南庄煤矿回采工作面取消瓦斯尾巷可行性研究

为了减少瓦斯尾巷掘进工程量和资金投入,缩短工作面接替时间,在南庄煤矿15#煤层8820工作面考察了不同通风和抽采方式下瓦斯浓度和瓦斯涌出情况,研究取消瓦斯尾巷的可行性。研究表明,15#煤层回采工作面在取消瓦斯尾巷后,采用"U"型通风方式结合高抽巷瓦斯抽采可以解决工作面瓦斯问题,为后续回采工作面通风系统选择提供了依据。     

基于CFD模拟的采空区瓦斯分布规律研究

为了研究高瓦斯综采工作面下的采空区瓦斯分布规律,以某矿15110综采工作面采空区为原型,使用FLUENT软件对U型、U型+高抽巷、Y型、Y型+高抽巷+采空区埋管抽采进行数值模拟和分析。结果表明:相比于U型通风下采空区上部瓦斯积聚严重,U型通风联合高抽巷能有效降低采空区裂隙带的瓦斯,高抽巷瓦斯浓度和混合流量模拟值分别为43.52%、197.50 m~3/min,与现场监测值接近;但上隅角瓦斯浓度偶尔超限。在Y型通风下,瓦斯浓度随着采空区深度的增加而升高,随着靠近沿空回风巷而升高;上隅角瓦斯浓度相比于U型通风能有效降低。相比于Y型通风下沿空回风巷瓦斯浓度容易超限,Y型通风联合高抽巷、采空区埋管抽采的瓦斯防控体系能有效降低高瓦斯综采工作面的瓦斯浓度,为解决高瓦斯综采工作面瓦斯超限难题提供了理论指导。     

水平分段综放开采工作面瓦斯涌出及分布特征

为了深化急倾斜特厚煤层水平分段综放工作面瓦斯灾害理论和技术,分析总结了工作面瓦斯涌出来源,实测了工作面瓦斯浓度分布,利用分源法与估算法对采空区瓦斯涌出量进行了计算,得到了瓦斯浓度沿工作面长度和垂直断面方向的分布规律。研究表明:工作面瓦斯浓度沿风流方向逐渐增大,沿工作面走向断面分布不均,受采空区瓦斯涌出、瓦斯抽采及通风影响,采空区侧的瓦斯浓度高于煤壁侧,考虑瓦斯抽采影响,采空区瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的85.08%。因此,建议工作面在开采过程中,采用采空区、邻近层抽采及下部煤体卸压拦截抽采的综合措施防治瓦斯灾害。     

U型通风综采工作面瓦斯综合治理技术实践

针对成庄矿U型通风综采工作面回风上隅角瓦斯易积聚、不可控等问题,采用采空区大流量埋管抽放、采空区顶板走向长钻孔抽采、地面采动区L型井抽采和上隅角导风筒抽放综合治理措施,对4322综采工作面的治理效果进行跟踪考察,统计工作面回采期间风排瓦斯量、瓦斯抽采量和绝对瓦斯涌出量的变化对应关系,瓦斯抽采量占比工作面绝对瓦斯涌出量平均值达到70%,上隅角瓦斯浓度可控制在0.8%以下,回风巷瓦斯浓度可控制在0. 6%以下,证明了瓦斯综合治理措施效果良好,U型通风综采工作面实现了安全生产。     

寺河矿二号井9号煤层工作面采空区瓦斯抽采及通风改造实践

为使寺河矿二号井9号煤层工作面的偏Y型通风系统顺利改造成U型通风系统,在矿井原有的高位钻孔、穿透钻孔布置基础上,通过新建移动泵站接抽闭墙埋管,强化采空区瓦斯抽采,得到结论:高位钻孔和穿透钻孔的抽采效果受通风系统改造的影响不大,闭墙埋管的抽采纯量随着抽采混量的增大而增大,抽采浓度随着抽采混量的增大而减小。工作面实现U型通风之后,工作面回采过程中抽采率达到86.4%;在区域配风量减少的条件下,上隅角瓦斯浓度减小至0.24%,回风巷瓦斯浓度减小至0.26%。     

辛置煤矿回采工作面瓦斯治理技术探究

针对辛置煤矿2#煤层2-106回采工作面瓦斯超限问题,在U型通风系统的基础上,选用本煤层抽采、高位钻孔抽采相结合的技术方法降低工作面瓦斯浓度,使其保持在可控的范围内,确保2-106回采工作面U型通风期间不发生瓦斯超限事故,实现全矿的安全生产。     

赵庄矿“一面四巷”瓦斯抽采技术研究

针对赵庄矿3号煤层瓦斯抽采率低、瓦斯抽采浓度低、钻孔成孔难的特征,采用底抽巷来消除双巷掘进工作面突出危险性,同时通过高抽巷,提高瓦斯抽放浓度和抽放率。优化高抽巷抽采方式,进而论证了"一面四巷"通风的可行性,最终形成一套"一面四巷"瓦斯抽采与通风治理技术,保障了赵庄矿的安全生产。     

