U型通风系统上隅角埋管采空区瓦斯治理技术

以山西晋煤集团岳城煤矿1303(下)综采工作面为例,探讨了U型通风系统上隅角埋管采空区瓦斯抽采技术,试验结果表明,采用上隅角采空区尾部埋管抽放技术能够改变采空区瓦斯流场,抑制上隅角瓦斯向回风巷涌出,有效降低上隅角及工作面回风流瓦斯浓度。     

坚硬顶板综采工作面采空区三维立体式瓦斯治理技术研究

针对某矿综采工作面瓦斯治理难题，根据瓦斯赋存规律及地质特征，采用高位钻孔抽采邻近层卸压瓦斯、高位巷抽采邻近层及采空区瓦斯、临近巷道及邻近采空区瓦斯抽采、回风隅角深孔预裂爆破放顶相结合的瓦斯综合治理模式。通过该模式的现场应用，显著提高了综采工作面及上隅角瓦斯治理效果，综采工作面上隅角瓦斯浓度控制在0.5%以下，回风流瓦斯浓度控制在0.3%以下，保证了生产安全。     

大倾角大坡度仰采综采工作面瓦斯治理技术应用

山西泓翔煤业有限公司1139综采工作面为大倾角、大坡度仰采工作面，采用上行通风方式，采空区瓦斯涌出量较大，回风流及上隅角瓦斯浓度较高，瓦斯治理难度大。根据工作面煤层赋存条件和瓦斯涌出特点，采用以抽采为主的瓦斯治理技术，工作面回风流和上隅角瓦斯浓度分别控制在0.3%、0.4%以下，保证了矿井生产安全。     

高瓦斯矿井急倾斜综放面瓦斯涌出规律研究

针对四川广旺公司赵家坝煤矿1944综采工作面上隅角瓦斯超限的问题，采用单元法在现场测量工作面瓦斯涌出量和采空区漏风量，研究了高瓦斯矿井急倾斜综放面瓦斯涌出规律以及U型上行通风工作面风流流动原理。结果表明，采面的瓦斯浓度从煤壁至中部再至采空区有先下降后上升的趋势，采空区的回风侧瓦斯浓度要比进风侧高，靠近回风侧的采面上部（上隅角附近）是瓦斯浓度容易超限的区域；采面上、下隅角部分的漏风量最大，在上、下隅角采取堵漏措施可以有效防止采空区瓦斯涌出至工作面。     

薄煤层快速回采工作面瓦斯综合抽采技术应用实践

针对薄煤层快速回采工作面瓦斯涌出量大,工作面上隅角、回风流等多处局部瓦斯超限现象,采用分源瓦斯分析方法,确定工作面瓦斯来源及含量,并采用本煤层预抽、高位顶板裂隙抽放、采空区插管埋管抽放等综合抽放瓦斯措施,对工作面瓦斯进行综合治理。试验结果表明:综合抽放瓦斯措施分别解决了快速回采期间落煤及采动引起的工作面瓦斯涌出量大、上邻近层卸压瓦斯向采空区大量涌入、下邻层卸压瓦斯向采空区涌入、U型通风工作面上隅角瓦斯聚集和超限问题。薄煤层快速回采工作面瓦斯综合抽采技术能够有效治理矿井瓦斯,不仅实现了薄煤层工作面安全高效开采,同时为类似矿井瓦斯治理提供了借鉴。     

东河煤矿移动瓦斯抽放技术的应用实践

东河煤矿采用混合式通风方式,矿井开拓方式为斜井、立井混合开拓。该矿回采工作面绝对瓦斯涌出量为0.96 m~3/min,采用U型通风系统,工作面上隅角是综采面通风压力最低的地点,因而采空区瓦斯大量向该处汇集,致使该处瓦斯浓度居高不下,上隅角瓦斯靠自然风稀释浓度较困难。为有效治理该矿二采区工作面上隅角瓦斯,设计采用高位钻孔法进行抽采,构建了瓦斯抽采系统,并对相应的工艺流程进行了分析。实践表明:抽采系统建立和运行以来,综采面上隅角瓦斯浓度降至0.3%左右,抽放效果显著,确保了采煤工作面顺利正常推进。     

U型通风系统上隅角埋管抽放治理采空区瓦斯技术

本文分析和探讨了综采工作面U型通风系统采空区瓦斯涌出规律及其治理原则,通过实践证明,在工作面回风巷敷设采空区瓦斯抽放管路,并在管路末端分成两趟,一趟插入上隅角进行抽放,另一趟埋入采空区进行埋管抽放,利用抽放负压增加工作面向上隅角采空区的漏风汇,可有效地遏制采空区瓦斯涌出,消除工作面上隅角瓦斯积聚现象,确保工作面安全生产。     

