煤矿井下煤层渗透率直接测定方法研究及应用

研究了国内外有关学者提出的各种煤层渗透率测定及计算方法,分析了煤层瓦斯运移计算模型,在此基础上提出煤层瓦斯渗流的几点假设。利用瓦斯渗流动量守恒方程和气体状态方程,建立了煤层瓦斯径向流动流量计算方程,并依据现场测试实际情况给定边界条件,建立了煤层瓦斯径向流动状态下的渗透率计算方程,为现场渗透率测试提供理论支撑。通过对地面实验室和煤矿井下现场测试煤层渗透率方法的研究,提出了煤矿井下直接测试煤层渗透率的新方法:圆周渗透率测试法。利用该方法对中马村矿27采区煤层渗透率进行现场实测,并通过反算出的煤层透气性系数与以往实测数据对比,结果表明:圆周渗透率测试法能够实现煤矿井下煤层渗透率的现场直接测定,测试结果准确可靠。     

煤层气的开发与利用

煤层气，俗称煤矿井下的矿井气或煤层甲烷，是煤层在生成过程中伴随产生的一种可燃性气体。也就是煤层在开采过程释放出来的瓦斯或沼气。由于沼气具有燃烧和爆炸性能，因此，在煤矿井下生产中一直把瓦斯作为井下灾害的重要因素之一，成为安全工作的主要对象。开滦矿区已经有100多年的开采历史，现有10个生产矿井，都属于瓦斯矿井，年沼气涌出量达7400万m’左右，其中3个高突矿井，年沼气涌出量达5800万m’，占全局总涌出量的78．38％。长期以来，随着生产的发展，我们始终把防治瓦斯工作列为安全生产的重点，从管理上、技术上、装备上不断提…     

地表石灰岩矿山爆破对煤矿井下巷道稳定性及瓦斯涌出量的影响分析

针对地表石灰岩矿山爆破开采将威胁煤矿井下安全生产问题,分析了井下煤层"三带"发展规律、瓦斯涌出规律、地面石灰岩矿山爆破对南杨煤矿井下巷道稳定性和瓦斯涌出量的影响,对井下巷道顶板岩柱临界安全厚度的确定以及爆破震动速度与爆心距、最大段炸药量之间的关系进行了研究。结果表明:1小葛村石灰岩矿山开采爆破时,允许最大段炸药量不得超过190kg;南杨煤矿井下巷道顶板岩柱临界安全厚度不得小于42.2m。2小葛村石灰岩矿山采场爆破时,只要最大段炸药量和总炸药量不超过允许值,并且按照规划要求开采,就不会对南杨煤矿井下采掘工作面顶板稳定和瓦斯涌出等造成影响。     

晋城矿区瓦斯含量井上下测试结果对比分析

为准确掌握矿井煤层瓦斯含量分布,有效治理瓦斯灾害及开发利用瓦斯资源,对比分析了寺河煤矿、赵庄煤矿井田及邻近区域实施的92口煤层气井瓦斯含量,地勘时期测定的86组瓦斯含量和生产期间井下实测的原始瓦斯含量。结果表明:寺河煤矿煤层埋深在300~450 m时,煤层气含量约为井下实测瓦斯含量的1.28~1.37倍,地勘瓦斯含量约为井下瓦斯含量的1.01~1.10倍。赵庄煤矿煤层埋深在600~750 m时,煤层气含量约为井下实测瓦斯含量的1.05~1.41倍;煤层埋深在450~700 m时,地勘瓦斯含量约为井下实测瓦斯含量的1.01~1.35倍。基于此,得到多源瓦斯含量数据产生差异的主要原因为参数测试条件不同,采样方式不同、残存瓦斯含量测定方法及内容不同等。     

下霍煤矿矿井瓦斯涌出量预测研究

通过实测下霍煤矿3号煤层的原始瓦斯含量、气体组分等瓦斯基本参数,结合地勘期间的瓦斯含量数据、煤层赋存条件、开采技术条件和设计开采方案,在研究下霍煤矿3号煤层瓦斯含量分布规律的基础上,推测出下霍煤矿井田范围内的3号煤层既有甲烷带,又有瓦斯风化带,采用分源预测法对下霍煤矿一、二采区3号煤层开采时的矿井瓦斯涌出量进行了预测。     

低透气性复合煤层群开采矿区的瓦斯综合治理与开发

本文介绍了高瓦斯、低透气性、复合煤层群开采矿区的瓦斯综合治理与开发，指出只要从安全、资源、环保的角度出发，在现场管理中给予高度重视，通过采用先进的地面原始煤层压裂井技术、地面垂直采空区钻井技术、灵活多变的井下抽采技术等多种方式，煤矿掘进工作面、采煤工作面的瓦斯是可以控制的，同时煤矿瓦斯也是可以得到有效的综合开发利用的。     

