坚硬顶板下综采工作面瓦斯治理技术研究

古书院矿15#综采工作面采用u型通风方式,回采过程中采空区积存的高浓度瓦斯在通风负压的作用下涌向工作面、上隅角和回风巷,仅靠通风稀释瓦斯已无法彻底解决上隅角瓦斯浓度超限问题,通过采用走向钻孔和临近层瓦斯抽采以及顶板预裂爆破等瓦斯综合治理技术,较好解决了工作面上隅角瓦斯超限问题,实现了工作面的高产高效安全生产。     

基于偏Y型通风条件下采空区瓦斯抽采技术研究

为了研究综放工作面上隅角瓦斯超限原因及提高工作面上隅角瓦斯超限治理效果，以保德煤矿81505工作面为研究对象，结合工作面回采工艺参数，提出了偏Y型通风方式，利用有限元软件FLUENT模拟研究了工作面采空区瓦斯流场分布特点，在此基础上提出了大直径水平钻孔抽采采空区瓦斯工艺：即在备采工作面上顺槽通过施工水平钻孔接通采空区，进行采空区瓦斯抽采。研究结果表明：在保证工作面足够配风量条件下，大直径水平钻孔瓦斯抽采浓度3.2%～10.2%，抽采量5.4～23.6 m³/min，工作面上隅角瓦斯浓度不超过0.58%，回风巷瓦斯浓度不超过0.49%。确保了工作面安全高效生产。     

综采工作面上隅角瓦斯治理研究与应用

综采工作面采用"U"型通风方式时,上隅角容易发生瓦斯超限,影响工作面的安全生产,是工作面瓦斯治理的难点。以平安煤矿150502工作面为工程背景,对工作面瓦斯涌出特征进行分析,发现采空区瓦斯涌出导致上隅角瓦斯积聚,确定采用设置抽采巷道布置穿层钻孔及采空区插管抽采瓦斯治理的综合方案。现场实践表明,该方案能成功降低上隅角瓦斯积聚,保障了工作面安全回采,为其他工作面上隅角瓦斯治理提供了借鉴。     

9号煤高瓦斯区域综采工作面的瓦斯综合治理实践

古书院矿9号煤的煤体瓦斯含量大,工作面又用U型通风,回采中的采空区及邻近己采区中积存的大量瓦斯在通风负压下涌向工作面上隅角和回风巷,仅靠U型通风稀释瓦斯已不能解决上隅角瓦斯超限问题。后采用本煤层预抽、走向钻孔抽放、临近层抽采等综合防治技术,能很好解决工作面上隅角瓦斯超限问题、实现工作面的高产高效安全生产。     

顶层回采工作面高位钻孔瓦斯抽采规律研究

河南能化焦煤公司中马村矿为严重煤与瓦斯突出矿井,随着矿井开采水平的延深,煤层瓦斯含量也随之增加,瓦斯问题始终威胁着矿井的安全生产,尤其是顶层回采工作面上隅角瓦斯问题严重制约着工作面的回采安全。通过在工作面回风巷道内施工高位抽采钻孔,对高位钻孔瓦斯抽采浓度和瓦斯流量数据的分析,对比钻孔终孔位置与工作面相对位置变化关系的研究,得出顶层回采工作面采空区瓦斯最佳抽采效果时的高位钻孔施工参数,以工作面回采动压形成的顶板裂隙作为通道对采空区积聚的瓦斯进行抽采,从而降低工作面采空区瓦斯浓度,避免上隅角瓦斯超限,实现矿井安全生产的目的。     

高瓦斯综采工作面采空区长立管埋管瓦斯抽采技术

S2107工作面为高瓦斯工作面,采用"U"型通风方式,上隅角处经常发生瓦斯超限。为了降低上隅角瓦斯浓度,保证综采工作面安全高效回采,通过在S2107工作面进行长立管埋管瓦斯抽采,解决了S2107工作面的上隅角瓦斯超限问题。经工业性试验表明,长立管埋管瓦斯抽采技术可以降低"U"型工作面上隅角瓦斯浓度,减少瓦斯预警次数。     

缓倾斜厚煤层高位钻孔瓦斯抽采技术应用与分析

针对U型通风方式的回采工作面上隅角瓦斯浓度严重制约工作面产量,威胁煤矿安全生产问题,以竹林山煤业1076综放工作面为例,综合考虑煤层顶板岩性、煤层赋存条件等因素,采用高位钻孔抽采方法抽采上邻近层及采空区瓦斯,抽采钻孔有效抽采距离为52～69 m,最大抽采瓦斯纯量为3.99 m~3/min,有效控制工作面上隅角瓦斯浓度.     

