用内错尾巷治理综放面瓦斯技术与研究

通过对阳泉三矿K8104综放面利用内错尾巷治理瓦斯技术的分析,论述了内错尾巷治理回风落山角瓦斯超限的原理、作用及取得的效果,并介绍了尾巷的布置参数。     

内错尾巷在高瓦斯低透气性综放工作面应用与研究

根据高瓦斯、低透气性煤层瓦斯赋存的特点,结合综放工作面瓦斯涌出的规律,以华电石泉煤业103综放工作面("U+I")为实例,利用fluent软件对工作面瓦斯涌出的进行模拟并结合现场测定,对内错尾巷在综放工作面瓦斯治理效果进行分析。研究表明:内错尾巷作为瓦斯抽采的重要补充,对综放工作面现采空区的瓦斯治理起到了良好的作用,当尾巷的回风量为工作面总进风量的1/3,尾巷回风流浓度保证在1%~2%时,才能保障上隅角及工作面回风流瓦斯不超限。尾巷内瓦斯浓度与上隅角及工作面回风流的瓦斯浓度变化线性相关,稳定的尾巷排放瓦斯是综放工作面回采过程中解决瓦斯问题的重要保障。     

高瓦斯综放面外错高抽巷及穿层钻孔合理层位研究

针对高瓦斯综放工作面回采工程中上隅角瓦斯超限问题,以华彬煤业蒋家河煤矿203工作面为研究背景,提出顶板走向外错高抽巷配合穿层钻孔抽采采空区瓦斯技术。通过理论计算和数值模拟结果,确定了高抽巷合理层位布置,根据现场抽采参数及效果分析,外错高抽巷配合穿层钻孔抽采稳定后,高抽巷穿层钻孔抽采瓦斯平均浓度为26%,上隅角瓦斯浓度平均值稳定到0.45%左右,回风巷口瓦斯浓度平均值稳定到0.42%,解决了该矿井上隅角及回风巷口瓦斯超限难题,确保了矿井的安全生产。同时,为类似条件综放工作面采空区瓦斯治理具有一定的理论指导意义和实用参考价值。     

双尾巷治理超长综放工作面瓦斯的试验研究

阳泉三矿K8206综放面瓦斯超限严重,以相似理论为基础,设计制作了试验模型.在该模型上相对于工作面回风巷不同水平距离位置布置了4条内错尾巷,研究在高抽巷位置相对现场不变的条件下,不同位置组合的双尾巷治理工作面瓦斯的效果.试验结果表明,双尾巷能够显著地降低回风巷瓦斯的浓度,当双尾巷相对回风巷的水平距离分别为65 m和130 m时,治理工作面瓦斯效果最佳.     

综放工作面瓦斯涌出特征及防治技术

针对综放开采条件下瓦斯涌出问题,选取阳煤五矿为研究对象,基于现场通风、瓦斯数据,统计分析综放工作面的瓦斯涌出特征,结合阳煤五矿瓦斯赋存规律及覆岩裂隙演化规律,对综放条件下瓦斯涌出特征的原因进行分析,理清了综放工作面瓦斯涌出规律,基于此规律总结分析了综放工作面瓦斯防治技术,通过布置内错尾巷以构建"U+I"型通风方式实现了上隅角瓦斯治理,通过布置走向高抽巷实现了邻近层瓦斯卸压抽采,抽采量高达100m3/min,抽采率超过90%。     

高瓦斯综放面瓦斯涌出规律与治理技术研究

为解决五阳煤矿综放面高瓦斯聚集问题,对采空区瓦斯运移规律及顶板裂隙演化规律进行了理论分析,提出走向高抽巷瓦斯抽采技术。通过FLUENT软件数值模拟,确定了高抽巷最佳空间布置层位及抽采参数。现场实测数据表明:在采用走向高抽巷瓦斯抽采技术治理瓦斯情况下,各区域瓦斯平均浓度依次为内错瓦斯尾巷1.7%、上隅角0.7%、回风巷0.55%。测试统计数据显示,该技术可以有效解决瓦斯聚集问题。     

高抽巷抽采瓦斯流动耦合模型及内错距离分析

为解决回风巷和上隅角瓦斯超限的问题,对高抽巷与回风巷的内错距离进行了研究。根据采场气体的流动特征,基于Navier-Stokes、Brinkman、平移-扩散方程和Fick扩散定理建立了采场瓦斯流动耦合模型,采用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics模拟无高抽巷时和高抽巷与回风巷内错距离不同时,采场瓦斯浓度及流场分布特征,并结合具体的工程实例进行了验证。结果表明:不同内错距离的高抽巷对采场瓦斯治理效果有明显的影响;采空区及工作面上部瓦斯浓度大于下部,上隅角附近平均瓦斯浓度与内错距离呈"V"型关系,当内错距离约30 m时,上隅角和采空区上部瓦斯浓度最小,瓦斯治理效果最好。数值模拟结果与现场工程应用结果基本一致,证明了模型的合理性。     