整合矿井的瓦斯治理技术

对于小规模矿井整合后通风困难、瓦斯涌出量显著增大的问题,在分析瓦斯涌出异常增大的原因及瓦斯来源的基础上,有针对性地提出了中柱煤矿回采工作面2煤层瓦斯治理方案,解决了整合矿井带来的瓦斯治理难题,实现了高瓦斯煤层的安全高效开采。     

黔西某井田瓦斯地面开采潜力评价

在分析贵州黔西某井田的煤层展布、煤层物性及瓦斯分布特征的基础上,对该区煤层瓦斯地面开采潜力进行了评价。结果表明,该井田主力煤层厚度较稳定、埋深浅、瓦斯量较高,可以进行瓦斯地面开采。瓦斯含量及丰度与埋深呈显著正相关,瓦斯地面开采有利区受埋深控制。预测主力煤层瓦斯资源量为7.28×10~8 m~3,9~#煤层应作为地面瓦斯开采的首要目标层。     

地面钻井抽采卸压煤层及采空区瓦斯的流量计算模型

以神华宁夏煤业集团乌兰煤矿地面钻井瓦斯抽采系统为研究背景,根据质量守恒和能量守恒定律,建立了确定地面钻井抽采卸压煤层及采空区瓦斯流量的数学模型,采用该模型对乌兰煤矿保护层开采区域钻井抽采的不同瓦斯源的流量进行了计算,结果表明,2、3号卸压煤层瓦斯抽采量占总抽采量的520%～891%,充分反映了保护层开采具有显著的卸压效果。     

煤与瓦斯突出事故的原因分析与对策

<正>随着矿井开采深度的不断加大,煤层瓦斯压力加大、瓦斯含量高,煤质松软、煤层透气性低,煤层瓦斯不易在采前抽采。但在采掘过程中由于瓦斯放散量大、放散速度快,尤其是在开采煤层地质条件复杂的情况下,煤与瓦斯突出灾害日趋严重,已成为影响和制约生产的重要因素。结合苗圃煤矿一起煤与瓦斯突出事故,通过分析地质构造和采掘活动找出了发生事故的原因,提出防治类似事故发生的对策建议。1开采地质条件苗圃煤矿矿井采用中央边界抽出式通风,井下各用风地     

松软煤层片帮漏顶防治技术研究

金黄庄矿业公司是新建矿井,属于煤与瓦斯突出矿井,地质条件极其复杂,首采面B102工作面开采期间断层较多,松软煤层的形态均呈层状,煤层中沿顶位置煤体松软,煤层厚度不稳定变化较大,开采过程中出现了严重的片帮、漏顶等情况。根据工作面煤岩层特点和水分对煤岩改良作用的原理,采用煤壁浅孔注水和超前加固综合治理技术,实现了工作面煤壁的稳定,保证了矿井安全、正常生产。     

榆神矿区浅埋煤层减水开采中预疏放标准确定方法

榆神矿区地处干旱半干旱地区,生态环境十分脆弱。疏放水是榆神矿区顶板水害防治的主要手段,但过度疏放不仅增加矿井排水负担,而且不利于保护浅层地下水资源。因此,在确保防治水安全的前提下,计算预疏放残余水头、确定预疏放阶段和回采阶段第四系松散含水层漏失量,从而实现总漏失量最小是煤炭减水开采中的重点研究问题之一。以榆神矿区锦界煤矿为例,在分析井田含、隔水层赋存特征的基础上,建立了煤层开采的2种充水模式,并对顶板含水层进行了富水性分区;以矿井涌水量实测数据为基础,分析了涌水量变化规律及其构成比例;采用Drain边界刻画多工作面连续回采内边界,建立了锦界煤矿采掘扰动条件下地下水流数值模型,研究了两种充水模式下预疏放残余水头在不同工况下的第四系松散含水层总漏失量变化规律,确定了工作面预疏放结束标准。结果表明:锦界煤矿煤层顶板为典型的沙(层)-土(层)-基(岩)型结构,主要充水水源为风化基岩水,主要充水模式为土层未缺失风化基岩充水型及土层缺失风化基岩和松散层混合充水型。采用GIS多元信息融合技术划分的井田富水性分区结果显示,相对强富水区位于井田二盘区局部地段、三盘区和四盘区大部分地段,与现场实际基本一致。矿井疏放水量与工作面回采残余涌水量曲线变化趋势基本一致,各占矿井涌水量的50%左右。通过数值模型计算得出两种充水模式下工作面预疏放结束标准为将充水含水层疏放至煤层底板以上15~20 m,保留一定的残余水头可进行回采,无需继续疏放。此时,第四系松散含水层水资源总漏失量最小,可起到减水采煤的作用。研究成果为榆神矿区浅埋煤层提供了“减水开采”的新思路。     

