤层快速揭煤积累了经验。     

土城矿石门跨区段揭煤精准消突技术研究

为有效消除石门揭煤突出危险性,提出石门跨区段施工顺层长钻孔预抽石门揭煤区域瓦斯,充分利用上区段瓦斯治理空间,对石门揭煤区域进行瓦斯超前治理,从而达到精准消突的目的。现场实践表明,该技术钻孔利用率高,揭煤区域瓦斯含量和压力分别下降53%、82%,揭煤期间掘进速率提升61.3%,实现安全、高效、快速揭煤。     

高突矿井石门掘进工作面的瓦斯综合治理技术

介绍了芦岭煤矿石门推进工作面煤与瓦斯突出的特点,分析了煤与瓦斯突出的影响因素,以及采取的瓦斯综合治理措施。采取这些措施后,降低或消除了揭煤时的煤与瓦斯突出。     

松软煤层煤巷掘进卸压槽防突技术

煤与瓦斯突出事故是煤矿灾害中的主要事故之一,煤与瓦斯突出往往发生在煤巷掘进工作面或石门揭煤掘进工作面.特别在瓦斯含量高且松软的煤层,掘进工作面的防突工作更为艰巨.论述了通过对掘进工作面施工卸压钻孔,利用其对煤体的卸压作用产生的裂隙,进而进行瓦斯抽放和煤层注水的卸压槽技术.通过对各种预测指标的考察,证明了在松软煤层煤巷掘进工作面利用卸压槽技术能起到很好的消突作用.     

大直径顺层钻孔局部消突技术在突出矿井掘进面的应用

针对高瓦斯突出煤层煤巷掘进过程中易发生煤与瓦斯突出和掘进速度低等问题,提出并实施大直径钻孔抽放瓦斯消除煤与瓦斯突出技术,既消除了煤与瓦斯突出危险,同时杜绝了掘进过程中的瓦斯超限问题,提高了掘进速度,确保了高瓦斯突出煤层掘进工作面的安全生产.     

大埋深强突出三软煤层快速揭煤防突技术

针对新义煤矿二1煤层突出危险性大的问题,通过分析石门揭煤工作面各种防突技术措施的优缺点,采取巷旁截流、巷内交叉钻孔抽放结合短导硐震动爆破的措施快速揭开严重突出三软煤层。结果表明：经过40 d的抽放后,揭煤工作面瓦斯抽放率达到34.6%;揭煤前原始瓦斯含量为6.37～12.84 m3/t,采取集中抽放的防突措施后,残存瓦斯含量为6.50～8.00 m3/t;揭煤前防突措施效果检验中揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标Δh2最大值为80 Pa。由以上测试指标可看出,采用严重突出三软煤层快速揭煤技术后揭煤工作面的突出危险性已消除。震动爆破揭煤后瓦斯体积分数最大值仅0.04%,安全顺利地揭露了二1煤层。     

潘三矿顺层长钻孔掘进消突技术试验研究

针对淮南矿区潘三矿11-2煤层瓦斯含量高、瓦斯压力大、煤层透气性低,提出并实施了顺层长钻孔掘进消突技术,通过实施后的效果评价指标、瓦斯残存量等的考察,证实了顺层长钻孔的应用既消除了煤与瓦斯突出的危险,又加快了掘进进尺,是高瓦斯、低透气性突出煤层实现快速掘进的有效措施之一。     

柿花田煤矿掘进工作面瓦斯治理技术探讨

为消除11071工作面顺槽掘进过程中的煤与瓦斯突出危险性,采用多种方法进行瓦斯预抽。通过总结对比多种瓦斯预抽措施的消突效果,指出高压水射流割缝技术适用于本矿井复杂地质环境与高瓦斯条件下的突出危险性消除。采用高压水射流割缝后钻孔瓦斯抽采量提高4.4倍,煤巷掘进速度提高50%。     

安阳矿区构造煤瓦斯扩散动力学特性实验研究

为研究安阳矿区构造煤瓦斯扩散动力学特性,在大众矿、龙山矿和贺驼矿分别采取2个（共6个）煤样。采用工业分析、高压吸附试验和瓦斯解吸试验等方法分析煤样的多元物性参数。运用球形扩散模型,采用Origin软件拟合解吸数据,计算出瓦斯扩散系数。结果表明,大众矿、龙山矿和贺驼矿煤样的挥发分分别为20.16%,12.10%和19.01%,变质程度由高到低为:龙山矿>贺驼矿>大众矿;大众、龙山和贺驼煤样的吸附常数a分别为37.26,52.36,41.30 m³/t,瓦斯吸附能力由大到小为:龙山矿>贺驼矿>大众矿;龙山矿、大众矿和贺驼矿煤样扩散系数分别为9.567 5×10^-10,5.294 3×10^-10,2.384 7×10^-10 m²/s,瓦斯扩散能力由大到小为:龙山矿>大众矿>贺驼矿。表明龙山构造煤瓦斯吸附和扩散能力最强,煤与瓦斯突出危险性最大。     

