7m大采高综采工作面低氧抽放技术研究与应用

大柳塔煤矿开采的52号煤层在“U”型负压通风的作用下，综采工作面在回采期间回风隅角、机尾安全出口、工作面出现不同程度的低氧现象。为从源头上进行治理，以52506工作面为例，对工作面低氧原因进行了分析，在其回采过程中在隅角处安设了负压抽放管路，改变回风隅角气体流向，均衡回风隅角和采空区之间压差，将原本涌出的有害气体直接抽排掉，从而在一定程度上减缓或抑制采空区内有毒有害气体的涌出，以达到预防低氧的目的，有效解决了低氧隐蔽致灾问题，保证了工作面安全回采。     

哈拉沟煤矿综采工作面通风系统设计研究

哈拉沟煤矿22519综采工作面是2-2煤五盘区第六个回采工作面,上覆有1-2煤的大面积采空区。在回采过程中随着本采空区老顶垮落,与上覆采空区连通,在全风压作用下,工作面及回风隅角出现大范围的低氧现象,氧气浓度降到18%以下,严重威胁到矿井的正常安全生产,尤其是作业人员的健康和安全。因此治理工作面及回风隅角的低氧现象成为首要任务,研究在什么样的情况下采用什么方式的通风系统,保证工作面及回风隅角氧气浓度处于正常,确保综采工作面安全生产。确定22519综采面过上覆集中煤柱和上覆采空区时先采用“Y”型+尾排通风系统,若综采工作面、回风隅角、尾排巷道氧气浓度均稳定在18. 5%以上,则保持“Y”型+尾排通风系统;若氧气浓度不能保持时,则启用“U”型均压通风措施。通过“Y”型+尾排通风系统和“U”型均压通风系统设计,介绍了这2个通风系统的特点。     

综采工作面回风隅角低氧原因分析及防治

以锦界煤矿31406综采工作面为背景,对低氧气体的来源进行分析,并结合现场实际情况对工作面回风隅角氧气浓度降低原因进行研究。结果表明:造成工作面低氧的原因是工作面处于N_2-CO_2带,其次采空区遗煤低温氧化形成高氮低氧环境,在工作面负压"U"型通风条件下,大量低氧气体通过漏风通道由采空区涌向回风隅角。提出可以通过采空区封堵漏风、提高密闭施工强度、工作面三角区退锚和加强监测监控等综合防治技术措施,确保工作面回风隅角氧气浓度处于正常水平。     

郭家湾煤矿51107工作面回风上隅角低氧机理及防治研究

针对郭家湾煤矿51107工作面在回采过程中回风上隅角出现低氧现象,总结工作面低氧特点及其规律,分析浅埋易自燃煤层工作面回风上隅角低氧气体产生的原因及低氧气体涌出的原因,得出煤层瓦斯分带属于CO2-N2带,且采空区遗煤存在吸氧和氧化现象,从而降低采空区气体的含氧率。通过研究工作面低氧的多种防治措施,结合郭家湾煤矿51107工作面实际情况,采取采空区封堵漏风,风动风机导风措施和加强监测监控等综合防治技术措施,确保工作面氧气浓度处于正常范围之内,保证煤炭资源的安全高效开采。     

综采工作面上隅角瓦斯治理研究

综采工作面上隅角容易发生瓦斯积聚甚至超限现象,严重威胁了工作面的安全和高效回采,通过对综采工作面上隅角瓦斯来源和积聚原因进行分析,提出了上隅角瓦斯治理措施。余吾煤业S2107工作面上隅角瓦斯治理实践表明,采用采空区埋管抽采、上隅角插管抽采、挂风障与伸缩风筒等措施能有效地解决工作面上隅角瓦斯积聚问题。     

综采工作面上隅角瓦斯治理研究与应用

综采工作面采用"U"型通风方式时,上隅角容易发生瓦斯超限,影响工作面的安全生产,是工作面瓦斯治理的难点。以平安煤矿150502工作面为工程背景,对工作面瓦斯涌出特征进行分析,发现采空区瓦斯涌出导致上隅角瓦斯积聚,确定采用设置抽采巷道布置穿层钻孔及采空区插管抽采瓦斯治理的综合方案。现场实践表明,该方案能成功降低上隅角瓦斯积聚,保障了工作面安全回采,为其他工作面上隅角瓦斯治理提供了借鉴。     

分层开采上分层综采工作面采空区瓦斯抽采技术优化

坪上煤业为煤与瓦斯突出矿井,综采工作面采用分层开采,"U"型通风,由于瓦斯含量高,采用了本煤层预抽、高位钻孔抽采邻近层及上隅角插管等综合抽采方法,但回采期间工作面上隅角瓦斯浓度仍在0.5%~0.7%之间,为了降低上隅角瓦斯浓度,对原有采空区治理方法进行分析并改进。通过在2305(上)综采工作面加大上隅角密闭插管的管径,采用新式上隅角瓦斯拖管抽采技术及设计采用走向高位长钻孔的抽采方法,使工作面上隅角瓦斯浓度有效地降低到0.3%~0.4%,为工作面的安全生产提供了保障。     