极近距离煤层综放开采瓦斯涌出治理技术研究

针对六家煤矿极近距离煤层综放开采瓦斯涌出治理问题,通过分析综采放顶煤工作面瓦斯涌出的主要影响因素,并在WⅡN₃6-8综放工作面瓦斯涌出来源分析及预测的基础上,针对性地采取了本煤层及邻近层低位钻孔抽采、上覆采空区瓦斯抽采、上隅角埋管抽采相结合的瓦斯分源治理技术。研究结果表明:极近距离煤层卸压瓦斯涌出、采空区瓦斯涌出等是造成工作面上隅角瓦斯涌出量增大的主要影响因素;采取分源治理措施以后,工作面初采期间瓦斯抽采率最大达到78%,上隅角瓦斯浓度稳定在0.3%～0.6%,工作面、回风瓦斯浓度稳定在0.2%～0.4%,工作面未出现瓦斯超限,瓦斯治理达到了预期效果。     

基于综采工作面通风方式的高位钻孔优化布置及效果分析

高位钻孔抽放采空区瓦斯是解决综采工作面回风隅角瓦斯积聚的主要保障措施,但是高位钻孔的布置因通风方式不同,抽放效果差距较大。通过5309U型通风工作面和W2302尾部通风综采工作面超前高位钻孔布置及抽采效果对比,分析优化了尾部通风综采工作面高位钻孔布置方式。结果表明,尾部通风方式工作面在优化高位钻孔布置后,高位钻孔瓦斯抽放量提升了2倍,工作面风流瓦斯降低了27个百分点,单孔瓦斯抽放量达9.18 m3/min,有效解决了采空区瓦斯涌出。     

寺河矿大采高工作面新型“U”型通风瓦斯治理技术

针对"三进两回"、"两进一回"等偏"Y"型多巷通风系统存在的部分工作面回风流经采空区、工作面回风巷瓦斯浓度高、区域需风量大等缺点,以及"U"型通风上隅角瓦斯难治理等难题,结合寺河矿东井抽放系统能力,利用Fluent模拟软件分析了大采高综采工作面采空区及上隅角瓦斯流场变化情况,并提出了"高位钻孔+中位钻孔+穿透钻孔+闭墙埋管"一体化瓦斯治理措施。通过对采空区高浓度瓦斯进行抽放拦截,使上隅角负压点朝向采空区,避免了采空区高浓度瓦斯向上隅角运移,解决了"U"型通风上隅角瓦斯易超限的难题,杜绝了综采工作面瓦斯事故的发生。     

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。     

高瓦斯矿井U型通风上隅角瓦斯综合治理研究

以李家庄矿2309综采工作面为例,结合现场实际情况分析了该工作面U型通风系统条件下瓦斯流动与涌出规律,实施了前进式埋管与走向高位钻孔联合抽采的上隅角采空区瓦斯综合治理措施。结果显示,该措施有效消除了高瓦斯矿井U型通风工作面上隅角瓦斯超限问题。     

古书院矿“U型”通风系统瓦斯抽采设计研究

根据综采工作面采空区上方瓦斯"三带"的分布特点及分布规律,针对古书院矿152303综采工作面的实际情况,提出了瓦斯综合治理方案:即在邻近层布置一扇形钻孔抽采采空区瓦斯,保证工作面开切眼的顺利开采;在本煤层回风巷内布置高位钻孔,抽采上隅角瓦斯。使回采期间工作面机道内瓦斯浓度控制在0.4%以下,上隅角和回风巷瓦斯浓度稳定在0.45%以下,保证综采工作面的安全高效开采。     

尾巷超大直径管路横接采空区密闭抽采技术

针对高瓦斯低透近距离煤层群开采条件下“U+L”型通风系统上隅角和尾巷瓦斯浓度严重超限的治理难题,基于试验区综采工作面瓦斯涌出特征和“U+L”型通风系统瓦斯尾巷的优点及其局限性,提出尾巷超大直径管路(1 200 mm)横接采空区密闭抽采技术,并阐述了其控制采空区瓦斯渗流场的抽采原理。依据采空区瓦斯大气混合气体渗流的控制方程,建立了采空区三维渗流的CFD模型,分析得出上隅角瓦斯浓度、采空区渗流场与抽采位置距工作面距离的关系,确定了密闭抽采技术的关键参数。现场实践表明,尾巷超大直径管路横接采空区密闭抽采技术治理瓦斯效果显著,上隅角瓦斯浓度稳定在0.9%以下,尾巷瓦斯浓度从6.0%降低到1.7%以下,实现了复杂瓦斯地质条件下的安全高效开采。     

