高瓦斯突出煤层未保护区综放开采瓦斯综合治理研究

针对淮南潘三煤矿低透气性高瓦斯煤层综放开采的实际情况,在综合分析影响综放面安全开采的基础上,提出并实施了顶板走向长钻孔覆岩卸压瓦斯抽放、本煤层顺层孔卸压瓦斯抽放、尾巷抽放和排放等综合瓦斯治理措施,实现工作面的安全快速推进。实践证明,顶板走向长钻孔覆岩卸压瓦斯抽放是解决低透气性煤层瓦斯抽放率低的有效方法,回采面顺煤层瓦斯预抽率在30%以上;尾巷抽放和排放是低透气性高瓦斯煤层安全生产的有效辅助措施。该方法对类似条件的高瓦斯煤层综放安全开采有指导意义。     

野川煤矿高位钻孔瓦斯抽采技术研究

针对野川煤矿3102综放工作面回采初期的瓦斯超限问题,对工作面开采时期采空区的瓦斯涌出规律和运移特点进行分析,提出了高位钻孔进行瓦斯抽放的解决办法。通过FLAC3D数值模拟方法研究上覆岩层发育破坏规律,据此制定了高位钻孔布置参数。实际生产过程中监测显示回风流瓦斯浓度稳定在0.36%~0.59%,保证了工作面正常开采。     

许疃煤矿大采高综放工作面瓦斯治理技术

许疃煤矿针对大采高综放工作面瓦斯治理问题,采用了工作面顺层钻孔预抽本煤层瓦斯、顶板高位上向穿层钻孔抽采大采高工作面上邻近层瓦斯、顶板高位走向钻孔抽采本煤层同时拦截抽采上邻近层卸压瓦斯的综合瓦斯抽采技术。针对大采高综放工作面顶板高位走向钻孔布置层位的选择,通过相似模拟试验、关键层理论分析和UDEC软件模拟研究许疃煤矿大采高工作面顶板冒落规律,寻找大采高采场上覆岩层中裂隙位置和顶板瓦斯富集区;以此确定顶板高位钻孔的相关抽放工艺参数,为大采高工作面采空区高位瓦斯抽放钻孔的设计提供了理论依据。同时为大采高工作面上邻近层卸压瓦斯抽采钻孔的设计提供了理论指导。     

大孔径超长定向钻孔综合瓦斯抽采技术研究

 摘要:为解决沙曲煤矿综采工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度经常超限问题,结合从德国引进的长距离大孔径定向钻机,在14205工作面试验了顶板岩层千米定向长钻孔抽采邻近层瓦斯与本煤层长钻孔瓦斯抽采相结合的综合瓦斯抽采方法,为瓦斯抽采提供新的技术途径。结果表明,大孔径定向长钻孔综合瓦斯抽放技术效果明显,顶板岩石水平长钻孔抽采浓度在60%以上,平均抽采量达13.3 m3/min,本煤层长钻孔单孔瓦斯抽采浓度达15%左右,钻孔控制区域瓦斯预抽率达到35%左右,有效解决上隅角和回风流瓦斯超限问题,实现高瓦斯工作面安全高效开采。     

上覆坚硬厚顶板煤岩卸压增透数值模拟及应用研究

基于榆树田煤矿上保护层开采时被保护煤层上覆岩层为坚硬厚岩层的实际情况,采用物理实验、数值模拟和现场应用等方法,研究上保护层开采推进时被保护区域的应力变化尤其是垂直应力演化规律和原岩应力区、应力增高区和降低区的演化规律,继而设计保护层开采方案并选定高位定向长钻孔进行瓦斯抽采。结果表明,被保护层上覆的坚硬厚岩层会形成关键层直接影响保护层效果;上保护层开采后被保护层的卸压程度为50%,膨胀变形量为0.391%,被保护层工作面回风瓦斯浓度降低至0.35%。现场应用结果表明,被保护煤层上覆坚硬厚岩层时,采用上保护层开采配合高位定向长钻孔抽采能够取得理想的卸压增透和瓦斯抽采效果。     

长壁工作面瓦斯抽放规律影响因素分析

结合煤矿生产实践,分析了瓦斯抽放钻孔至工作面煤壁距离、日产量、煤层埋藏深度、开采煤层厚度等对瓦斯抽放量的影响.利用岩层运动规律、相似理论及因次分析,确定了瓦斯抽放量计算公式.采用矿山统计法,给出了U型通风工作面抽放量和抽放浓度的经验公式.     

突出厚煤层综放工作面瓦斯综合治理技术研究

针对厚煤层综放工作面瓦斯治理难度大、抽采效果差、工作面难以消突的问题,开展了综放工作面立体瓦斯抽采技术研究。立体瓦斯抽采技术包括保护层开采、工作面回采区域顺层钻孔预抽、回风巷留管抽采瓦斯、利用尾巷抽采瓦斯、顶板高位钻孔及底板拦截钻孔抽采瓦斯。通过对P41104综放工作面研究表明:7~#煤层距11~#煤层42 m,作为11~#煤层的上保护层开采是有效的,消除了11~#煤层的突出危险性。立体瓦斯抽采技术的实施,使工作面瓦斯抽采纯量达到25.86 m3/min,抽采率达73%,回风流瓦斯浓度稳定在0.7%以下,减少了瓦斯涌出量,有效解决了工作面上隅角与回风流瓦斯超限问题。     

高位钻孔瓦斯抽放技术理论与实践

工作面回采会导致上覆岩层卸压,并在采空区形成瓦斯流动和运移的“O”形圈裂隙,该处能够长期稳定抽放出瓦斯。通过数值模拟研究,分析、研究和实测了开采11-2煤层对上位12和13-1煤层的卸压效果、开采形成的采空区“O”形的存在位置以及高位钻孔瓦斯抽放的效果,研究表明,开采11-2煤层对12和13-2煤层卸压效果明显,煤层透气性系数增加了2880倍,高位钻孔瓦斯的抽放使13-2煤层瓦斯压力从4．5 MPa下降到0．5 MPa,瓦斯解析速度和钻屑量均处于安全值,确保了13-1煤层的安全开采。     

煤层顶板走向钻孔瓦斯抽放技术的应用

依据工作面开采后采空区上覆岩层形成的“O”型圈,通过在采煤工作面顶板中合理布置走向钻孔和开掘高抽巷,配合老塘埋管,对采空区瓦斯进行联合抽放,成功解决了高瓦斯工作面风排瓦斯能力不足和工作面上隅角瓦斯积聚的问题,保障了煤矿安全生产。     

煤层顶板走向钻孔(巷道)瓦斯抽放技术的应用

依据工作面开采后采空区上覆岩层形成的“O”型圈,通过在采煤工作面顶板中合理布置走向钻孔和开掘高抽巷,配合采空区埋管,对采空区瓦斯进行联合抽放,成功解决了高瓦斯工作面风排瓦斯能力不足和工作面上隅角瓦斯积聚的问题,保障了煤矿安全生产。