综放工作面采空区瓦斯高效立体化抽采设计及应用

针对高瓦斯矿井U型通风方式回采工作面上隅角瓦斯易超限问题,采用数值模拟与现场试验相结合的研究方法,对采空区立体化瓦斯抽采措施的工作面上隅角瓦斯治理效果进行研究。以晋煤集团成庄煤矿4312综放工作面为研究对象,通过数值模拟优选出高效瓦斯抽采措施,建立了"高位钻孔+采空区联络巷埋管"采空区立体化瓦斯抽采体系,通过数值模拟手段预测得到采取该抽采措施体系后工作面上隅角瓦斯浓度最大值降低至0. 42%,该抽采措施体系的现场应用中工作面上隅角实测瓦斯浓度处于0. 30%～0. 45%之间,现场应用效果验证了数值模拟结果的正确性。研究结果表明,采空区瓦斯立体化高效抽采措施能够治理高瓦斯矿井回采工作面U型通风方式下上隅角瓦斯超限难题。     

首山一矿突出煤层采空区瓦斯综合抽采技术研究

首山一矿瓦斯突出回采工作面采空区瓦斯涌出量大,依靠风排瓦斯以及上隅角封堵技术难以满足瓦斯治理的需要。基于己15-17-12041回采工作面采空区埋管的瓦斯测定,分析了采空区瓦斯浓度分布规律。依据回采过程中上覆岩层裂隙发育状况,着重分析采空区瓦斯运移规律以及上隅角瓦斯聚积的原因。基于上述分析,提出全封闭高位巷采空区瓦斯抽采、大孔径穿层钻孔低位巷采空区瓦斯抽采结合上隅角低负压采空区瓦斯抽采的立体式采空区瓦斯综合治理方案。工程实践表明,回采期间己15-12030和己15-17-12041回采工作面上隅角及回风巷瓦斯浓度显著降低。     

定向高位长钻孔抽采位置确定及瓦斯治理效果

为了有效治理采空区上隅角瓦斯,针对九里山矿16041工作面采用定向高位长钻孔抽采上隅角瓦斯的现状,利用UDEC软件对工作面上覆岩层塑性区进行模拟,并结合现场试验,确定了定向高位长钻孔最佳抽采位置应为距离顶板13~25 m内。抽采结果表明:工作面上隅角平均瓦斯体积分数从0.78%下降到0.31%,回采工作面推进速度从3.6 m/d提高到4.8 m/d,提高了约1.33倍,保证了工作面回采安全。     

东河煤矿移动瓦斯抽放技术的应用实践

东河煤矿采用混合式通风方式,矿井开拓方式为斜井、立井混合开拓。该矿回采工作面绝对瓦斯涌出量为0.96 m~3/min,采用U型通风系统,工作面上隅角是综采面通风压力最低的地点,因而采空区瓦斯大量向该处汇集,致使该处瓦斯浓度居高不下,上隅角瓦斯靠自然风稀释浓度较困难。为有效治理该矿二采区工作面上隅角瓦斯,设计采用高位钻孔法进行抽采,构建了瓦斯抽采系统,并对相应的工艺流程进行了分析。实践表明:抽采系统建立和运行以来,综采面上隅角瓦斯浓度降至0.3%左右,抽放效果显著,确保了采煤工作面顺利正常推进。     

U型工作面上隅角瓦斯治理技术研究

以余吾煤业公司S2107工作面为例,研究U型通风方式,通过采取高、低位抽放巷抽采,端头、尾堵漏措施治理上隅角瓦斯,有效降低了瓦斯浓度及预警次数,增加了回采中的安全生产,提高了工作面回采速度,研究U型通风工作面上隅角瓦斯解决提供理论依据。     

近距离保护层工作面开采瓦斯治理研究

平煤股份四矿近距离保护层工作面开采过程中,本层及邻近层瓦斯的大量涌入,导致上隅角瓦斯积聚引起超限.针对该问题研究并制订了一系列瓦斯治理措施,采用"U+L"双回路通风方式、采面打瓦斯释放孔并结合浅孔注水、瓦斯尾巷埋管抽放采空区深部瓦斯等措施,有效降低了上隅角瓦斯浓度,解决了工作面上隅角瓦斯超限问题,为保护层工作面实现安全生产提供了保障.     

青龙矿11615工作面高位定向长钻孔瓦斯抽采分析

为解决青龙煤矿11615回采工作面上隅角瓦斯浓度超限难题,结合该工作面实际瓦斯赋存情况,采用高位定向长钻孔瓦斯抽采技术方法开展瓦斯抽采。对比了瓦斯抽采效果与钻孔距回风巷距离远近的关系,研究了瓦斯抽采效果与回采里程的关系,总结了高位定向长钻孔的瓦斯抽采规律。研究结果表明：回采过程中,通过高位定向长钻孔抽采采空区上覆岩层瓦斯,回采工作面上隅角瓦斯浓度降低到0.25～0.35%,解决了该采空区上隅角瓦斯浓度超限问题;钻孔距回风巷距离为40 m时,抽采瓦斯浓度基本稳定在18.5%左右,抽采效果最佳;随着回采里程的增加,钻孔抽采效果呈上升趋势,但在抽采末期有所下降;说明高位定向长钻孔对降低采空区及回采工作面上隅角瓦斯发挥了一定作用,提高了回采过程中瓦斯治理效率。     

