某矿3316回风顺槽综合防突分析

通过对3号煤层316进风顺槽和316回风顺槽的瓦斯区域抽放,对316回风顺槽条带残余瓦斯压力进行了测定,共测定54个压力,残余瓦斯压力皆小于0.74 MPa,认为316回风顺槽的区域防突措施有效,已消除316回风顺槽工作面煤与瓦斯突出危险。     

高瓦斯矿井开采层瓦斯抽采技术研究

针对不同煤层构造区,分析了煤层物理性质对水力扩孔钻孔和煤矿瓦斯抽放的影响,得出结论:液压钻孔扩孔可以不同程度地提高瓦斯抽采效率;水力钻孔扩孔的水射流压力主要取决于煤的结构,当煤层基本一体化时,喷射压力增大,泄放变得相对容易实现,对瓦斯抽采的阻碍作用减小,扩孔过程后瓦斯抽采明显增加。     

煤与瓦斯突出过程的尖点突变研究

为了分析引起煤与瓦斯突出的因素,建立了煤岩体的能量模型,然后采用尖点突变理论分析构建了煤与瓦斯突出的尖点突变模型;研究了突变控制变量,对煤与瓦斯突出过程进行了阐述.煤的变形潜能、煤体的瓦斯内能、煤的破碎功和被破碎煤的移动功对煤层突出与否起主要作用.如果煤层中有煤的软分层存在,那么煤层的破碎功是较小的,在同等条件下,煤层更容易发生突出.该研究对煤与瓦斯突出灾害预测与防治作参考.      

本煤层单一顺层瓦斯抽采钻孔的渗流场数值模拟

针对本煤层瓦斯抽采钻孔的合理布置问题,通过建立钻孔抽采瓦斯的渗流场控制方程和煤层变形场控制方程,结合钻孔抽采瓦斯的初始及边界条件,推导出钻孔抽采瓦斯渗流的固气耦合数学模型.以石壕煤矿本煤层单一顺层钻孔瓦斯抽采为工程实例,基于研究区域的煤层瓦斯赋存特征,采用数值模拟计算方法,获得了本煤层单一顺层钻孔周围煤层瓦斯压力、煤层瓦斯渗透率、煤层瓦斯渗流速度和煤层变形的分布规律.确定了本煤层单一顺层钻孔抽采瓦斯的有效影响半径,从而为本煤层单一顺层瓦斯抽采钻孔的优化布置提供了依据.研究结果表明,石壕煤矿本煤层单一顺层钻孔抽采瓦斯的有效半径分别为4 m左右;在延长钻孔抽放时间不到20%的情况下,减少了钻孔工程量50%左右,抽采效果良好.     

保护层开采工作面瓦斯综合治理技术研究

针对矿井回采煤层瓦斯含量高、压力大等问题,提出先回采下覆厚度较薄、瓦斯治理难度相对较低的6号煤层。将6号煤层作为保护层开采,从而消除下覆9号煤层、上覆2号及5号煤层的突出危险性。针对6号煤层10601工作面回采期间上邻近层、下邻近层以及采空区瓦斯涌出量大等问题,提出综合采用高位钻孔、高抽巷、采空区埋管、强化本煤层抽采等方式进行治理。现场应用后,10601工作面回采期间回风隅角、回风流瓦斯浓度分别控制在0.43%、0.32%以内,采面瓦斯涌出量大问题得以较好解决。     

空化水射流声震效应强化煤层瓦斯解吸渗流的实验

针对含瓦斯煤层微裂隙、低透气性、高吸附的赋存状态以及煤层瓦斯难抽采的问题,提出了利用空化水射流声震效应强化瓦斯解吸渗流的方法.本文研究了空化水射流声震效应促进煤层瓦斯解吸渗流的机理,对空化声震效应作用下煤样的解吸渗流特性进行了对比实验研究.实验表明:在空化数为0.020 0的条件下,空化声震效应作用下的煤样瓦斯解吸量增加36.9%,解吸时间缩短19.6%,空化声震效应作用效应下瓦斯的渗流速度明显增大,可达0.383 3 mL/s,提高率为35.3%.     