基于层次分析法的煤与瓦斯突出预测研究

为了对煤与瓦斯突出进行预测，采用层次分析法研究了煤与瓦斯突出预测方法，分析了煤与瓦斯突出因素，对煤与瓦斯突出瓦斯压力和瓦斯含量临界值进行了确定。建立了煤与瓦斯突出的相关指标的层次分析模型。研究得出，某矿5号煤层的煤层瓦斯压力指标临界值为0.68 MPa，5号煤层瓦斯含量指标临界值为10.8 m³/t；影响煤与瓦斯突出的指标依次为煤的破坏类型和坚固性系数、顶板强度和厚度、煤层厚度、瓦斯压力、地质构造、瓦斯含量和埋深。研究为类似条件下煤与瓦斯突出预测提供了技术支持。     

煤巷快速掘进气相压裂增透技术研究及应用

针对夏店煤矿煤巷掘进工作面瓦斯涌出量高、掘进速度慢、采掘接替紧张等问题,将气相压裂增透技术引入到掘进工作面瓦斯抽采实践中,阐明了低渗煤层气相压裂增透机理,研究分析了低渗煤层气相压裂增透装备系统和气相压裂增透工艺,并在夏店煤矿掘进工作面进行了工程应用。结果表明:气相压裂增透技术具有降低巷道瓦斯涌出浓度、促进巷道瓦斯均衡涌出、提升巷帮钻场瓦斯抽采效果和加快巷道掘进速度等多重作用;实施气相压裂措施后,抽采钻孔的瓦斯浓度、混合流量和抽采纯量得到有效提高,抽采时间内瓦斯抽采纯量是未进行气相压裂的5.12倍;掘进面前方煤体的瓦斯含量及钻屑瓦斯解吸指标K₁有明显下降,其中瓦斯含量下降2 m³/t,K₁值下降0.12 mL/（g·min^0.5）左右;巷道掘进平均单日进尺从4.0 m提升至5.5 m,掘进速度提升显著,极大地缓解了工作面接替紧张问题,保障了工作面的安全高效开采。     

瓦斯含量多元数据融合分析及突出临界值确定

新建矿井由于运行时间较短,对瓦斯含量和地质信息勘探较少,在煤与瓦斯突出预测中存在较大困难。以山西某矿为研究背景,利用地勘钻孔瓦斯含量、瓦斯涌出量反演瓦斯含量以及瓦斯压力正演瓦斯含量相结合的多元数据融合分析方法,对山西某矿瓦斯含量进行预测,对突出危险预测敏感指标及其临界值进行确定。采用3种方法对瓦斯含量进行多元对比分析,结果表明,山西某矿瓦斯含量符合常规瓦斯地质规律,即与标高呈正相关关系;三者数据样本稳定,使得多元数据综合预测瓦斯含量更为可靠;通过对山西某矿10号煤层瓦斯含量预测可知,百米瓦斯含量增加2.6 m³/t,瓦斯风化下界为-257 m;根据邻近矿井煤与瓦斯动力参数与0.74 MPa下的瓦斯含量对比,确定瓦斯含量6 m³/t为该矿发生瓦斯突出的临界值。     

单一突出煤层防突技术研究现状与评价

煤与瓦斯突出防治是煤矿安全生产工作的重点,针对单一突出煤层的煤与瓦斯突出防治问题,介绍了煤与瓦斯突出防治常规技术,并对其优缺点进行分析,为煤矿瓦斯治理技术的选择提供了参考依据。通过文献研究了单一低渗突出煤层的瓦斯治理新技术进展,认为水力扰动瓦斯抽采技术是今后瓦斯治理工作的研究方向之一。现场实测了大量煤层基础数据,并通过朗格缪尔方程反算出瓦斯含量。研究表明:河南省规定煤层瓦斯压力和瓦斯含量必须分别降至0.6 MPa和6 m³/t以下才能进行采掘作业是正确的,对这2种指标的严格要求更好地保证了煤矿的生产安全,各煤炭企业应积极响应并实践这项规定。     

