高抽钻场抽采瓦斯技术的应用实践与效果分析

针对1305(上)工作面上隅角瓦斯时常超限,制约矿井安全生产的问题,阐述了高抽钻场抽采采空区瓦斯的作用原理,结合工作面的现场情况,确定了钻场布置方案,设计了钻孔工艺参数,并应用于1305(上)工作面采空区瓦斯治理。经检验分析,实施高抽钻场抽采瓦斯技术后,上隅角和回风巷瓦斯浓度得到有效降低,抽采效果显著,保证了工作面的安全生产。     

四川白鹤煤矿抽采极薄煤层瓦斯与发电利用实践

白鹤煤矿开采煤层为极薄煤层,采煤工作面隅角瓦斯经常超限,矿井建立了地面固定抽采瓦斯系统,采用顶(底)板穿层钻孔抽采工作面采空区卸压瓦斯,有效地治理了瓦斯灾害.瓦斯抽采系统运行稳定后,将瓦斯进行发电利用,实现了矿井生产和生活零电费,取得了很好的安全与经济效益.     

极薄煤层卸压瓦斯抽采与发电利用实践

四川胜利煤矿开采极薄煤层,采煤工作面隅角瓦斯经常超限,矿井建立了地面抽采瓦斯系统后,采用顶(底)板穿层钻孔抽采工作面采空区上(下)邻近层卸压瓦斯,有效地治理了瓦斯灾害。瓦斯抽采系统运行稳定后,将瓦斯进行发电利用,实现了矿井生产和生活零电费,取得了很好的安全与经济效益,对相似条件下的煤矿具有重要借鉴意义。     

利用采场覆岩裂隙研究优化采空区瓦斯抽放参数

为了在采空区顶板实施瓦斯抽放技术获得较高的瓦斯抽放效果,对采空区瓦斯治理方法进行了探讨．针对高位走向倾斜钻孔瓦斯抽放效果不稳定、钻孔有效利用率低、过钻场时瓦斯超限时有发生,提出利用高位近水平钻孔代替高位走向倾斜钻孔进行采空区瓦斯抽放．采用相似模拟试验、关键层理论分析和RFPA^2D软件模拟研究采场上覆岩层中裂隙特征,分析采空区项板产生裂隙、断裂、冒落和离层情况及其变化规律;寻找采场上覆岩层中裂隙位置和顶板瓦斯富集区;从而确定高位近水平钻孔的钻场高度、钻场间距、钻孔最佳布孔层位及与回风巷之间的平距、压茬距离等抽放工艺参数,为采空区高位瓦斯抽放钻孔的设计提供了理论依据．     

采空区瓦斯高位定向长钻孔抽采技术研究

为了降低采空区瓦斯异常涌出风险,实现采空区瓦斯高效抽采,基于高位长距离定向钻孔技术对采空区高顶裂隙瓦斯进行抽放,以期实现采空区瓦斯有效治理。运用理论计算和数值模拟相结合的方法,对盘江煤矿23125工作面232石门钻场采空区垮落带、裂缝带范围进行确认,并以此范围为参考对高位定向钻孔进行优化设计与现场试验验证。结果表明:优化后的垮落带、裂缝带位置可以实现长距离定向高效抽采采空区瓦斯;单孔瓦斯抽采浓度最大为63%,平均瓦斯抽采浓度为40%～55%,抽采一定时间后采空区瓦斯显著下降,下降率为17%左右。     

新集矿区瓦斯灾害防治浅析

 摘要：结合新集矿区实践，对在瓦斯大、地压高、煤层透气性低的复杂地质下矿井瓦斯防治进行了分析和探讨。对顺层钻孔、顶板走向孔、顶板高位巷道、顶(底)板穿层孔、采空区埋管抽采等几种瓦斯抽采技术进行了分析。     