突出矿井煤层瓦斯解吸影响因素的试验研究

煤的瓦斯解吸速度和解吸量与矿井安全生产关系紧密。为了确定突出矿井的煤层含水量、煤的粒径以及煤化程度对瓦斯解吸的影响,文章对潘集煤矿不同煤层样品开展瓦斯吸附-解吸试验研究。试验结果表明：（1）对同一矿井的不同煤层而言,煤化程度差异不大,但对瓦斯解吸有一定的影响;（2）煤质相同时,瓦斯解吸初速度、解吸总量随着粒径的增大而逐渐下降,但下降幅度较小;（3）煤的含水率显著影响了瓦斯解吸初速度和解吸总量,其对于瓦斯解吸的抑制效果最为明显。     

官地煤矿22611工作面底抽巷抽采技术应用

为了解决官地煤矿2号煤层开采时,3号煤瓦斯涌入2号煤层造成工作面瓦斯涌出量大、瓦斯浓度易超限的问题,根据2号、3号煤层的地质条件,提出了底抽巷抽采邻近层卸压瓦斯的技术方案,并在官地矿22611工作面进行实施。该方案在3号煤底抽巷两侧施工钻孔,覆盖区域为整个22611工作面下方,并进行瓦斯抽采。结果表明,该方案取得了良好的抽采效果,解决了2号煤层开采过程中存在的瓦斯超限问题。底抽巷抽采瓦斯技术是一种解决邻近层瓦斯涌入有效方法。     

低透气性煤层井下分段点式水力压裂增透

通过数值分析和现场试验的手段分析了井下低透气性煤层分段点式水力压裂的原理和过程.井下分段水力压裂意在改变传统压裂的受力方式,使煤体多点受力,相互作用,最后产生压裂的效果.经过在城山煤矿西二采区水力压裂孔的试验,在压裂半径为5~7m条件下,得出了试验地点临界注水压力为14MPa,水压在14~20MPa进行分段点式水力压裂较为适宜,试验过程简单易行,在现有条件下压裂可在5 min内完成,试验地点压裂后钻孔平均抽放瓦斯流量和体积分数明显提高.      

高位钻孔抽采复合煤层顶板围岩及邻近层瓦斯技术的成功应用

文章介绍了广旺公司代池坝煤矿在施工高位钻孔对复合煤层采面顶板围岩及邻近层瓦斯进行研究,提出将瓦斯抽采钻孔沿开采煤层走向布置在煤层顶板上方的裂隙带岩石中,抽采出裂隙带及邻近层大量瓦斯,有效控制住了采面回风及上隅角瓦斯超限,在应用中取得了显著的经济效益和社会效益,为同类型矿井采煤工作面瓦斯治理提供了理论依据和现场参考。     

煤与瓦斯突出多指标耦合预测模型研究及应用

针对煤与瓦斯突出预测准确率问题,在分析煤与瓦斯突出瓦斯地质因素的基础上,构建了包含瓦斯指标、煤体指标、地应力指标3个一级指标和瓦斯压力、构造煤厚度等12个二级指标的预测指标体系,通过综合运用网络分析法和多类别距离判别法对灰色关联模型中的输入端和输出端进行研究,建立了煤与瓦斯突出多指标耦合预测模型.该模型基于对煤与瓦斯突出瓦斯地质因素的综合分析,计算预测指标权重,划分煤与瓦斯突出可能性等级,建立了对突出可能性进行判别的2个判别式.以平煤八矿为例应用该模型对8组预测样本进行了煤与瓦斯突出可能性判断,预测结果与实际符合,为矿井煤与瓦斯突出防治提供了技术支撑,证明了煤与瓦斯突出多指标耦合预测模型的准确性和适用性.      

千米定向钻机技术应用研究

针对新源煤矿2205工作面瓦斯治理问题,采用千米定向钻机技术进行了本煤层瓦斯预抽和回采期间抽采,得到以下结论：千米定向钻机技术在2205工作面瓦斯预抽中抽采达标周期为8个月,本煤层瓦斯预抽抽采浓度大,流量小;回采期间瓦斯抽采流量大,浓度小;回采期间工作面上隅角瓦斯浓度未出现超限现象。     

