大佛寺煤矿40108综采工作面瓦斯涌出规律及影响因素分析

为了合理地确定高抽巷的布置和抽采参数,通过束管监测,研究了40108综采工作面和采空区瓦斯浓度分布规律以及影响工作面瓦斯涌出的关键因素。研究结果表明:工作面沿倾向从进风巷到回风巷瓦斯浓度逐渐增大,采空区距工作面33~38 m范围内,瓦斯浓度逐渐增大到5%,到采空区深部,瓦斯浓度趋于稳定。综采工作面绝对瓦斯涌出量随产量和推进速度的增加而增大,而当工作面推进速度超过一定值时,有所下降;相对瓦斯涌出量随着产量和推进速度的增大而呈负指数规律衰减。     

高抽巷布置方式对采空区瓦斯抽采效果影响研究

针对镇城底矿1301采煤工作面回采过程中瓦斯涌出量较大、回风隅角瓦斯浓度时有超标的问题,对瓦斯高抽巷布置方式进行了详细分析,确定了倾向高抽巷的布置方式。通过对瓦斯高抽巷与工作面不同距离情况下瓦斯抽采效果以及回风隅角瓦斯浓度的对比分析,发现倾向高抽巷与工作面的距离为144m时,瓦斯抽采效果最好,可有效解决工作面瓦斯浓度超标问题。     

高抽巷抽采下采空区瓦斯浓度场实测研究

通过在余吾煤业N1102工作面及S2107工作面的采空区埋设束管,得到U型工作面及高抽巷抽采条件下的采空区瓦斯浓度场实测数据。利用MATLAB软件做出了两种条件下采空区的瓦斯浓度场,得到了高抽巷抽采下对工作面采空区瓦斯的影响,并进行了深入研究。     

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。     

煤矿综采工作面高抽巷通风技术研究

针对U型通风方式存在的回风隅角瓦斯浓度偏高等问题,本文首先对高抽巷的瓦斯抽采原理进行了分析,然后对高抽巷与回风巷的垂直距离和水平距离等参数进行了公式计算,得出高抽巷的最佳层位参数,最后利用FLUENT软件模拟分析了高抽巷对U型通风方式下工作面巷道和采空区的瓦斯浓度分布的影响,结果表明增加高抽巷后可有效避免回风隅角瓦斯聚集,保障生产安全性和工作面瓦斯浓度控制的稳定性。     

数值模拟研究确定高抽巷最佳位置

为了确定高抽巷抽采瓦斯的合理位置,通过构建19201工作面采空区瓦斯运移模型,借助FLUENT软件模拟分析高抽巷距回风巷不同平距、煤层顶板不同垂高条件下的瓦斯抽放效果,结果表明:在垂距为40 m的层位下,高抽巷距回风巷水平距离为30 m时,其所能抽采的瓦斯浓度最大,工作面上隅角瓦斯浓度为0.48%;在水平距为30 m的基准条件下,当高抽巷距离采空区底板垂直高度为40 m时,高抽巷抽采瓦斯浓度最大,抽采瓦斯纯量最高。从而确定了高抽巷的最佳位置为距离回风巷水平距离30 m,距离采空区顶板垂直距离40 m。     

高瓦斯综放面外错高抽巷及穿层钻孔合理层位研究

针对高瓦斯综放工作面回采工程中上隅角瓦斯超限问题,以华彬煤业蒋家河煤矿203工作面为研究背景,提出顶板走向外错高抽巷配合穿层钻孔抽采采空区瓦斯技术。通过理论计算和数值模拟结果,确定了高抽巷合理层位布置,根据现场抽采参数及效果分析,外错高抽巷配合穿层钻孔抽采稳定后,高抽巷穿层钻孔抽采瓦斯平均浓度为26%,上隅角瓦斯浓度平均值稳定到0.45%左右,回风巷口瓦斯浓度平均值稳定到0.42%,解决了该矿井上隅角及回风巷口瓦斯超限难题,确保了矿井的安全生产。同时,为类似条件综放工作面采空区瓦斯治理具有一定的理论指导意义和实用参考价值。     