分层开采上分层综采工作面采空区瓦斯抽采技术优化

坪上煤业为煤与瓦斯突出矿井,综采工作面采用分层开采,"U"型通风,由于瓦斯含量高,采用了本煤层预抽、高位钻孔抽采邻近层及上隅角插管等综合抽采方法,但回采期间工作面上隅角瓦斯浓度仍在0.5%~0.7%之间,为了降低上隅角瓦斯浓度,对原有采空区治理方法进行分析并改进。通过在2305(上)综采工作面加大上隅角密闭插管的管径,采用新式上隅角瓦斯拖管抽采技术及设计采用走向高位长钻孔的抽采方法,使工作面上隅角瓦斯浓度有效地降低到0.3%~0.4%,为工作面的安全生产提供了保障。     

瓦斯综合抽采技术在U型通风工作面的应用

为了解决高瓦斯矿井U型通风工作面上隅角瓦斯容易超限、治理难的问题,以山西汾西矿业集团香源煤业20101综采工作面瓦斯治理工程实际应用为基础,探讨了U型通风系统工作面上隅角的瓦斯治理方法,通过瓦斯赋存规律分析确定下邻近层瓦斯涌出为工作面主要瓦斯来源,采用本煤层、裂隙带、上隅角埋管、底抽巷等多种抽采措施将工作面回采期间上隅角瓦斯浓度始终控制在0.4%以下。研究结果表明,瓦斯综合抽采技术可有效遏制上隅角瓦斯集聚及涌出,确保了工作面安全生产。     

晋平煤业1072工作面采空区瓦斯拖管抽采研究

晋平煤业1072工作面上隅角瓦斯存在超限风险,其中工作面采空区瓦斯涌出量约占工作面瓦斯涌出量的62%,因而采空区瓦斯抽采是治理上隅角瓦斯最有效直接的方法。针对上隅角瓦斯抽采,提出了在1072工作面采空区采用拖管抽采瓦斯方法,设计了拖管抽采管路布置参数。现场抽采效果表明,拖管抽采方法能有效降低上隅角瓦斯浓度,保证工作面安全生产。     

大直径钻孔“以孔代巷”上隅角瓦斯治理参数优化及应用

为解决回采工作面上隅角瓦斯超限问题,提出大直径钻孔"以孔代巷"上隅角瓦斯抽采技术,应用数值模拟方法,对大直径钻孔参数进行了优化,确定了最优孔径、孔距和终孔位置。大直径钻孔"以孔代巷"上隅角瓦斯抽采技术在西曲矿18401工作面现场应用效果表明:大直径钻孔间距为5 m、孔径为350mm及钻孔终孔位置至顶板距离为0.3m时,上隅角瓦斯浓度降至最低,抽采效果最佳;与施工高抽巷抽采进行瓦斯抽采相比,大直径钻孔"以孔代巷"上隅角瓦斯抽采技术施工难度低速度快,成本降低85.79%;工作面回采过程中,上隅角瓦斯浓度均保持在0.2%以下,有效解决了采煤工作面上隅角瓦斯易于集聚的难题,保障了工作面的安全生产。     

基于裂隙带分布规律的采空区瓦斯抽采技术

回采工作面上隅角瓦斯超限是瓦斯治理工作的重点。本文在对南凹寺矿30405上分层回采工作面采空区顶板岩层三带高度进行计算的基础上,对回风巷高位钻孔布置方案进行优化设计,将高位钻孔布置在采空区顶板裂隙区内。抽采钻孔在近一个月内能保持较高的抽采浓度和抽采纯量,能有效截流和较长时间的抽采采空区瓦斯,解决了高瓦斯矿井综采工作面上隅区瓦斯浓度超限问题。     

厚煤层上分层工作面采空区瓦斯治理技术研究

为解决3203上分层工作面双巷布置、U型通风时上隅角瓦斯易超限的问题,通过分析工作面上隅角瓦斯的来源及采空区瓦斯赋存情况,确定采空区瓦斯治理采用沿空插管抽采+横贯密闭插管抽采,并具体计算分析确定本次采空区临时抽采系统排放的瓦斯排放到东翼采区回风巷内,抽采系统东翼采区回风巷中及工作面内的抽采管路分别选用Ф820×8mm螺旋焊缝钢管和Ф529×6mm螺旋焊缝钢管,并在工作面回采期间进行上隅角瓦斯浓度的监测作业。结果表明:抽采方案实施会后,回采期间上隅角的瓦斯含量始终在0.8%以下,解决了上隅角瓦斯易超限的问题。