岳城矿采空区综合高位钻孔瓦斯抽采技术研究

高瓦斯矿井采空区瓦斯的大量涌出是造成采面上隅角及回风巷瓦斯浓度增高的主要原因。采用辅助切眼高位钻孔与横川高位钻孔2种方法相综合的高位钻孔抽采模式对采空区进行瓦斯抽采,并在岳城煤矿1307(上)综采工作面进行了实验。结果表明:当采面推进至120 m时,采空区综合高位钻孔单孔平均瓦斯抽放浓度达到50%,单孔平均抽放纯量达到3 m3/min,上隅角处的瓦斯浓度降至0.3%以下,抽采效果明显。这为今后高瓦斯矿井回采工作面采空区瓦斯治理积累了宝贵的经验。     

综放工作面配风量对采空区遗煤瓦斯涌出的影响研究

为了得到综放工作面配风量与通风方式这两个通风关键因素对采空区遗煤瓦斯涌出的影响规律,以郑煤集团新郑煤电有限责任公司11208综放工作面为研究对象,建立了综放工作面采空区遗煤瓦斯运移CFD稳态计算模型,在验证了计算模型计算结果正确性的基础上,利用该模型对U型、U+I型、偏Y型、并列双U型四种通风方式下工作面配风量对上隅角瓦斯浓度、回风巷瓦斯浓度、风排瓦斯巷瓦斯浓度、总风排瓦斯量的差异性进行了定量化分析,研究结果表明,U+I型、偏Y型与并列双U型通风方式有利于控制上隅角瓦斯浓度,但采空区风排瓦斯巷存在瓦斯超限隐患,研究结果对综放工作面通过配风量控制采空区遗煤瓦斯涌出措施具有重大的参考价值。     

神东矿区综采工作面上隅角瓦斯治理技术研究

为了解决神东矿区北部区低瓦斯矿井综采面上隅角瓦斯超限难题，保证综采工作面上隅角气体正常，采取多种形式瓦斯抽采治理技术，主要包含上隅角插管抽放、采空区密闭插管抽放和采空区钻孔埋管抽放工艺，瓦斯抽采率达到45%～64%,取得了很好的抽采效果，实现了对上隅角气体的有效管控。在抽采工艺应用过程中，优化了瓦斯抽放硐室设计，丰富了管路布置方式，同时配合采取辅助控制技术，工作面回采期间回风隅角瓦斯浓度显著降低，解决了综采工作面回采期间回风隅角瓦斯局部积聚超限的现场难题。     

综放工作面瓦斯异常涌出及综合治理技术

针对龙固煤矿7311综放面瓦斯异常涌出的特点和实际条件,提出并实施了通风稀释、局扇均压控制采空区漏风和采空区埋管抽放等综合控制采空区瓦斯治理技术,有效地解决了工作面上隅角瓦斯浓度超限和瓦斯异常涌出问题.研究结果表明:对绝对瓦斯涌出量低于10m2/min的综放工作面,增加漏风汇和减少采空区潜心风是治理采空区上隅角瓦斯的有效综合治理措施,探讨了合理的采空区埋管抽放的抽放口位置、抽放流量和均压局扇的技术参数.     

寺河矿二号井9号煤“U”型通风综采工作面瓦斯综合治理技术

分析了寺河矿二号井9号煤层“U”型通风系统综采工作面瓦斯涌出源,提出了邻近层顶板高位钻孔抽放、采空区埋管抽放、本煤层顺序抽放三种瓦斯综合治理方案,并阐述了各抽放技术的布置方式、技术参数、抽放效果.现场实用结果表明,采取上述瓦斯综合治理方案后,寺河矿二号井9号煤“U”型通风系统下综采工作面的上隅角瓦斯超限问题得到解决,确保了矿井的安全生产.     

高瓦斯综采工作面瓦斯治理技术研究

W3227工作面为高瓦斯矿井首采工作面,针对该工作面瓦斯涌出量超限,制定了风巷高位钻场高位钻孔抽采采空区瓦斯、风巷埋管抽采上隅角及老塘瓦斯、机巷沿空掘巷抽采3213采空区瓦斯、顺层钻孔抽放本煤层瓦斯、风巷辅助高位边孔抽采采空区瓦斯等综采工作面瓦斯治理技术。实践结果表明,通过以上的瓦斯抽放方式,回风巷瓦斯体积分数完全可控制在0.5%以内。