近距离高瓦斯煤层群综采工作面通风方式的选取

为了得到近距离高瓦斯煤层群综采工作面合理的通风方式,理论研究了近距离高瓦斯煤层群综采工作面的瓦斯运移规律,对比分析了常用工作面通风方式的优缺点以及对瓦斯抽采的影响,得出了近距离高瓦斯煤层群综采工作面宜选用Y型通风的结论。沙曲矿24202工作面从U+L型通风改为Y型通风后,工作面瓦斯抽采量从40 m3/min提高到45 m3/min,瓦斯抽采率从62.5%提高到73%,日产量从600 t增加到1 800 t,工作面回风瓦斯浓度从0.8%降低到0.5%,工作面瓦斯零超限,从实践的角度证明了Y型通风的合理性。     

浅谈祥升煤业3301工作面瓦斯治理效果

针对祥升煤业3301工作面区域煤层瓦斯赋存情况,提出了瓦斯抽采及“Y型”通风的治理措施。在工作面推进过程中,对工作面瓦斯含量进行实时观测,对瓦斯治理效果进行了分析。实施瓦斯抽采和“Y型”通风的治理措施后,降低了工作面瓦斯浓度,提高了煤炭资源回收率。     

赵庄煤矿工作面分源联合立体抽采技术应用研究

针对赵庄煤矿工作面回采过程瓦斯治理现状,通过分析工作面回采过程中的瓦斯来源和涌出规律,结合工作面巷道布置实际设计,设计施工高位钻孔抽采技术、横川闭墙埋管抽采技术,增加底抽巷闭墙埋管抽采技术,对顶板裂隙带积聚瓦斯、垮落带积聚瓦斯、下邻近层上涌瓦斯进行针对性精准抽采。进一步分析得到工作面回采过程中三种分源联合立体抽采技术的抽采浓度、抽采纯量变化规律,验证了三种抽采技术在瓦斯治理中主要作用,并给出了三种抽采技术的最佳抽采混量。通过运用新的分源联合立体抽采模式,使得U形通风方式下的日产万吨的松软煤层高产工作面上隅角、回风巷最高瓦斯浓度在0.7%以下,保障了工作面安全回采。     

“三软”不稳定煤层瓦斯治理技术

针对“三软”不稳定煤层在掘进过程中瓦斯涌出量较大,且煤质较软、顶煤较活的情况,为保证工作面的安全掘进,采用抽、卸、排相结合的方式对掘进面瓦斯进行治理,有效地减少了煤体的瓦斯涌出量,降低了回风流中的瓦斯浓度。     

近距离保护层开采工作面瓦斯治理技术

对乌兰煤矿保护层开采5767工作面的瓦斯涌出规律进行了研究,针对7号煤层和其下部的8号煤层情况,采用顺层、回风巷大倾角钻孔抽采、地面钻井卸压抽采、采空区埋管抽采和穿层钻孔抽采的立体式瓦斯综合治理方法,并对治理效果进行了考察。结果表明:通过采取立体分源瓦斯治理措施,5767工作面回采时瓦斯浓度超限问题得到了有效解决,工作面风量由之前的1 700m3/min降至700 m3/min,回风流中瓦斯体积分数为0.32%～0.60%,保证了工作面的安全回采。     

复合作用下煤层瓦斯抽采时空演化及衰减特性研究

针对顺煤层钻孔瓦斯预抽时间无法合理确定的难题,基于煤岩体力学和渗流力学理论分析顺煤层钻孔瓦斯流动特性并确定瓦斯抽采控制因素,对不同抽采时间和复合作用区域的顺煤层钻孔瓦斯浓度和瓦斯流量进行对比。结果表明：单孔瓦斯浓度在上覆煤层采空区-遗留煤柱和断层带复合作用下具有明显的区域差异特性,在不同区域内呈现相似的不稳定升降、大幅度衰减和趋于稳定阶段演化规律|连续钻孔瓦斯流量均呈负指数衰减规律,初始流量和衰减系数在主控因素是透气性系数时不稳定变化,在主控因素是有效应力时趋于稳定,在预抽时间60～120d内抽采效果最优|同时钻孔瓦斯抽采衰减系数可以作为煤层抽放难易程度的一个辅助判断指标。     

高瓦斯急倾斜煤层综放工作面瓦斯抽采技术研究

根据1155综放工作面高瓦斯急倾斜煤层的地质概况,结合该工作面实测的煤层瓦斯基础参数,得出该工作面煤层瓦斯可进行抽采;通过理论分析和现场实测的方法,确定了该工作面的瓦斯抽采方法和抽采设计参数。现场抽采数据表明1155工作面Cu2煤层可解析瓦斯量最大值为4.05m3/t,工作面瓦斯平均抽采率为47.1%,回风流中瓦斯浓度未超过1%,瓦斯抽采效果达标。通过对1155综放工作面的瓦斯抽采,保证该工作面安全高效的生产,并为类似条件下的推广应用提供了经验。     