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。     

倾斜特厚煤层综放开采采空区瓦斯分布规律研究

为研究综采放顶煤高位钻孔瓦斯抽采前后采空区瓦斯浓度分布及运移规律,采用FLUENT数值模拟软件,以兖矿新疆硫磺沟煤矿9-15(06)工作面为试验原型开展数值模拟研究。模拟结果表明:采空区在偏回风巷一侧瓦斯浓度较高,根据这一瓦斯浓度分布规律,在回风巷一侧布置高位钻孔;高位钻孔抽采后,靠近工作面回风巷一侧瓦斯浓度有明显下降;并对工作面及采空区30 m处的瓦斯浓度分布进行对比,发现高位钻孔抽采后,靠近进风巷一侧的瓦斯浓度变化较小,靠近回风巷一侧瓦斯浓度变化较大;通过数值模拟对高位钻孔抽采后瓦斯浓度分布进行模拟并对现场的瓦斯浓度进行实时监测,得到高位钻孔可将回风巷、工作面及上隅角瓦斯浓度降低至0.4%以下。研究结果为实现兖矿新疆硫磺沟煤矿9-15(06)煤层安全高效开采提供一定理论基础。     

走向高抽巷治理综放面采空区瓦斯工程实践

针对陈家山煤矿4-2#煤层综采放顶煤工作面采空区瓦斯涌出量大,回风流瓦斯超限严重的问题,采用走向高抽巷技术治理采空区瓦斯,理论计算了高抽巷布置层位,现场考察了工作面在初采期和正常回采期间的瓦斯抽采效果,高抽巷抽采量大,抽采率高,达到了预期效果。     

高抽巷合理位置的数值模拟及应用效果分析

针对工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯浓度高的难题,在对采空区覆岩移动规律及瓦斯运移规律分析的基础上,通过理论计算、数值模拟和现场应用,对高抽巷与煤层顶板不同高度、与回风巷不同平距条件下,抽放瓦斯效果进行研究,结果表明:与煤层顶板高度取20 m、与回风巷平距取14 m时为高抽巷合理布置位置;现场抽放过程中瓦斯抽放率均在38.1%以上,瓦斯体积分数最高可达40.6%,平均为35.0%。研究结果稳定、可靠,能有效解决工作面及上隅角瓦斯超限问题,可为类似工程问题提供参考。     

赵庄二号井高抽巷抽采技术及位置优化

以赵庄二号井1310综采工作面为研究背景,运用数值模拟软件,对不同位置高抽巷抽采情况进行数值模拟分析。结果表明:高抽巷沿顶板走向布置,可有效治理上隅角及采空区瓦斯聚集问题;提高高抽巷的抽采负压,能增强采空区瓦斯治理效果,但会增加采空区漏风,增大采空区自然发火危险的可能性。根据数值模拟计算分析, 1310综采工作面高抽巷的最佳布置位置是:距回风巷的水平距离为20 m,距煤层底板的垂直距离为30 m。现场应用取得了较好的瓦斯治理效果。     

高瓦斯矿井沿空留巷Y型通风瓦斯抽采技术实践

运用沿空留巷Y型通风瓦斯抽采技术实现高瓦斯工作面无煤柱开采,改善通风方式,治理工作面上隅角与回风流中的瓦斯积聚。布置本煤层、邻近层抽采钻孔,采空区埋管抽采孔对工作面瓦斯进行抽采利用。瓦斯浓度与涌出量监测结果表明,瓦斯抽采效果良好,回风流中瓦斯浓度明显降低。     

综放工作面立体瓦斯抽采系统下采空区漏风规律研究

石港煤矿15101综放工作面为研究背景,采用Fluent数值模拟和现场实测相结合的研究方法,对以15101工作面采空区瓦斯流动及运移规律进行研究探讨,研究结果表明:高抽巷抽放量中来自本煤层采空区流入高抽巷的漏风量与高抽巷抽采浓度成反比;高抽巷的负压导致采空区气体向深部流动,内错尾巷和回风巷的双重作用引发工作面在采空区回风侧的漏风较大。     

极近距离煤层开采的瓦斯分源治理技术

在深入分析极近距离煤层开采与赋存条件的基础上,得出造成1001综采工作面瓦斯浓度高的主要原因,针对各个瓦斯来源,分别采用了回风巷穿层钻孔抽放降低上层采空区瓦斯浓度、回风巷埋管抽放采空区上隅角深部瓦斯和风排煤壁涌出瓦斯的方法,有效治理了近距离综采面瓦斯超限问题.     

