煤与瓦斯突出矿井工作面顶板高位钻孔优化设计

为提高瓦斯抽采率,基于采场围岩裂隙发育特征及瓦斯流动规律,采用UDEC数值模拟软件模拟祁南煤矿342工作面在推进时的覆岩裂隙发育规律,优化工作面顶板高位钻孔设计方案。研究结果表明:当工作面推进速度5 m/d时,裂隙发育和瓦斯积聚区距煤层顶板12~22 m,在高位钻孔的层位控制范围,高位钻孔倾向控制范围优化为距回风巷9~36 m,钻场间钻孔的压茬距离35 m。祁南煤矿342工作面顶板高位钻孔按优化方案设计施工,单孔最大瓦斯抽采体积分数达84%,高位钻孔瓦斯抽采率达50%以上,工作面回风流的瓦斯体积分数控制在0.6%以下,保证了工作面的安全开采。     

瓦斯抽放条件下采空区气体运移规律的数值模拟研究

为了掌握采空区气体的运移情况,指导采空区瓦斯的抽采工作,针对山西晋煤集团凤凰山煤矿综采工作面上隅角瓦斯超限的实际情况,在煤层顶板覆岩内布置高位钻孔直接对上邻近层卸压瓦斯进行抽采和拦截。通过建立采空区瓦斯流动模型,并对模型中各边界条件和参数进行设置,运用FLUENT软件对综采工作面顶板抽放条件下采空区气体分布及运移规律进行数值模拟,得出采空区氧气、瓦斯气体运移规律,为防治采空区遗煤自燃和瓦斯防治提供科学依据。     

基于采空区瓦斯运移规律的抽采钻场设计

为了对高瓦斯工作面采空区抽采钻场进行设计,使采空区及工作面上隅角瓦斯得到有效控制,通过数值模拟分析了采场覆岩结构及裂隙发育规律;根据模拟结果利用实验室试验分析了抽采钻孔在不同位置时采空区瓦斯的运移规律,得出终孔位置距煤层顶板上方30m左右,距回风巷水平距离10～20m时抽采效果最佳;且终孔高度应根据工作面覆岩结构形态有所区别,靠近回风巷的钻孔高度应控制在规则冒落带上部,靠近工作面中部的钻孔应布置在裂隙带内。     

五虎山矿采煤工作面瓦斯流场分布规律研究

针对五虎山煤矿1201工作面回采期间瓦斯流场分布规律进行分析,并利用FLUENT软件对1201工作面回采时无尾巷、有尾巷情况下瓦斯流场的分布规律进行了数值模拟,通过数值模拟为顶板高位抽放技术治理采空区瓦斯提供了科学依据,确保了工作面安全生产。     

Y型通风工作面瓦斯浓度分布规律及综合治理技术研究

本文以新元矿3107工作面为工程背景,采用数值计算软件对Y型通风情况下瓦斯运移规律进行研究,可知在沿空留巷密闭墙及其上部空间内有瓦斯积聚现象产生,基于此提出了采前钻孔进行瓦斯抽采、高位钻孔瓦斯抽采及采空区埋管抽放瓦斯的综合治理措施,现场应用效果表明,工作面回采过程中上隅角、采空区、回风流中瓦斯含量均实现明显降低,实现了工作面安全高效回采及矿井安全。     

采空区顶板高位走向长钻孔高效抽采瓦斯机理研究

为了提高采空区顶板高位走向长钻孔瓦斯抽采效率,消除工作面上隅角瓦斯超限事故,以山西华晋吉宁煤业有限责任公司2102综采工作面为研究对象,采用数值模拟、理论分析与现场试验相结合的方法,利用3DEC软件模拟计算2102综采工作面回采期间采空区顶板裂隙场演化过程,根据裂隙场、应力场和应变场分布模拟结果在沿工作面推进方向上划分采空区顶板裂隙加强区范围与压实区范围,工作面推进期间煤层顶板在时间上先后经历裂隙加强区和重新压实区,处于裂隙加强区的钻孔部分为钻孔高效抽采作用区域,钻孔高效抽采段长度与钻孔高效抽采段裂隙发育程度共同决定高位走向长钻孔抽采效率,揭示了采空区顶板高位走向长钻孔高效抽采瓦斯作用机制;在此基础上,在采空区顶板裂隙带高度范围内布置多个高位试验钻孔,进行钻孔瓦斯抽采效果考察,研究结果表明:在保证高位钻孔布置于回风巷内侧顶板裂隙带前提下,最佳布孔层位为距煤层底板60 m左右,同时在高位试验钻孔作用下,上隅角瓦斯体积分数最大值由1.1%降低至0.6%,说明根据回风巷内侧采空区顶板裂隙带高度范围,布置高位走向长钻孔能显著降低上隅角瓦斯浓度。     