阳泉矿区内错尾巷布置特点及其优化研究

针对阳泉矿区煤层开采方式,介绍了阳泉矿区采用内错尾巷的瓦斯治理方案,分析了内错尾巷治理瓦斯的特点以及其他通风方式的优缺点。对传统的沿15#本煤层顶板布置的方案进行优化,将其布置在较近的上邻近层14#煤层中,并对不同布置方式的现场实测数据进行分析比较,得出改进后的布置方案具有更好的瓦斯治理能力,能够更好地解决综放工作面上隅角瓦斯超限问题,同时可降低回风巷的瓦斯浓度。     

双尾巷在大采长综放面瓦斯治理中的应用

针对阳泉三矿K8206大采长综放面瓦斯超限严重的问题,在K8205工作面开展了"U+II(双尾巷)"型通风方式对大采长综放面瓦斯治理效果的现场考察。结果表明:①双尾巷布置时,双尾巷风排瓦斯量明显大于回风巷风排瓦斯量,在风排瓦斯中占主导地位,而采用单尾巷布置时,单尾巷风排瓦斯量与回风巷风排瓦斯量相当;②当回风巷风量占总回风量的60%时,大采长综放面采用双尾巷布置的瓦斯治理效果最好。     

高抽巷的合理空间层位及抽采效果分析

为解决综放面、采空区及上隅角瓦斯频繁超限问题,以五阳煤矿7603综放面为工程背景,提出了高抽巷抽采瓦斯方案,通过理论计算得到高抽巷与煤层顶板垂直距离为35m,与回风巷水平距离为40m;利用数值模拟对5种方案下瓦斯抽采效果进行分析,得到当高抽巷位于层位2时,即S=40m,H=35m时瓦斯抽采效果最好,上隅角和回风巷瓦斯浓度为0.5%~0.7%;工业性试验结果表明:正常生产期间回风巷瓦斯浓度在0.5%~0.6%范围内,上隅角瓦斯浓度在0.6%~0.8%范围内,瓦斯浓度能够控制在0.8%以内,保证了7603综放面正常安全高效生产,为类似条件工作面回采提供指导。     

大采长综放面瓦斯治理优化模拟实验

针对大采长综放面瓦斯含量不断超限问题，以相似理论为基础，研制了瓦斯综合治理优化实验系统，首次提出了双尾巷新方案.对单尾巷、双尾巷在不同位置和不同进风量等实验条件下进行了实验，考察了回风流和内错尾巷的瓦斯含量变化情况.实验表明：大采长综放面在本煤层不采取瓦斯预抽放前提下，仅采用单尾巷和增加风量的措施无法解决瓦斯超限问题;如果采用双尾巷，总风量仅增加15%左右即可解决瓦斯超限，并从安全性和经济性两个方面确定其最佳布置位置分别为距回风巷35-65 m和130 m.     

综放工作面瓦斯分源抽放综合治理瓦斯技术

综放开采采高大,赋存在下分层及残留煤中的瓦斯不断涌向采空区的卸压裂隙带,在落煤和放顶煤时瓦斯涌出量会迅速增大,易造成工作面回风上隅角和回风巷道的瓦斯超限,甚至在回风隅角形成瓦斯积聚。胡家河矿井在生产实践中,采用采前预抽、上隅角埋管抽放、采后卸压抽放和高位瓦斯抽放巷抽放等瓦斯综合治理措施,可以解决矿井的瓦斯积聚问题,对类似矿井地质条件和开采工艺下矿井瓦斯治理具有重要的参考价值。     

采场瓦斯运移规律仿真模拟研究

基于工作面上隅角瓦斯容易积聚、回风流中超限问题,利用Fluent仿真模拟方法,建立综放面采场瓦斯运移的数学模型,对采场使用局部通风机吹散上隅角瓦斯和瓦斯尾巷调节上隅角风流进行仿真模拟,分析得到:当局部通风机风速为20m/s时对上隅角瓦斯扰动性效果最好;确定工作面供风量为1900m3/min和尾巷步距为50m时防治上隅角瓦斯效果最佳.数值仿真研究结果可为上隅角瓦斯治理提供一定的理论参考.     

