大通煤矿3~#煤层瓦斯赋存特征及涌出量预测

开采深度和开采速度的增加,瓦斯动力突出灾害频发,瓦斯预测以及全矿区评判成为开采任务的重要研究方向。为进一步揭示大通矿区范围内瓦斯赋存以及突出可能性,采用采区实测数据对矿井范围内瓦斯含量以及涌出量进行预测。研究结果,4个采区的瓦斯赋存量和埋深进行拟合,3~#煤层的埋藏深度与瓦斯含量拟合关系为W=0.005 7H+2.161 8(R²=0.88),分源预测法分别计算了回采工作面、掘进工作面和生产采区的瓦斯涌出量,井田内3~#煤层瓦斯含量具有北高南低的特征,矿井最大绝对瓦斯涌出量达14 m³/min,相对瓦斯涌出量约为5.6 m³/t。     

复产矿井不同方法瓦斯涌出量预测结果对比研究

针对复产矿井面临的瓦斯基础参数缺失,导致煤层掘进和回采期间配风量计算依据不足的问题,在分析井田地勘瓦斯地质资料的基础上,根据矿井开拓方式、煤层及瓦斯赋存规律,采用不同方法预测利民煤矿矿井瓦斯涌出量。结果表明,基于矿山统计法预测的矿井绝对瓦斯涌出量为28.17~34.11 m^3/min,相对瓦斯涌出量为59.96~78.74 m^3/t;基于分源法预测的矿井相对瓦斯涌出量为55.34~90.59 m^3/t,绝对瓦斯涌出量为36.90~60.39 m^3/min。2种方法预测矿井相对瓦斯涌出量的结果基本一致,而采用矿山统计法预测矿井绝对瓦斯涌出量时大大小于分源预测法,这与采用年度推算预测时未考虑矿井产量变化有关。     

水力压裂增透工艺及瓦斯综合治理效果考察研究

针对某矿703综采工作面瓦斯涌出问题，在工作面回采前先对工作面进行顺层孔致裂卸压增透，再施工工作面顺层抽采钻孔治理本煤层瓦斯涌出。结果表明，未压裂区域煤层原始瓦斯含量为6.68 m³/t,压裂区域煤层瓦斯含量约为3.59 m³/t;未压裂区域煤层原始瓦斯压力为0.4 MPa,压裂区域煤层瓦斯压力约为0.14 MPa;未压裂区域煤层透气性系数为0.007 3 m²/(MPa²·d^-1),压裂区域煤层透气性系数为0.024 2 m²/(MPa²·d^-1),与未压裂区域相比，压裂区域的瓦斯抽采浓度和抽采纯量都有大幅度的提高；703工作面采取措施前，回采工作面相对瓦斯涌出量16.6 m³/t,绝对瓦斯涌出量84.01 m³/min;而703工作面采用综合瓦斯治理措施情况下，回采工作面相对瓦斯涌出量13.29 m³/t,绝对瓦斯涌出量60.28 m^...     

原相煤矿瓦斯抽采量预测研究

通过对原相煤矿矿井瓦斯含量分布及瓦斯基础参数进行测试,得出02号煤层最大瓦斯含量约14.50 m³/t,2号煤层最大瓦斯含量约15.20 m³/t.根据02、2号煤层矿井瓦斯涌出量预测,02号煤层工作面为瓦斯治理的重点,其中关键是下邻近层涌出瓦斯的治理。对02号煤层工作面进行瓦斯抽采量预计,得到工作面总抽采量为48.91 m³/min,风排瓦斯量为10.42 m³/min.     

分源法在深部采区瓦斯含量预测中的应用

该文论述了分源法预测瓦斯含量原理,通过实例介绍了该方法在矿井深部采区瓦斯涌出量预测中的应用。预测出孔庄煤矿深部Ⅳ1采区工作面日产量为2333t时的绝对平均瓦斯涌出量为9.79m3/min。其中开采层瓦斯涌出占采煤工作面总涌出量的79.37%。首采区绝对瓦斯涌出量为18.71m3/min。     

保护层开采工作面瓦斯涌出量预测

分析了分源法预测保护层工作面瓦斯涌出量理论和保护层开采时上覆煤岩层采动裂隙的分布，然后应用分源法预测了谢桥矿1242(1)保护层开采工作面瓦斯涌出量，预测结果为15.93~17.22 m3/min，误差为3.3%~4.5%.     