高抽钻场抽采瓦斯技术的应用实践与效果分析

针对1305(上)工作面上隅角瓦斯时常超限,制约矿井安全生产的问题,阐述了高抽钻场抽采采空区瓦斯的作用原理,结合工作面的现场情况,确定了钻场布置方案,设计了钻孔工艺参数,并应用于1305(上)工作面采空区瓦斯治理。经检验分析,实施高抽钻场抽采瓦斯技术后,上隅角和回风巷瓦斯浓度得到有效降低,抽采效果显著,保证了工作面的安全生产。     

高瓦斯综采工作面顶板走向高抽巷布置研究

为解决高瓦斯综采工作面瓦斯超限问题,针对赵庄煤矿1307工作面实际地质条件和开采技术水平,提出在工作面顶板布置走向高抽巷抽采瓦斯。为合理布置高抽巷,通过修正经验公式进行理论计算,利用FLAC~(3D)模拟顶板覆岩运动,结合钻孔流量法现场观测得出垮落带最大高度为25.15 m,裂隙带最大高度为75 m,并确定高抽巷与煤层顶板垂距为30 m。通过对回风巷和高抽巷进行巷道应力分析,并考虑岩层垮落角的影响,选取高抽巷与回风巷水平错距为25 m。工程实践证明:高抽巷在抽采期间,抽采瓦斯纯量和浓度都保持在较高值,其大小波动受到工作面周期来压和地质条件影响;工作面回采期间,上隅角和回风巷瓦斯浓度都保持在较低值,避免了瓦斯超限问题。     

低位瓦斯抽采巷在某矿15103综采工作面瓦斯治理中的应用

某矿井15103综采工作面原采用走向高抽巷抽放+内错尾巷风排+回风顺槽风排方案治理瓦斯,在工作面生产期间,内错尾巷受压变形巷道断面缩小及采空区通道堵塞,造成巷道内风量减少,瓦斯浓度升高超过2.5%,此外,错尾巷还出现与切巷处塌透造成风流短路,回风上隅角处发生瓦斯积存,造成了较大的安全隐患。为消除内错尾巷存在的不足,在综采工作面瓦斯治理的基础上,施工了1条低位瓦斯抽采巷替代了内错尾巷,利用井下移动抽放泵对低位瓦斯抽采巷进行封闭抽放,通过将低位瓦斯抽采巷的瓦斯浓度控制在3.5%以下,消除了内错尾巷因巷道断面缩小、与采空区堵塞造成的风量减少、瓦斯浓度升高和内错尾巷与切巷塌透造成风流短路的安全隐患,有效确保了该工作面安全高效生产。     

宜兴1202孤岛工作面瓦斯综合治理技术研究

针对宜兴煤矿1202孤岛综采面在回采过程中上隅角、回风巷瓦斯浓度易超限的问题,通过在1202运巷布置高位裂隙钻孔,在1202孤岛工作面的邻近采空区布置低位裂隙钻孔,喷浆堵漏等措施对其进行治理。现场实测数据表明:采用联合抽采技术措施后,采空区瓦斯涌出治理效果明显,回风巷及上隅角都未出现过瓦斯超限现象,保证了工作面的安全回采。     

偏W形通风不同风速下采空区瓦斯涌出规律研究

分析研究了工作面偏W形通风形式及其治理瓦斯的特点和作用,采用Fluent计算模拟了不同风速下采空区瓦斯的涌出规律和工作面瓦斯浓度分布。研究表明:通过合理地控制进回风巷的位置及风速可以控制采空区瓦斯涌出范围及集中涌出地点。最终确定了带式输送机顺槽与轨道顺槽进风上边巷回风的通风形式,轨道顺槽风速v=0.5 m/s可以将采空区瓦斯涌出限制在回风巷附近,且使采空区内部瓦斯集中于回风巷区域,有利于采取抽放治理措施,防止工作面瓦斯超限。