高瓦斯矿井煤层的瓦斯治理技术分析

针对7105工作面瓦斯涌出量大的问题,结合现场情况以及煤层赋存情况,提出采用高位瓦斯抽采钻孔+顶板定向长钻孔+地面瓦斯抽采相结合的方式进行治理。高位瓦斯抽采钻孔分为高位裂隙瓦斯钻孔和高位拦截钻孔,可实现采空区顶板裂隙瓦斯抽采并拦截上覆3号煤层卸压钻孔;利用顶板定向长钻孔钻进距离长、钻孔轨迹可控的优点,实现顶板瓦斯长距离接抽;利用地面钻孔钻进方便、效率高以及抽采量大的优点,实现7105采空区内及3号煤层卸压瓦斯等抽采。采用以上瓦斯治理措施布置方案后,7105工作面回风隅角、回风巷瓦斯浓度均在安全范围内且波动较小,采面瓦斯涌出量较小,可为采面安全高效生产创造良好条件。     

石门揭煤过程中煤与瓦斯延期突出模拟实验

利用自行研发的"大型煤与瓦斯突出模拟实验台",用粉和石膏混合材料模拟硬煤岩封闭突出口,进行在恒定垂直应力和水平应力情况下的石门揭煤过程中煤与瓦斯延期突出模拟实验.结果表明:在恒定垂直应力作用下发生延期突出时临界瓦斯压力与水平应力呈乘幂关系,瓦斯压力与水平应力呈反方向变化;在恒定水平压力作用下发生延期突出时临界瓦斯压力与垂直应力呈二次多项式关系,瓦斯压力与垂直应力呈反方向变化;突出强度反映发生延期突出时破坏程度,与发生延期突出时临界瓦斯压力正相关,与地应力负相关.     

深孔聚能爆破煤层增透爆破参数研究

针对低透气煤层聚能爆破增透技术参数问题,在装药直径一定的条件下,设计了不同装药系数和爆破间距的爆破孔并进行现场试验,对比分析爆破前后爆破影响区瓦斯纯量变化,考察了爆破参数对煤层增透效果的影响.结果表明,通过控制爆破孔径向装药不耦合系数、轴向装药长度、封孔可靠性和爆破作用次数等因素可提高煤层增透效果.      

贵州金沙禹谟向斜煤层气资源分布特征

禹谟向斜位于贵州省西北部,煤炭资源量高达1.94×109 t,煤层变质程度高,以无烟煤为主.基于禹谟向斜区域地质特征分析,剖析了煤层组成,煤层气含量及煤层气成分等分布差异,对主要煤层4#、5#、7#、9#、13#、15#的煤层特征、瓦斯含量、瓦斯组成、资源量等进行估算,主要煤层煤层气资源量为3.2421×1010 m~3,并认为向斜轴部含气量高于翼部。     

煤矿风井地面瓦斯抽采技术及综合利用技术研究应用

针对煤矿生产中涌出的瓦斯威胁着工作面的安全生产,以马兰矿井为研究对象,在分析该矿井地质、煤层、瓦斯涌出情况的基础上,选择斜向钻孔的瓦斯抽采方式,并将所抽采处的瓦斯用于矿井的发电,同时完成了瓦斯发电站设备及系统的选型.     

综采工作面初采及回采期间矿井开采治理技术研究

工作面初采期间初次来压,临近煤层由于受采动影响而涌出的卸压瓦斯,避免邻近层瓦斯大量涌入回采工作面,造成瓦斯大面积超限,易发生重大事故。本文结合工程实例,提出综采工作面初采及回采期间的瓦斯治理技术进行了分析和研究,有效控制采空区、上隅角及回风巷的瓦斯浓度,降低瓦斯对工作面初次、回采期间的威胁。     

大采高综采工作面瓦斯分布特征及综合治理技术研究

针对大采高综采工作面瓦斯治理难题,以西曲矿18401综采工作面为研究对象,通过对工作面多个位置进行瓦斯含量监测,分析了工作面瓦斯来源及瓦斯分布特征规律,提出了本煤层预抽、高位裂隙带抽采、煤柱钻孔综合瓦斯治理技术实现了大采高综采工作面安全高效生产,同时为类似地质条件矿井瓦斯综合治理提供了借鉴。     

低透气性原煤瓦斯渗流各向异性试验研究

为研究低透气性煤层中瓦斯渗流的各向异性,以同一煤岩平行层理方向和垂直层理方向制取煤样,利用自主研制的试验装置进行含瓦斯煤三轴伺服渗流试验.结果发现平行层理煤样的渗透率远大于垂直层理煤样.在峰值破坏前,平行层理煤样随着轴压增加,渗透率在应力屈服点达到最小值,垂直层理煤样在弹性阶段初始时达到最小值;峰值破坏后,两个方向煤样的渗透率均呈非线性增长.