高位钻孔瓦斯抽放技术的研究及应用

以吕家坨矿5323 工作面为研究对象,针对工作面上隅角瓦斯超限问题,通过理论分析、现场实测与数值模拟的手段,分析了采空区瓦斯来源及运移规律,研究了采空区冒落带与裂隙带的高度范围,在此基础上确定了高位钻孔参数,实施了高位钻孔瓦斯抽放技术措施,有效的解决了工作面上隅角瓦斯超限问题,保证了工作面的安全生产.     

24102采面采空区瓦斯治理方案与效果

为有效治理24102工作面采空区瓦斯,基于工作面煤层赋存特征,采用Fluent数值模拟软件进行采空区瓦斯运移规律的分析,根据数值模拟结果得出高位钻孔+埋管抽采瓦斯效果良好,进一步结合工作面实际进行高位钻孔和埋管抽采各项参数的设计,并在抽采方案实施期间,进行瓦斯抽采数据及工作面区域瓦斯浓度的测试。结果表明:瓦斯治理方案实施后,瓦斯抽采率达30%以上,工作面回采期间,上隅角的瓦斯浓度始终稳定在0.1%~0.5%的范围内,瓦斯治理效果显著,保障了工作面的安全回采。     

王家岭煤矿高位定向钻孔抽采瓦斯运移与分布规律

以王家岭煤矿12311工作面瓦斯抽采为工程背景，在分析高位钻孔抽采瓦斯理论的基础上，采用FLUENT软件对工作面采空区抽采瓦斯的分布运移规律进行了研究，并据此确定了最佳的瓦斯抽采钻孔布置方式。现场实际抽采试验验证了数值模拟分析结果的合理性，为相似工程条件下瓦斯抽采工作提供了依据。     

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。     

浅谈“U+高抽巷”通风系统下采空区瓦斯分布规律

本文以王庄煤矿9105综采工作面为例,结合工作面实际情况,基于FLUENT软件,通过理论分析和数值模拟的方法,对9105综采工作面"U+高抽巷"瓦斯抽排条件下采空区的瓦斯分布规律进行分析,为进一步提升王庄煤矿瓦斯治理效果提供参考。     

瓦斯矿井掘进工作面瓦斯富集区治理技术

对赵固一矿12051回风巷和运输巷掘进工作面瓦斯涌出来源进行了分析研究,提出了进行本煤层条带预抽煤层瓦斯和巷帮抽采煤层瓦斯的治理方法,并对抽放钻孔进行了设计和实施。采取措施后,掘进工作面风排瓦斯量明显减少,保证了工作面的安全生产。     

风障法治理上隅角瓦斯的数值模拟及优化研究

文章以五阳煤矿7802综放工作面的具体条件为基础,建立数值分析模型;运用计算流体动力学软件FLUENT对采场瓦斯运移规律进行模拟,并对工作面不同风障设置情况进行对比分析。模拟分析结果显示该工作面目前为治理上隅角瓦斯积聚超限所采用的风障设置方式存在漏风严重及上隅角瓦斯治理不彻底的不足,从而针对该工作面风障设置方式提出改进措施,并运用数值模拟的手段验证了改进措施的有效性。     