基于三带高度测定的定向长钻孔瓦斯抽采技术

针对小常煤矿30212工作面采空区瓦斯涌出量较大,上隅角瓦斯治理困难,提出了顶板定向长钻孔瓦斯抽采技术,该工艺可替代传统的高位钻孔及高位钻场。经过实践,顶板定向长钻孔扩孔后最大单孔抽采瓦斯浓度可达55%,最大单孔抽采瓦斯纯量达到3.88 m~3/min,钻场瓦斯抽采纯流量达到9.83 m~3/min,有效防止了30212工作面邻近层及采空区瓦斯涌入采场。     

U型通风系统在高瓦斯矿井综采工作面瓦斯治理中的研究及应用

为了彻底消除采空区通风的隐患,晋煤集团岳城矿在综采工作面先后尝试大U套小U、二进二回系统、三进一回偏Y型等通风系统,在先期回采工作面采空区瓦斯抽采基础上,提出了回风横川埋管低位抽采、倾斜钻孔中位抽采、高位钻场高位钻孔(定向高位钻孔)的立体式瓦斯抽采模式,并结合地面采空区钻井抽采的措施,形成了四位一体的采空区瓦斯抽采模式,实现采面U型通风。     

高瓦斯综采工作面瓦斯治理技术研究

W3227工作面为高瓦斯矿井首采工作面,针对该工作面瓦斯涌出量超限,制定了风巷高位钻场高位钻孔抽采采空区瓦斯、风巷埋管抽采上隅角及老塘瓦斯、机巷沿空掘巷抽采3213采空区瓦斯、顺层钻孔抽放本煤层瓦斯、风巷辅助高位边孔抽采采空区瓦斯等综采工作面瓦斯治理技术。实践结果表明,通过以上的瓦斯抽放方式,回风巷瓦斯体积分数完全可控制在0.5%以内。     

东大煤矿采空区瓦斯抽放设计与应用

为治理采空区瓦斯涌出量过多导致回采工作面瓦斯浓度超限问题,对东大煤矿14151工作面采空区瓦斯抽放钻孔参数进行设计.随着工作面的推进,在采空区会形成冒落拱,在冒落拱附近裂隙较为发育,高位钻孔布置层位应在冒落带上方,裂隙带中下部位,每个钻场布置8个抽采钻孔,钻场间距取60 m.通过设计合理钻孔参数可以有效地提高瓦斯抽采效...     

永红煤矿煤与瓦斯突出的检测预警指标临界值研究

为了更好地提高生产的安全性与突出预测的准确性,在永红煤矿高瓦斯矿向煤与瓦斯突出矿井的过渡时期,对其开展了高瓦斯煤层预防煤与瓦斯突出的检测预警指标临界值研究。根据钻屑指标量K1临界值来探讨瓦斯平衡吸附量临界值,通过实验数据统计,对两者数据建立关系,从而计算出K1临界值对应的瓦斯平衡吸附量;再测得瓦斯平衡吸附量临界值下对应的煤样的可解吸瓦斯含量,用60 min可解吸瓦斯含量近似预测完全可解吸瓦斯含量,进而判断是否有突出危险性。     

采动条件下煤层瓦斯赋存状态变化以及CH_4对煤体温度的影响

采动条件下,尤其是在深部开采的条件下,采动引起煤层赋存状态的变化,自然引起煤中瓦斯赋存状态的变化。在煤层赋存的瓦斯量中,通常吸附瓦斯量占80%~90%。随着瓦斯压力的增大,瓦斯含量也相应地升高。相应的在相同的瓦斯压力下,随着温度的升高,瓦斯含量降低。在瓦斯压力比较低时,吸附瓦斯量占绝大部分;随着瓦斯压力的增大,吸附瓦斯量渐趋饱和,而游离瓦斯所占的比例则逐渐提高。在深部地层中,当瓦斯压力较高时,煤层和岩层孔隙中所含有的游离瓦斯量往往可以达到相当大的数值。而随着煤中游离瓦斯含量的增加,CH4和CO2(主要是CH4)对煤体的升温起到了促进作用,增大了煤体发生自燃的可能性。分析结果对我国井工深部开采瓦斯管理具有理论指导意义。     

由残存瓦斯量确定煤层瓦斯压力及含量的方法

系统研究了突出煤样的破碎粒度、瓦斯压力对突出煤层残存瓦斯含量的影响.实验结果表明,煤的破碎粒度对残存瓦斯含量有显著影响,粒径越大,残存瓦斯量越大,当煤样粒径较大或较小时,煤样的残存瓦斯含量均趋于恒定.利用相同暴露时间下同一粒径煤样得出残存瓦斯含量与煤层瓦斯压力和瓦斯含量均存在幂函数关系.依据此规律,可在测定煤层的残存瓦...     

