保护层上风巷穿层钻孔抽采被保护层卸压瓦斯的试验研究

谢桥矿1242(1)工作面在回采过程中,通过采用地面钻井、底板抽采巷、上风巷穿层孔抽采被保护层卸压瓦斯,以及顶板走向钻孔和采空区埋管综合治理瓦斯技术,取得了较好的效果,尤其是在地面钻孔失效范围采用保护层工作面上风巷穿层钻孔抽采被保护层卸压瓦斯,是矿井在特殊条件下瓦斯抽采方式上的一个新的尝试。     

基于岩层移动的下邻近层卸压瓦斯抽采及应用

以淮南新庄孜矿62114工作面为工程应用背景,研究分析了近距离上保护层开采工作面的瓦斯涌出规律,并提出了瓦斯治理措施.研究结果表明,1)上保护层采动作用下,在采动影响范围内下伏煤岩体可分为底鼓裂隙带和底鼓变形带,处于底鼓裂隙带内的下被保护层有向保护层采空区运移的趋势;2)在近距离上保护层开采工作面采用Y型通风方式可解决工作面上隅角瓦斯积聚、超限问题;3)下被保护层的穿层钻孔间距设计原则上需小于等于1倍的层间距,才能保证有效杜绝被保护层卸压瓦斯涌入保护层工作面.最后对淮南新庄孜矿近距离上保护层开采工作面进行了瓦斯抽采效果分析和总结.     

下向穿层钻孔抽采瓦斯技术实践

介绍了在被保护层底板巷向保护层工作面施工下向穿层钻孔，抽采保护层工作面采空区瓦斯的具体做法，并对取得的效果进行了分析总结。     

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。     

Y型通风高位钻孔抽采被保护层卸压瓦斯研究

为防止被保护层卸压瓦斯大量涌向保护层工作面,进而造成Y型通风工作面回风巷和采空区瓦斯超限,依据保护层开采卸压理论以及采空区上覆岩层“裂隙三带”中的瓦斯运移规律,采用在Y型通风工作面布置高位钻孔抽采被保护层卸压瓦斯,并在羊东矿现场对高位钻孔关键参数进行了设计,终孔位置高度设计为24 m,倾向控制范围设计为9.5～60.0 m,终孔间距设计为10 m.现场应用结果表明:高位钻孔瓦斯抽采率为60.8％,回风巷平均瓦斯体积分数维持在0.27％,最高为0.46％,杜绝了Y型通风工作面回风巷和采空区瓦斯超限.     

下向穿层钻孔瓦斯抽采技术

潘一煤矿采用被保护层底板抽采巷道下向穿层钻孔抽采保护层工作面采空区的瓦斯,消除了保护层开采中的瓦斯问题,实现了安全高效开采的条件。     

近距离保护层Y型通风工作面瓦斯抽采数值模拟研究

为了研究Y型通风近距离保护层采场的瓦斯浓度分布规律,以新庄孜煤矿62114保护层开采现场条件为基础建立模型,运用Fluent软件进行数值模拟研究。模拟获得了有抽采和无抽采条件下采场瓦斯浓度分布规律,为现场瓦斯治理工作提供了方向和理论依据。     

深井沿空留巷Y型通风首采关键卸压层工作面瓦斯治理

针对深井沿空留巷Y型通风首采关键卸压层工作面瓦斯治理问题,在分析关键卸压层工作面瓦斯卸压范围的基础上,确定不同的瓦斯抽采区,并根据确定的瓦斯抽采区,选择采前、采后的立体穿层钻孔抽采瓦斯及留巷侧采空区埋管抽采瓦斯的综合瓦斯治理技术,较好地解决了深井沿空留巷Y型通风首采关键卸压层工作面瓦斯问题.     

“Y”型通风工作面邻近层卸压瓦斯高效抽采技术

为了减少煤炭资源浪费和积极应对国家限制或地方煤矿监管部门禁止"U+L"型通风所带来的工作面瓦斯治理困局,针对兴无煤矿的近距离煤层群的特殊地况,在试验工作面的采空区开展高水充填沿空留巷项目,将工作面"U+L"型通风改为"Y"型通风,采用斜向穿层钻孔抽采邻近层卸压瓦斯。结果表明:试验采用斜向穿层钻孔方法使瓦斯抽采率提升了10%,达到47%;并且改为"Y"型通风后,采用该方法仍能解决瓦斯抽采的需要。     

近距离上保护层底板岩层钻孔瓦斯抽采技术

针对近距离上保护层工作面开采期间瓦斯涌出量大的问题,通过分析近距离上保护层底板煤岩层采动效应与被保护层瓦斯越流规律,提出近距离上保护层底板岩层钻孔瓦斯抽采技术。在资江煤矿3527保护层工作面进行了现场试验,结果表明:底板岩层钻孔最大瓦斯抽采体积分数50%,瓦斯抽采纯量0.81~2.03 m3/min,平均1.47 m3/min,并确定了底板岩层钻孔的有效抽采范围,该方法实现了保护层工作面的瓦斯防治。     