观音山煤矿一井石门揭煤防突技术研究

针对低透气性煤层石门揭煤防突使用常规预抽方法存在钻孔多、效果差和周期长的问题,提出采用水力压裂石门揭煤技术,通过增加煤层裂隙提高透气性、提升抽采效果,从而缩短揭煤周期。同时将水力压裂石门揭煤技术在观音山煤矿一井与常规密集钻孔预抽技术进行对比试验,试验结果表明:压裂后的平均瓦斯抽采浓度由压裂前的20%提高到45%,提高了2.25倍;单孔抽采纯量平均由2×10^-3 m³/min提高到5×10^-3 m³/min,提高了2.5倍;煤层瓦斯含量由11.238 6 m³/t降低到4.414 0～6.785 2 m³/t,降低了39.6%～60.7%;预抽时间由9个月缩短到5个月,缩短44%。     

底板定向长钻孔技术预抽煤巷条带瓦斯应用试验

2130煤矿4号煤层为突出煤层,工作面采掘接替严重紧张,为实现4号煤层工作面24223运输巷快速掘进,决定在24223运输巷开展底板定向长钻孔预抽煤巷条带瓦斯试验。此次试验共设计施工了4个定向长钻孔,通过现场试验数据分析,4号煤层24223运输巷平均瓦斯含量由11.14 m³/t降为5.73 m³/t,降低了48.6%,同时大大缩短了工期,减少了施工安全风险,节约成本82.8%。试验结果表明,“以孔代巷”技术能够实现煤巷条带瓦斯的快速、有效治理,且性价比较高。     

韦二煤矿煤储层物性特征及煤层气资源前景

依据韦州矿区煤炭勘探煤层资料、煤层气参数井获取的储层资料，通过对煤层气开发地质信息的有效提取，对韦二煤矿煤储层物性进行深入分析、研究，对煤层气资源量进行了计算，并采用数模方法预测了煤层气抽采率，确定了地面煤层气抽采相对有利区。研究认为:区内煤层含气性整体偏低，煤层甲烷含量在0.20～11.73 m³/t，气含量高值区仅出现在部分煤层、局部区域。多期次构造运动致使裂隙发育复杂化，硬度变小，煤体结构多为碎粒—糜棱结构，渗透率降低。主要可采煤层煤层气资源量为5.55×10⁸ m³，资源丰度为1.51×10⁸ m³/km²，属中等丰度、小型煤层气藏。各煤层煤层气采收率较低，约为15%，可采潜力较差。资源量在煤层分布上相对集中，12、14、15煤层气含量4 m³/t以上重叠区域为煤层气地面抽采相对有利区块。     

煤矿瓦斯综合治理技术及应用研究

瓦斯是威胁矿井安全的重要因素之一。在对某煤层基本情况进行简要介绍的基础上,分析了煤层工作面瓦斯的主要来源有3个,即本煤层、邻近层和采空区,经计算发现煤层瓦斯涌出量为30.4 m³/min。基于瓦斯抽采技术对煤岩中聚集的瓦斯进行预抽采,防止煤矿开采时涌入工作面,对钻孔技术参数进行了详细的设计与介绍,总结了具体应用情况。对工作面上隅角采取吊挂风筒布、安装风水喷雾等特殊的通风管理措施。将设计的瓦斯综合治理技术方案应用到瓦斯突出煤层中,取得了较好的效果,实现了工作面瓦斯浓度的有效控制,完全能满足国家安全标准。     

复产矿井不同方法瓦斯涌出量预测结果对比研究

针对复产矿井面临的瓦斯基础参数缺失,导致煤层掘进和回采期间配风量计算依据不足的问题,在分析井田地勘瓦斯地质资料的基础上,根据矿井开拓方式、煤层及瓦斯赋存规律,采用不同方法预测利民煤矿矿井瓦斯涌出量。结果表明,基于矿山统计法预测的矿井绝对瓦斯涌出量为28.17~34.11 m^3/min,相对瓦斯涌出量为59.96~78.74 m^3/t;基于分源法预测的矿井相对瓦斯涌出量为55.34~90.59 m^3/t,绝对瓦斯涌出量为36.90~60.39 m^3/min。2种方法预测矿井相对瓦斯涌出量的结果基本一致,而采用矿山统计法预测矿井绝对瓦斯涌出量时大大小于分源预测法,这与采用年度推算预测时未考虑矿井产量变化有关。