浅埋煤层穿越河道采煤的实践与研究

为防止煤层回采过程中地表水通过导水裂缝带流入井内,威胁矿井安全,基于神府矿区柠条塔煤矿N1201工作面新民沟区域富水区水文地质条件,运用经验公式计算出该工作面回采后,工作面上方地表河流段会形成塌陷区,塌陷后的导水裂缝带高约60 m,使工作面与地表相贯通,通过SF6气体试验得以证实。为此采用在井下设置排水仓、地表安设排水管道、河道裂缝处开挖充填等综合技术防止地表水向井下下渗,结果表明,回采过程中工作面涌水量仅较原来增加了4.7m3/h,实现了穿越河道浅埋煤层安全开采。     

特厚煤层充填开采对地表村庄的影响研究

随着煤炭资源的不断开发,"三下"(建筑物下、水体下、道路下)压煤问题越来越突出,充填采煤法成为"三下"压煤开采的有效方法。基于公格营子矿特厚煤层似膏体充填开采实践,通过充填开采地表沉陷实际观测和地表移动变形的预计分析,结合地表建筑的受损等级标准,就充填开采对地表村庄的影响进行了研究。结果表明,似膏体巷式充填开采控制地表下沉的效果良好,地表沉陷下沉系数为3.5%。特厚煤层全部充填开采后,村庄范围地表移动变形不明显,将不会影响村庄范围内的建筑物正常使用。     

钻孔测温定位技术在井下火源位置探测中的应用

袁堂井901采区⑤分层为3#煤层最底开采分层,由于④分层带采煤柱5 m形成的煤体破碎带,导致⑤分层轨道巷煤柱侧340#棚～360#棚出现高温、高浓度标志性气体、煤焦油味等矿井煤层自燃征兆。在分析破碎煤体空间分布、浮煤厚度以及漏风状况基础上,采取钻孔注水控制火灾进一步扩展,采用气体分析了解火灾状态,采用钻孔测温定位技术准确确定火源位置,然后通过钻孔注复合高分子材料将煤层自燃火灾彻底消除,从而保障了煤矿的安全生产。     

大采高浅埋煤层开采地表移动变形特征研究

 大采高浅埋煤层开采地表地表移动变形具有一定的特殊性,在对韩家湾煤矿2304工作面开采地表移动观测的基础上,确定了韩家湾煤矿开采岩层移动参数,分析了影响采空区地表裂缝形成的主要因素,给出了厚松散层浅埋煤层开采地表移动变形破坏规律。为今后矿井“三下”开采以及保护煤柱的安全合理留设提供相关参数与科学依据。     

大西煤矿矿井瓦斯涌出量预测及误差分析

通过实测3号煤层的原始瓦斯含量、气体组分、采落煤残存瓦斯含量、工业分析等瓦斯基本参数,结合煤层赋存条件、开采技术条件和设计开采方案,在研究大西煤矿3号煤层瓦斯含量分布规律的基础上,运用分源预测法预测了达产后不同时期的矿井瓦斯涌出量,并确定了相应的瓦斯涌出等级。     

大柳塔煤矿薄基岩浅埋煤层工作面矿压规律研究

为了研究薄基岩浅埋煤层矿压规律,防止薄基岩浅埋煤层工作面发生切顶事故,造成溃砂溃水事故,通过对大柳塔煤矿22614工作面现场矿压观测,得出了薄基岩浅埋煤层工作面矿压显现规律,结果表明：工作面上覆基岩厚度大于10 m的区域,工作面顶板来压比较明显,支架动载系数相对比较大,工作面上覆基岩厚度小于10 m的区域,工作面顶板来压不明显,实测工作面支架工作阻力大部分为5 400～7 200 kN,现有支架能满足生产需求。     

均压通风技术治理浅埋深、大漏风火区

针对龙华煤矿浅埋深煤层工作面存在上覆房柱式采空区和废弃巷道形成的大漏风火区和火灾气体威胁等难题,设计并实施了均压防灭火技术措施,通过采用调节风窗和局部通风机联合均压的方式,均衡了大漏风火区内主要漏风通道两端的风压,使得整个大漏风火区基本处于均压状态,改变了通风系统内的压力分布,抑制了火灾气体涌入本煤层工作面,从而有效遏制了上覆煤层老窑及地表露天矿剥离引起的大规模明火燃烧对本煤层工作面回采的影响。