工作面低氧原因分析及防治技术

针对上湾煤矿22102综采工作面在回采过程中发生的低氧现象,分析研究了导致低氧的原因,提出应用均压通风解决此问题,并对现场进行实测,根据监测结果对通风参数进行了优化。同时,采取挡风帘和导风帘的安设、采空区封堵漏风和加强监测监控等综合防治技术措施,确保回风隅角氧气浓度处于正常水平,实现矿井安全、高效生产。     

新安煤矿尾巷治理上隅角瓦斯技术研究

由于煤层开采期间U型通风方式的布置及采空区内瓦斯运移特征的限制,从而易导致大量采空区瓦斯涌向工作面上隅角并出现瓦斯积聚的现象。为有效降低新安煤矿综采工作面上隅角瓦斯积聚,通过对综采面基本情况的了解及上隅角瓦斯积聚原因的分析,提出了增设尾巷及调节上下巷风流压差来改变采空区瓦斯运移特征以达到根治上隅角瓦斯积聚的效果,并通过执行低位钻场高位孔对采空区裂隙带内高浓度瓦斯进行辅助抽采以降低回采面瓦斯涌出量及尾巷内回风流瓦斯浓度。通过增设尾巷,将为后期沿空留巷的实施提供更大的利用价值,并为煤矿的安全高效开采提供有效的保障。     

察哈素煤矿煤常温下氧化CO产生规律研究及控制技术

针对察哈素煤矿综采工作面正常回采期间上隅角频繁出现CO超限问题,通过选取察哈素主采的2号和3号煤层进行煤常温氧化实验,研究分析工作面CO来源及产生规律。通过实验得出工作面回采期间采空区内遗落的煤炭发生氧化产生的CO是工作面上隅角CO的主要来源,工作面采空区遗煤氧化产生的CO量与采空区漏风量及采空区内遗煤量等有直接关系。为此,针对性地提出了减少工作面采空区漏风、上隅角埋管抽放措施及加强CO气体监测监控的措施。现场应用结果表明,采取CO控制措施后,上隅角内的CO浓度处于15×10^-6～20×10^-6,回风巷内的CO浓度处于15×10^-6～25×10^-6,工作面回采期间未发生CO超限现象,为类似条件下综采工作面采空区CO治理及控制提供了参考,具有较大推广应用价值。     

浅埋近距离煤层群工作面上隅角贫氧致因及综防技术

我国神东、平朔、大同煤田赋存着大量浅埋近距离煤层群,浅埋近距离煤层群具有煤层埋藏浅、煤层间距近等特点,在开采扰动下,层间易产生裂隙形成漏风通道,当地表空气进入上覆采空区,易引起上覆采空区遗煤自燃,间接影响下层煤开采过程中工作面上隅角的氧气浓度,造成贫氧现象。为了探究浅埋近距离煤层群工作面上隅角贫氧致因,提出防治贫氧的措施,以大恒煤矿91103综采工作面为研究背景,采用理论分析、CDEM数值模拟以及SF6示踪气体漏风测试等方法进行了研究。结果表明:地面裂缝、沉积现象明显;模拟煤岩损伤、破裂过程、裂隙发育,得出地表与上覆采空区、工作面贯通模型;利用连续定量释放SF6示踪气体在工作面进行漏风测定,测定结果验证了数值模拟中地表、上覆采空区以及工作面的贯通。工作面上隅角贫氧是由于浅埋赋存煤体破碎析出的低氧气体、采空区氧化衍生气体以及防灭火注入的惰性气体,在通风负压和大气压力的双重作用下,通过漏风通道进入工作面,加之U型通风方式的通风特点等多种因素共同造成的,其中工作面与地表贯通造成漏风严重是上隅角贫氧的主要致因。基于对贫氧致因的研究,大恒煤矿采用了井上下堵漏、安设风帘、埋管抽采、风机配合风筒等综合性防治措施,有效解决了工作面上隅角贫氧对安全生产的制约和影响,确保了工作面上隅角氧气浓度始终处于正常水平。     

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。     

高瓦斯工作面上隅角瓦斯治理技术

兴安煤矿对高瓦斯采煤工作面采用仰斜钻孔、上隅角插管、底板巷道抽放采空区等综合治理瓦斯技术,由于21号煤层顶板坚硬,工作面倾向较短,后部采空区不易冒落,仍存在上隅角瓦斯超限隐患,严重困扰通风瓦斯管理,制约工作面的安全生产。介绍了采煤二队利用外错尾巷抽放进行综合瓦斯治理,防止了高瓦斯采煤工作面上隅角瓦斯超限。     

低瓦斯矿井U型通风采煤工作面瓦斯综合治理

低瓦斯矿井U型通风采煤工作面上隅角瓦斯治理是矿井通风瓦斯管理的难点,对采煤工作面细化通风管理并采用上隅角埋管或插管抽放,可有效解决采煤工作面上隅瓦斯超限问题,对于类似的低瓦斯矿井U型通风系统的采煤工作面上隅角瓦斯治理有非常重要的借鉴意义.     