2种气体状态下瓦斯爆炸极限范围的研究

为研究2种气体状态下的瓦斯爆炸极限附近的瓦斯爆炸压力规律,运用20 L爆炸特性测试系统,对不同瓦斯浓度下瓦斯爆炸压力变化进行记录,绘图,从而直观性分析瓦斯爆炸压力规律及确定瓦斯爆炸极限范围。研究得出了2种气体状态下瓦斯爆炸上下限的瓦斯浓度范围,确定了瓦斯爆炸极限。同时,还得出在浓度相差不大的瓦斯爆炸压力的大体趋势为,在静止状态下点火后瓦斯爆炸压力随时间增长缓慢增长,而湍流状态下点火后瓦斯爆炸压力增长较为迅速。     

石拉乌素煤矿煤层瓦斯参数测定及瓦斯赋存规律研究

煤层瓦斯基本参数是矿井瓦斯防治的基础数据,内蒙古昊盛煤业有限公司石拉乌素煤矿煤层瓦斯数据较少,瓦斯防治缺乏技术依据。简述了石拉乌素煤矿煤层瓦斯参数的测定方法和过程,测定矿井主要煤层瓦斯压力和瓦斯含量等参数,丰富了矿井瓦斯基础数据体系,为矿井瓦斯赋存规律研究和瓦斯防治提供了有力技术支撑。     

泄排巷对采空区瓦斯分布影响的数值模拟

为了考察泄排巷对采空区瓦斯分布的影响,运用滤流理论建立了采空区瓦斯运移数学模型,模拟研究了无瓦斯泄排巷、有1条泄排巷和2条泄排巷,以及泄排巷位置发生变化时采场瓦斯分布特性。结果表明,泄排巷数目和位置对采空区瓦斯分布有重要影响,其作用相当于漏风汇,能分流采空区瓦斯,从而降低工作面上隅角、回风流及采空区瓦斯浓度,并且泄排巷离回风巷越近,分流瓦斯的效果越好。泄排巷对采空区瓦斯分布的影响上层比下层更大。     

矿井瓦斯涌出影响因素及治理技术

介绍了影响瓦斯涌出的因素,阐述了瓦斯平衡的基本概念及平衡的分类,根据瓦斯平衡的理论分别介绍了三种不同的瓦斯涌出治理方法。重点叙述了针对瓦斯来源个数、各源瓦斯涌出量的大小及其涌出变化规律进行治理的分源瓦斯治理方法。     

瓦斯消溶剂治理煤矿瓦斯突出的新突破

分析了瓦斯爆炸、瓦斯突出对煤矿安全生产和人员生命安全的危害和传统瓦斯治理方法及存在的主要问题,提出了用瓦斯消溶剂消化吸收瓦斯、解决煤矿防爆防突问题的思路,阐述了瓦斯消溶剂用于煤矿瓦斯治理的方法。     

低瓦斯矿井煤层基本瓦斯参数测定与应用

为了治理低瓦斯矿井工作面回风流及上隅角瓦斯超限问题, 利用工作面瓦斯涌出量、瓦斯参数实际测定法, 实测了工作面瓦斯涌出构成, 其中, 本煤层约占26 0%, 邻近层约占74 0%,并从上隅角集中涌出; 根据实测的煤层瓦斯压力、瓦斯含量、煤层透气系数及钻孔瓦斯流量衰减系数等, 评价本煤层属于极难抽放煤层, 提出了下行风加专用排瓦斯巷和采空区瓦斯抽放2套治理措施。现场应用表明, 高位钻孔法抽放瓦斯效果较好。     

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。