老矿井深部开采瓦斯鉴定与瓦斯来源分析研究

根据绝对瓦斯涌出量及相对瓦斯涌出量的最大值定级旬为下旬,绝对瓦斯涌出量为7.29m3/min,相对瓦斯涌出量为3.35m3/t,绝对瓦斯涌出量小于40 m3/min,且相对瓦斯涌出量小于10 m3/t,鉴定结果为低瓦斯矿井。     

分源预测法在大型矿井瓦斯涌出量预测中的应用

为准确掌握矿井瓦斯涌出量,实测了赵庄煤矿3#煤层的含量、吸附常数等瓦斯赋存参数,分析了瓦斯赋存规律,得到3#煤层瓦斯含量与埋藏深度的关系模型;同时,采用分源预测法分别计算出回采工作面、掘进工作面及采空区瓦斯的涌出量,最终得到矿井产量8.00 Mt/a时矿井的相对瓦斯涌出量为19.87 m~3/t、绝对瓦斯涌出量为334.47 m~3/min,为矿井通风和瓦斯治理提供了可靠依据。     

高瓦斯采煤面抽放瓦斯可行性研究

淄矿集团坤升公司(原南定煤矿)是按低瓦斯矿井设计的，随着开采强度和开采深度的增大，矿井的瓦斯涌出量呈明显的上升趋势，到1990年被确定为高瓦斯矿井。2002年瓦斯绝对涌出量32．06m^3/min，相对涌出量33．94m^3/t。     

镇城底矿22208工作面瓦斯治理技术探讨

采用分源预测法计算得到镇城底煤矿22208工作面回采时本煤层相对瓦斯涌出量为3.06 m^3/t,绝对瓦斯涌出量为6.38 m^3/min,邻近层绝对瓦斯涌出量为2.53 m^3/min。采用“本煤层顺层钻孔抽采+裂隙带高位钻孔抽采+采空区回风隅角插管抽采”技术方案进行工作面瓦斯治理。现场瓦斯监测表明,工作面回采期间,回风瓦斯浓度保持在0.4%~0.6%之间,保证工作面安全生产。     

千米深井区域压裂增透技术应用与研究

针对矿井开采垂深下延，煤层透气性低，造成矿井采掘接替紧张现状。以平煤股份十二矿己₁₅-31040进风巷低位瓦斯治理巷为工程背景，对比采取水力压裂增透技术前后，煤层区域瓦斯含量的卸压效果。现场实测，己₁₅、己_16-17煤层绝对瓦斯压力分别为0.83～1.30、0.86～1.06 MPa，原始瓦斯含量分别为5.41～12.86、9.63～13.84 m³/t。水力压裂后分别沿压裂孔走向、倾向方向、不同步距点进行卸压效果考察:己₁₅煤层瓦斯含量较原始平均值降低5.41 m³/t左右，己_16-17煤层瓦斯含量较原始平均值降低2.91 m³/t左右。研究得出，沿走向方向外段瓦斯含量降幅大于里段，沿倾向方向巷道下帮方向瓦斯含量降幅大于上帮方向。研究分析煤层抽采效果考察等工作，为大垂深、低透气性，高应力矿井煤层增透促抽提供指导。     

基于层次分析法的煤与瓦斯突出预测研究

为了对煤与瓦斯突出进行预测，采用层次分析法研究了煤与瓦斯突出预测方法，分析了煤与瓦斯突出因素，对煤与瓦斯突出瓦斯压力和瓦斯含量临界值进行了确定。建立了煤与瓦斯突出的相关指标的层次分析模型。研究得出，某矿5号煤层的煤层瓦斯压力指标临界值为0.68 MPa，5号煤层瓦斯含量指标临界值为10.8 m³/t；影响煤与瓦斯突出的指标依次为煤的破坏类型和坚固性系数、顶板强度和厚度、煤层厚度、瓦斯压力、地质构造、瓦斯含量和埋深。研究为类似条件下煤与瓦斯突出预测提供了技术支持。     