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。     

岩石截流钻孔抽放瓦斯技术的应用

针对近距离煤层群下开采保护层时,瓦斯易从邻近层涌入回采工作面的问题,在试验煤矿采用了岩石截流钻孔抽放瓦斯技术,通过效果考察并将其与邻近层钻孔抽放瓦斯技术进行对比,结果表明:岩石截流钻孔抽放瓦斯技术能有效将上邻近层涌向工作面的部分瓦斯进行拦截,达到了防止工作面回采过程中瓦斯超限的目的。     

煤矿瓦斯抽采封孔工艺的探讨

为了提高煤矿瓦斯抽采钻孔封孔工艺,对穿层钻孔和顺层钻孔的设计和传统工艺的封孔进行了对比分析,提出了本煤层顺层三段式聚氨酯砂浆带压组合式、工作面封孔器以及穿层钻孔两段式聚氨酯砂浆封孔等新工艺。应用表明,新工艺有利于提高瓦斯抽采浓度,延长抽采时间,解决了封孔中遇到的许多问题,确保了煤矿瓦斯抽采工作顺利安全高效抽采。     

低透气三软煤层瓦斯综合治理技术研究

永华能源郭村煤矿位于偃龙矿区,主采的二1煤层地质构造简单,为典型的三软煤层.该煤层瓦斯含量高,煤层透气性系数低,煤质松软、破碎,抽放钻孔成孔困难.通过采用穿层钻孔并辅助水力冲孔预抽,运输巷、回风巷顺层长钻孔抽放,工作面浅孔抽放,采空区埋管、插管抽放等方法,有效增加了煤层透气性,降低了瓦斯压力,提高了抽放率,实现了矿井的安全生产.     

Field investigation of using water injection through inseam gas drainage boreholes to control coal dust from the longwall face during the influence of abutment pressure

Coal dust is a primary contributor to underground coal-mining disasters and is also a major factor in adversely affecting the occupational health of mine workers. Pre-wetting the coal seam with water injection is widely considered as one of the effective means of mitigating coal dust generation during mining. Injecting water through inseam long boreholes parallel to the working face is a commonly used technique. However, for most fully-mechanised top-coal caving working faces, inseam gas drainage boreholes are drilled to extract gas from the gassy seam prior to mining. Therefore, there is neither enough time nor space at the working site for an elaborated water injection process. Based on the mining conditions at Panel 9801 of the Yangquan coalfield, this study designed a water injection system through the inseam gas drainage boreholes to control dust arising from the longwall face. Under the influence of abutment pressure, water injection through a set of inseam gas drainage boreholes was experimentally investigated to offset the conflict between water injection and gas drainage in terms of the time and space availability. The relations between the amount of injected water, the injection rate, the seam moisture content and the coal dust level at the working space were investigated. The effect of water injection for dust control at different distances ahead of working face was assessed. With the change of abutment pressure, the effect of water injection to inseam gas drainage and gas emission at working face was revealed and a space-time balance between gas drainage and dust control by water injection was established. The results indicate that under the influence of abutment pressure, water injection through inseam gas drainage boreholes wetted the seam and decreased the dust level at the working face. Water injection only has marginal influence on inseam borehole drainage and has a negligible impact on the gas level produced at the working face. Under the influence of abutment pressure, the optimum area for water injection through the inseam boreholes was the primary fracture opening zone and the secondary fracture development zone.     

演马庄矿综合瓦斯治理模式及成套技术

演马庄矿开采的二₁煤层为单一厚煤层,透气性低,瓦斯含量高,瓦斯涌出量大。以27151工作面瓦斯治理为例,通过顶板岩巷穿层钻孔和顺层钻孔预抽区段和条带煤层瓦斯、回采工作面综合治理瓦斯、瓦斯抽采系统优化,并配套水力冲孔、水力压裂和深孔预裂爆破等卸压增透措施,全方位、多层次、综合化的瓦斯治理模式,使得控制区域应力得到消除、煤层透气性系数大幅度提高,瓦斯抽放量有大幅度提高,能够有效缩短抽采达标需要的时间,保证了采煤工作面在回采过程中的安全生产。     

基于CFD模拟的邻近层穿层钻孔瓦斯抽采优化设计

以山西新大地煤矿15101综放面为研究对象,通过研究采动覆岩移动破坏规律及15101综放面邻近层卸压瓦斯抽采特征,确定了15101综放面穿层钻孔布置的基本原则,据此原则提出了穿层钻孔布置的6种优化方案,并利用FLUENT对优化方案进行计算.根据模拟结果,确定了邻近层穿层钻孔的最优布置参数:穿层钻孔终孔距15#煤底板垂直高度为50 m,终孔伸入工作面的水平距离为20m.钻孔布置参数优化以后,新大地煤矿15101综放面邻近层瓦斯抽采取得较好效果,平均瓦斯抽采总量达到了51.8 m3/min.     

综采面顺层钻孔瓦斯抽放消突技术研究

成庄矿为了消除煤层的突出危险性，安全有效地开采井下3号煤层4311综采面，采用顺层钻孔预抽该综采面回采区域煤层瓦斯。成庄矿4311综放面作为试验区进行了消突措施、消突效果技术研究，在该综采面预抽煤层瓦斯过程中以及抽放结束后，进行煤层残余瓦斯含量测定，并对该综采面煤层区域进行预抽煤层瓦斯抽采效果达标和消突效果达标评判。上述措施确保了该矿综采面4311的高产高效安全生产，取得了良好的经济效益。