矿井末采期工作面高位钻孔优化技术研究

为了降低矿井末采期“U”型通风工作面上隅角瓦斯浓度,提高回采工作面的抽采效率,以矿井15#煤层1306末采阶段工作面的高位钻孔为研究对象,理论计算了影响高位钻孔抽采的关键工艺参数,分别从高位钻孔的有效长度及其利用率、钻场合理间距和数量等方面对高位钻孔的工艺参数进行分析计算|利用COMSOL软件数值模拟了抽采时间和抽采负压对高位钻孔抽采效果的影响,最终对高位钻孔参数进行了优化。现场实践表明,末采阶段XV1306回采工作面高位钻孔和钻场经过优化后,U型通风采煤工作面的瓦斯抽采效率和能力得到提高,上隅角的瓦斯浓度有所降低,现场瓦斯治理效果显著,从而保障了工作面的安全高效回采。     

上湾煤矿22104工作面低氧原因及治理研究

针对上湾煤矿22104工作面回风隅角低氧问题,对低氧气体来源及涌出原因进行研究,分析地表大气压、温度变化对采空区气体涌出影响规律。结果表明22104工作面低氧原因是由于处于CO2～N2带煤层氮气含量较高,以及遗煤氧化消耗氧气导致采空区存在大量氮气,在采动影响下地表裂隙容易与采空区形成漏风通道,使得采空区内低氧气体向工作面回风侧运移,从而导致回风隅角的气体浓度异常。在对低氧涌出原因分析的基础上,采用均压通风技术平衡工作面与采空区之间的压差,以减少采空区向工作面的漏风和低氧气体的涌出,保持工作面氧气浓度处于正常水平,为工作面回风隅角低氧治理提供技术指导,实现矿井安全高效生产。     

低位放顶煤工作面瓦斯浓度分布规律与控制技术研究

基于高瓦斯低位放顶煤工作面瓦斯涌出量大、回采期间瓦斯容易超限的问题,提出采用单元法测定和分析工作面瓦斯涌出及分布规律。以五阳煤矿7607综放面为研究对象,将工作面划分为12个单元,布置测站和立体网格状测点,测定回采期间综放面瓦斯浓度分布和风量变化。通过测定数据分析工作面瓦斯来源、工作面漏风情况和工作面瓦斯浓度聚集分布规律,从而针对性地提出了U型通风配合“顶板高位钻孔+上隅角插管+高抽巷”的综合瓦斯治理方式。工程实践表明,工作面上隅角和回风流等容易超限区域的瓦斯浓度控制在0.8%以下,治理效果显著,证明了瓦斯治理控制技术的有效性,促进了五阳煤矿的安全高效生产。     

高瓦斯薄煤层沿空留巷Y型通风技术研究

为实现无煤柱开采,提高回采率,实现连续开采,从根本上解决上隅角瓦斯超限问题,针对沙曲矿北翼2#煤层瓦斯高煤层薄的地质状况,在2#煤层首采22201工作面进行了沿空留巷Y型通风技术研究.通过理论分析,确定了22201工作面的巷道布置、支护方式和通风方式,设计了沿空留巷充填系统,在22201工作面实现了沿空留巷Y型通风系统,也为其它类似条件下沿空留巷Y型通风的研究提供了借鉴.     

基于沿空留巷的瓦斯综合治理技术

为有效控制工作面尤其是上隅角瓦斯浓度,防止瓦斯事故的发生,结合山西沁新煤矿低透气性煤层开采实际情况,在分析"U"型通风和"Y"型通风采空区空气流场特性的基础上,提出了基于沿空留巷的"Y"型通风、采空区埋管抽采和卸压区高位钻孔抽采相结合的瓦斯综合治理技术。现场监测结果表明,该技术可以有效控制工作面和上隅角瓦斯浓度。     

低瓦斯矿井坚硬顶板综采工作面瓦斯防治技术研究

针对雨田煤矿W1103综采工作面采用U型通风、工作面回采过程中上隅角容易出现瓦斯超限的问题，当增加工作面配风量，会增加采空区漏风量，造成上隅角瓦斯难以控制。上隅角区域的不充分冒落，也为瓦斯积聚提供了空间，在顶板预裂爆破时，会造成瓦斯超限问题。分析了工作面瓦斯来源，回采工作面瓦斯涌出以开采层为主、邻近层为辅；采用顶板预裂爆破、风障引风、本煤层瓦斯抽放、上隅角插管抽放等综合瓦斯治理技术，解决了上隅角瓦斯超限问题，确保了矿井的安全生产。