瓦斯含量多元数据融合分析及突出临界值确定

新建矿井由于运行时间较短，对瓦斯含量和地质信息勘探较少，在煤与瓦斯突出预测中存在较大困难。以山西某矿为研究背景，利用地勘钻孔瓦斯含量、瓦斯涌出量反演瓦斯含量以及瓦斯压力正演瓦斯含量相结合的多元数据融合分析方法，对山西某矿瓦斯含量进行预测，对突出危险预测敏感指标及其临界值进行确定。采用3种方法对瓦斯含量进行多元对比分析，结果表明，山西某矿瓦斯含量符合常规瓦斯地质规律，即与标高呈正相关关系；三者数据样本稳定，使得多元数据综合预测瓦斯含量更为可靠；通过对山西某矿10号煤层瓦斯含量预测可知，百米瓦斯含量增加2.6 m³/t,瓦斯风化下界为-257 m;根据邻近矿井煤与瓦斯动力参数与0.74 MPa下的瓦斯含量对比，确定瓦斯含量6 m³/t为该矿发生瓦斯突出的临界值。     

黄岩汇煤矿综采工作面上隅角瓦斯治理技术研究

黄岩汇煤矿煤层透气性系数差,原始瓦斯含量低,在回采期间工作面绝对瓦斯涌出量较大,上隅角瓦斯浓度容易超限。现场跟踪考察分析了15108综采工作面上隅角瓦斯来源,找到了采放煤和采空区瓦斯涌出的主要原因,并提出了以高抽巷和顶板低位斜向钻孔相结合的卸压瓦斯治理模式,对卸压瓦斯抽采效果进行评价。研究表明:高抽巷平均抽采纯量69.5 m^3/min,最大90.0 m^3/min,可达全部抽采量的92%;低位钻孔抽采措施起到较好的辅助作用,最大抽采纯量为12.4 m^3/min,平均为5.8 m^3/min。回采期间上隅角瓦斯浓度维持在0.08%~0.40%。     

高瓦斯矿井区域瓦斯分级治理方法及其在潞安矿区的应用研究

随着矿井煤炭开采不断向深部发展,煤层地应力不断增大、煤层瓦斯含量不断增加,矿井发生瓦斯灾害的危险程度显著增加,高瓦斯矿井区域瓦斯预测与治理已成为制约矿井安全高效生产的关键。由于受地质构造等影响,井田不同区域的瓦斯赋存情况差异较大,采用固定单一的瓦斯治理措施将严重影响矿井的采掘接替。以潞安矿区为工程背景,根据地质构造特征与瓦斯赋存情况将矿区划分为4个地质单元,探讨了各区域瓦斯分布规律及其随埋深的关系,提出了基于煤层瓦斯突出危险程度的区域瓦斯分级治理方法,针对不同煤层瓦斯含量和煤体坚固性系数等情况采取不同的瓦斯治理措施。研究表明,潞安矿区各地质单元内主采煤层瓦斯含量均随埋深的增加呈线性增长趋势,且呈东低西高分布;对矿区瓦斯含量W≥16 m³/t、8≤W<16 m³/t和W＜8 m³/t三种等级,结合煤层埋深和煤体坚固系数的影响,综合采用地面井预抽、井下定向长钻孔/顺层钻孔/底抽巷穿层钻孔预抽条带瓦斯、顺层立体交叉钻孔预抽工作面瓦斯的地面—井下联合抽采措施,为矿区的安全、高效采煤作业提供了技术保障。     