高河能源高瓦斯综放工作面瓦斯防控体系研究

为解决高瓦斯综放工作面瓦斯超限难题,针对高河矿W1309综放面实际地质条件和开采技术水平,在分析W1309综放面双U型通风系统的基础上,结合Y型通风方式在防治综放面瓦斯超限的优势,提出“Y型通风+高抽巷”的工作面瓦斯防控模式。为充分发挥走向高抽巷的作用,运用Fluent软件对高抽巷不同垂距、不同平距下Y型通风工作面瓦斯分布规律进行数值模拟。结果表明：当高抽巷布置于煤层底板之上30m,与回风顺槽平距为25m的裂隙带中时,瓦斯抽采效果最好,抽采纯量达到18.52m_³/min,抽采浓度最高,可达8.11%,且上隅角瓦斯浓度最低0.61%。通过现场监测记录数据,得出现场数据与模拟值基本吻合,验证了数值模拟结果的可靠性,为工作面瓦斯防控体系的升级提供了理论指导。     

回采工作面采空区插管抽采参数优化

为优化回采工作面采空区插管参数,针对布尔台煤矿采用的联巷插管或煤柱大直径钻孔桥接采空区的回采工作面采空区瓦斯治理措施,采用FLUENT软件进行了数值模拟分析。结合42201综放工作面瓦斯抽采方式及抽采参数为基础数据,对采场瓦斯分布规律及采空区插管间距、插管管径、插管深度、抽采负压等插管抽采参数进行模拟。获得了不同抽采参数状态下的运移规律和瓦斯抽采效果,进而确定了采空区插管的插管间距布置为60 m、抽采负压保持在10~20 kPa、主辅进风比为1.5∶1~3∶1等最优技术参数。     

“U+L”型通风条件下采场瓦斯分布规律研究

为了研究“U+L”型通风条件下采场瓦斯分布规律,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,理论分析了工作面瓦斯赋存规律和多孔介质瓦斯运移模型基本方程,然后,采用Fluent数值模拟软件,模拟了“U+L”型通风方式下采空区瓦斯浓度分布、工作面瓦斯分布规律以及采空区风流场分布规律。研究得出,该通风方式下,能够稀释和疏散采空区瓦斯,同时也增大了回风巷排瓦斯的负担,应增加其他相关瓦斯抽采措施,确保矿井的安全开采。     

石港矿15109综放工作面初采期瓦斯涌出特征分析

石港矿综放工作面瓦斯涌出量巨大,初采期的瓦斯超限问题威胁着该矿安全生产。通过对15109综放工作面初采期瓦斯涌出特征的分析,得出初采期瓦斯涌出波动性较大主要是上覆煤岩层的活动引起的,直接顶和老顶的垮落相继引起邻近层瓦斯的大量涌出,得出初采期风排瓦斯量、高抽巷抽放瓦斯量以及尾巷瓦斯浓度的变化规律,尾巷瓦斯超限距离为4.5～27.8 m,石港矿15109工作面初采期的瓦斯涌出特征适于该矿一采区的其他大采长工作面,并对上覆煤岩层相同的其他采区工作面的初采期瓦斯治理提供了重要参数。     

高瓦斯工作面瓦斯治理

鸡西矿业集团公司东海煤矿通过采用高瓦斯工作面瓦斯综合治理方法,取得了较好的效果。文章主要介绍了高瓦斯工作面的瓦斯综合治理技术,具有一定的指导意义。     

东庞矿瓦斯抽放参数优化数值模拟

利用FLUENT建立瓦斯抽放模拟的数学模型,并运该模型对东庞矿2609工作面走向高抽巷的三个水平距离、五个瓦斯抽放高度进行了瓦斯抽放数值模拟。通过比较,水平距离为64 m、抽放高度为11 m时的抽放效果最佳。现场抽放的数据与数值模拟的结果基本吻合,为东庞矿工作面安全高效生产提供了指导。     

采空区瓦斯分布规律的模拟研究

针对综采面U型通风上隅角瓦斯经常超限的严重问题,将工作面的通风方式调整为W型通风,分别对综采面U型通风和W型通风条件下采空区瓦斯分布进行了数值模拟研究,得出两种不同通风方式下的采空区瓦斯分布规律。研究结果表明:工作面选用W型方式,在相同的条件下,能更有效地解决上隅角瓦斯超限问题,最后,通过将数值模拟风速值与理论计算风速值进行对比,模拟结果与理论计算结果非常接近,验证了数值模拟的正确性,为综采工作面瓦斯的防治提供了一定的理论依据。