低位瓦斯抽采巷在某矿15103综采工作面瓦斯治理中的应用

某矿井15103综采工作面原采用走向高抽巷抽放+内错尾巷风排+回风顺槽风排方案治理瓦斯,在工作面生产期间,内错尾巷受压变形巷道断面缩小及采空区通道堵塞,造成巷道内风量减少,瓦斯浓度升高超过2.5%,此外,错尾巷还出现与切巷处塌透造成风流短路,回风上隅角处发生瓦斯积存,造成了较大的安全隐患。为消除内错尾巷存在的不足,在综采工作面瓦斯治理的基础上,施工了1条低位瓦斯抽采巷替代了内错尾巷,利用井下移动抽放泵对低位瓦斯抽采巷进行封闭抽放,通过将低位瓦斯抽采巷的瓦斯浓度控制在3.5%以下,消除了内错尾巷因巷道断面缩小、与采空区堵塞造成的风量减少、瓦斯浓度升高和内错尾巷与切巷塌透造成风流短路的安全隐患,有效确保了该工作面安全高效生产。     

利用局部抽放治理采面瓦斯

0前言 在高瓦斯矿井中,U形通风回采工作面上隅角不仅容易积聚瓦斯,而且采空区内的瓦斯容易通过上隅角漏入回风巷,引起回风流中瓦斯超限,对安全生产构成了威胁,针对这种情况,该公司近几年采用了局部抽放,设假巷尾排等技术手段,成功地治理了四个工作面的回风超限和隅角积聚,取得了良好的效果,保证了安全生产,本文以桃山矿新一采区427采面为例,探讨薄煤层瓦斯来源以采空区为主的U型通风工作面的隅角和回风瓦斯超限处理技术.     

低位综放工作面瓦斯治理技术研究

为解决高瓦斯厚煤层低位综放工作面回采期间上隅角瓦斯管理困难的问题,根据工作面生产现状和瓦斯治理存在问题,在加强通风的前提下,研究改进上隅角埋管抽采、上隅角封闭抽采、回风巷顶板裂隙带抽采等新技术,取得了较好的瓦斯抽采效果,有效地控制了工作面回采期间瓦斯涌出,保证了安全生产。     

寺家庄矿15106工作面顶板低位抽放巷 合理层位研究

为了解决寺家庄矿15106工作面上隅角瓦斯易积聚的难题,基于上覆岩层破坏的"O"型圈理论,提出沿走向在顶板布置低位抽放巷方法。基于相似模型实验和理论计算得到"O"型圈离层裂隙区范围为采动侧0～20 m,低位抽放巷位置范围应与工作面顶板垂距5～9 m,与回风巷内错距0.8～21.5 m。FLUENT模拟结果表明:低位抽放巷位置为垂距7～9 m,内错距3～9 m时,抽采效果最佳。为了便于下行钻孔的实施,现场将低位抽放巷布置位置为垂距7.2 m,与回风巷内错距5.1 m,回采初期,由于大裂隙尚未形成,上隅角瓦斯浓度存在超限危险,正常抽采后,低位高抽巷瓦斯纯流量约为34.7 m~3/min,上隅角瓦斯浓度稳定在0.47%,符合规程要求,解决了上隅角瓦斯积聚的问题。     

高瓦斯矿井采空区拖管抽采技术研究与应用

为解决某矿采空区埋管抽采技术治理上隅角瓦斯效率低的问题,以某矿3206综放面的采场条件为基础,基于采空区三区划分建立理论模型分析了涌出区瓦斯抽采的必要性。通过现场工业性试验对3206工作面上隅角瓦斯拖管布设参数及合理的托管抽采步距进行研究,并采用Fluent数值模拟进行了验证。结果表明:数值模拟和现场工业性试验结果基本一致,最终确定拖管抽采上隅角瓦斯拖管距离巷道顶板0.2 m,距离回风巷外帮0.6 m,进入采空区深度为15 m时抽采效果最好,能够解决上隅角瓦斯超限,具有较强的实用性。     

厚煤层综采面瓦斯积聚及自然发火防治技术

针对复杂地质构造、易燃煤层、高瓦斯条件下综放工作面上隅角瓦斯和采空区火灾防治,从安全技术方案、措施保障上进行了研究,提出了单一厚煤层的上隅角瓦斯治理方法—内错瓦斯巷,解决了上隅角瓦斯超限和自然发火难题。     

高瓦斯综放工作面双尾巷瓦斯治理技术研究

针对大采长高瓦斯综放面瓦斯超限严重的问题,某矿K8205大采长综放面采用"U+II(双尾巷)"型通风方式,为验证双尾巷对大采长综放面瓦斯治理效果,对K8205工作面回采期间的瓦斯涌出规律进行了分析,并通过与单尾巷大采长综放面瓦斯涌出规律的对比分析,得出双尾巷可以减轻回风巷排放瓦斯负担,相比单尾巷时回风巷风排瓦斯率降幅达13%;双尾巷与回风巷风量分配合理时,工作面产量可大幅提高.采用双尾巷瓦斯治理技术,瓦斯将不再是制约大采长综放面高产高效的主要因素.