废弃煤矿瓦斯资源量预测模型的构建与应用

准确预测废弃煤矿的瓦斯资源量及瓦斯资源类型，可以为其抽采可行性评价和抽采方案设计提供重要依据。以沈北煤田废弃的清水二矿为研究对象，针对矿井不同位置的煤炭剩余量、孔隙率、受采动影响程度和内部瓦斯赋存状态的差异，将矿井瓦斯资源划分成采空区、冒落带、裂隙带等裂隙空间中的游离态瓦斯和采动影响区、遗煤、邻近层、未采区的吸附态瓦斯7类，并分别建立了相应的瓦斯资源量预测数学模型。将清水二矿研究区划分为不同块段，分析各块段瓦斯资源的构成类型，并使用所建立的数学模型进行计算，得到了研究区整体的瓦斯资源量。结果表明，清水二矿的瓦斯资源总量为276×10⁶ m³，未采区的吸附态瓦斯含量最多，占比达到76.98%，邻近层卸压区域的吸附态瓦斯含量最少，占比不足1%；游离态瓦斯资源总量占比整体不超过10%，其中游离态瓦斯资源量占比裂隙带＞冒落带＞采空区。研究为废弃矿井瓦斯资源量的准确计算提供了一种方法。     

祁东井田71煤层煤层气开发潜力评价

针对煤层气开发潜力评价过程中的常规参数难以定量描述气体解吸完整过程的缺点，以祁东井田为例，在对该区地质特点和储层特征进行分析的基础上，结合等温吸附曲线提取临储压差、临废压差、有效解吸量、解吸效率等指标，分析了研究区煤层气的解吸过程并建立了煤层气开发潜力的定量评价方法。结果表明:祁东井田71煤层为碎粒结构煤，塑性大，渗透率低，需要通过水平井分段压裂的方式进行开发；该储层产气过程中只经历敏感解吸阶段，最大解吸效率为8.23 m³/（t·MPa），见气后短时间内可获得较高产量的工业性气流，解吸量最高可达7.5 m³/t，具有较高的产气潜力；该煤层临储压差高达4.83 MPa，表示井底见气前要经历长时间的降压过程，随后产气量快速上升，应该采用平稳缓慢的排采方式，避免压力波动和煤粉产出。     

SF6示踪气体在近距离煤层群工作面漏风检测中的应用

近距离煤层群是指在开采本煤层时对邻近煤层有明显采动影响的煤层群。以许疃煤矿7₂28回采工作面为例，上覆存在7₁煤层采空区，在煤层采动影响下形成多种漏风通道，漏风形式复杂，严重影响矿井的安全生产。利用SF6示踪气体连续定量释放法对7₂28工作面及回风巷漏风量规律进行定量研究，在0~150 m（距下隅角距离）范围内工作面主要向采空区漏风，在150 m后采空区向工作面漏风，整体漏风量为93 m³/min，漏风率为4.7%。回风巷在煤层间距薄弱处，存在明显向上覆采空区漏风现象，漏风量为37 m³/min，漏风率为1.9%。通过测试掌握了工作面及巷道漏风规律，针对性地提出预防措施，为该工作面的安全生产提供了保障。     

老年褐煤综放工作面CO来源分析及治理技术研究

针对敏东一矿低变质老年褐煤低温氧化造成综放工作面回风隅角CO超限问题，通过分析I0116³00综放工作面回风隅角CO来源，提出了以有害气体抽采为主，以帷幕注氮、气幕稀释、喷洒阻化剂、均压通风等为辅的综合防治技术措施，并进行了现场应用。研究结果表明:I0116³00综放工作面回风隅角埋管进行CO等有害气体控制抽采，有效降低了隅角及回风CO浓度；采空区帷幕注氮，惰化遗煤氧化，可以有效抑制CO的生成量；局部均压通风和上隅角导风对抑制采空区CO涌出有较好的效果，工作面最佳配风量控制在1 350 m³/min左右并适当提高上隅角风压，有效减少了采空区CO涌出。通过现场应用，消除了I0116³00综放工作面回风隅角CO超限隐患，为回采工作面的安全生产提供了保障。