高瓦斯矿井6.2m大采高开采关键技术

研制了大采高液压支架,使工作面采煤机一次截割高度突破了6 m,建立了井上井下立体抽采模式,采用＂三进两回＂高瓦斯工作面通风方式、大断面煤巷快速掘进与支护工艺,形成了一套6.2 m厚煤层一次采全高技术和工艺,在高瓦斯厚煤层条件下实现了安全高效开采,工作面最高日产量达到了3.5万t,工作面年产超过了700万t,巷道掘进月进尺达到了1 800 m,为我国厚煤层高效开采提供了借鉴经验。     

辛置煤矿水力压裂试验与效果分析

辛置矿属高瓦斯矿井,煤层透气性差,瓦斯抽采率低,由于目前矿井采掘关系紧张,按照原计划抽采无法满足时间和安全生产的要求。为提高瓦斯抽采效率,确保安全生产,在辛置矿2-559工作面采用了水力压裂技术,有效提高了煤层的透气性,提高了瓦斯抽采效率;降低了煤层瓦斯的压力,降低了煤与瓦斯突出危险性,为辛置矿煤层瓦斯综合治理技术研究探索出新的方法。     

低透气性煤层瓦斯综合抽采及利用模式探索

为了解决平煤股份八矿瓦斯突出问题,结合自身多年经验,探索出了适合平煤八矿的低透气性煤层瓦斯综合抽采及利用模式。通过“运输巷底抽巷+穿层钻孔”掩护运输巷顺利掘进,在工作面两巷道施工完毕后,从两巷施工本煤层钻孔抽采工作面煤层瓦斯。由于本煤层钻孔轨迹难以控制,容易导致工作面中间出现空白带,因此通过“采面中间底抽巷+穿层钻孔”进一步消除采面中间的突出危险性;开发了本煤层钻孔和穿层钻孔的封孔工艺,满足了瓦斯高浓度抽采。瓦斯抽采保障了发电机组的顺利发电,瓦斯发电量逐年上升;瓦斯抽采和发电利用相互促进,形成了良性循环。     

多煤层近距离保护层开采瓦斯涌出规律及抽采方案研究

 为确保近距离保护层工作面的生产安全,采用分源预测方法对罗州煤矿首采工作面瓦斯涌出规律进行分析,研究表明本煤层瓦斯涌出占16.9%,上邻近层瓦斯涌出占50.7%,下邻近层瓦斯涌出占32.4%。在此基础上对罗州煤矿瓦斯抽采方案进行优化设计,首采工作面采用本煤层顺层平行斜交钻孔、采空区埋管抽采结合通风稀释瓦斯,上邻近层采用高抽巷抽采环形裂隙圈内高浓度瓦斯,下邻近层采用底板穿层钻孔抽采底臌断裂带和底臌变形带内的卸压解吸瓦斯。通过保护层卸压开采配合卸压瓦斯强化抽采方法,降低了卸压煤层瓦斯含量,消除了被保护层煤与瓦斯突出危险性。     

综采工作面初采期局部高抽巷瓦斯治理效果分析

以开元煤矿9801综放工作面为研究对象,针对综放工作面初采期瓦斯频繁超限的问题,结合工作面上覆煤岩层覆存状态及采动破断规律,提出了9801综放工作面初采期局部高抽巷布置方案：局部高抽巷分为初采倾向高抽巷段、走向高抽巷段和辅助倾斜高抽巷段3段,顺序联结成抽采系统;初采倾向高抽巷段布置在6号煤层中,至开切眼水平距离为15 m;走向高抽巷段布置在3号煤层中,至工作面的垂直距离为43 m,与回风巷的距离为4 m。现场实际应用表明：回风瓦斯体积分数控制在0.6%左右,尾巷瓦斯体积分数控制在1.4%左右,较好地解决了9801综放工作面初采期瓦斯超限断电问题。     

基于进风巷高位钻孔的上隅角瓦斯治理试验研究

针对平山矿11009工作面采空区瓦斯浓度较高及上隅角瓦斯超限问题,通过对煤层开采后覆岩“三带”分布和瓦斯流动规律的分析,结合11009工作面煤层为近水平煤层且覆岩破坏范围大的实际情况,在工作面进风巷和回风巷均设计施工了高位钻孔,并通过现场试验检验其瓦斯抽采效果。结果表明:11009工作面进风巷高位钻孔对工作面瓦斯治理有着至关重要作用,抽采浓度最大可达90%,较传统的只在回风巷施工高位钻孔抽采纯量提高了55%,有效降低了上隅角和回风流中的瓦斯浓度,增效明显。