采空区瓦斯流动规律及分源抽放技术的应用

为降低回采工作面采空区的瓦斯涌出及上隅角瓦斯浓度,对采空区顶板裂隙变化及瓦斯流动规律进行了理论分析,基于此,对主焦煤矿21141工作面的瓦斯抽放提出了分源抽放的综合治理方法,即上隅角采用埋管抽放,顶板裂隙内瓦斯采用高位钻场钻孔抽放。应用结果表明:分源抽放技术的应用使得21141回采工作面上隅角瓦斯体积分数由原来的0.6%左右下降到0.4%,高位钻场单孔瓦斯抽放体积分数平均为34%,瓦斯流量为0.062 m3/m in,这在一定程度上降低了采空区瓦斯的涌出量,保证了工作面安全生产。     

高位钻场钻孔瓦斯抽放技术应用与分析

高位钻场钻孔瓦斯抽放技术实际上是利用顶板钻孔抽放采空区冒落带及裂隙带瓦斯,进而改变采空区流场分布,解决因采空区瓦斯从上隅角一带大量涌出引起的上隅角和回风流瓦斯超限问题。本文以某高突矿戊8煤层为试验对象,制定了合理的高位钻场钻孔抽放瓦斯方案,探讨了其应用效果,为该矿的瓦斯治理提供理论支持和技术保证。     

高瓦斯综放面瓦斯治理技术研究与应用

该文在对工作面瓦斯涌出来源和规律实测分析的基础上,提出了以高位钻场大孔径水平长钻孔抽放和低位钻场高位钻孔抽放为主,辅以瓦斯抽放尾巷、上隅角插管采空区抽放和上隅角远距离埋管采空区抽放等综合瓦斯抽放的方法,使工作面回风流中的瓦斯基本能够稳定在0.5%以下,满足了该矿安全生产的需要。     

巨厚易自燃煤层综放面初采期间的瓦斯治理技术

巨厚易自燃煤层综放工作面初采期间由于顶板没有完全垮落,大直径水平钻孔、低位钻场高位钻孔抽放瓦斯效果不理想,回风巷及上隅角瓦斯超限现象时有发生,采用天井式瓦斯抽放技术可以有效地抽放采空区的瓦斯,从而避免了瓦斯超限现象。     

建新煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术的应用

通过对建新煤矿42煤上覆岩层"三带"分析和研究,确定了42煤顶板走向高位钻孔裂隙带高度,提出了合理的布置钻场钻孔设计参数,将基于这些参数的高位钻孔瓦斯抽放技术应用于建新煤矿4202综放工作面,同时利用立管抽放上隅角后方瓦斯。通过上述措施的实施,在绝对瓦斯涌出量从4.8 m3/min增加至29 m3/min的情况下,回风流及上隅角瓦斯浓度分别稳定在0.3%和0.7%左右,保证了工作面的安全生产。     

综放工作面高位顶板裂隙钻孔抽放瓦斯技术

阐述了高位顶板裂隙钻孔抽放方法在综放工作面的应用，对高位顶板裂隙钻孔的设计、布置和抽放机理进行了研究，分析了该瓦斯抽放方法对降低工作面上隅角和回风巷风流中瓦斯浓度的效果。     

综放面上隅角与回风流瓦斯综合治理技术

为解决朱仙庄矿Ⅱ86采区高瓦斯低透气性特厚煤层一次采放全高作业下的瓦斯治理难题,通过采取上隅角埋管抽放、高位钻场高位钻孔抽放、顺层钻孔抽放、上隅角及高位钻场充填封堵瓦斯等综合瓦斯治理技术措施,解决了工作面回采期间的瓦斯治理难题,实现了工作面的安全高效回采,提供了开采相邻工作面时的一种行之有效的瓦斯综合治理技术。     

焦家寨矿综采工作面瓦斯抽放技术

针对焦家寨矿所采工作面上隅角、后部刮板输送机机尾瓦斯超限问题,采取了上隅角埋管抽放、本层斜交钻孔抽放和顶板走向高位裂隙钻孔抽放方法,并对以上3种抽放方法及效果进行了比较。应用结果表明:上隅角埋管抽放措施虽施工量小,但抽放率低(<5%);本层斜交高位钻孔抽放措施虽抽放率较高(15%~20%),但施工量大;相比之下,顶板走向高位裂隙钻孔抽放率达30%以上,可将采空区冒落带、裂隙带高浓度瓦斯抽走,降低了风排瓦斯量,保障了焦家寨矿工作面的安全生产。     

轻型支架放顶煤工作面上隅角瓦斯治理技术

朱仙庄煤矿857轻放工作面上隅角瓦斯经常超限,通过采用上隅角充填、高位钻场充填、适当提高工作面风量、挂风幛、上隅角埋管抽放、高位钻场抽放及高位钻场埋管抽放等治理技术,成功地控制上隅角瓦斯,为工作面安全生产提供了保障,为治理上隅角瓦斯提供借鉴.     

顶板高位钻孔瓦斯抽放技术的应用

为有效解决高瓦斯综采工作面通风方式改变后上隅角瓦斯超限问题,研究提出顶板高位钻孔抽采瓦斯的方式进行工作面上隅角瓦斯治理。依据工作面实际地质条件,确定高位钻孔的终孔距3号煤层的最大垂距为60m,由数据统计分析可知:抽放高浓度瓦斯的持续时间增加了近20d,割煤期间瓦斯的最大浓度为0.35%,上隅角瓦斯问题得到控制。     

煤矿回采工作面瓦斯治理技术分析

以某回采工作面为例详细介绍了高瓦斯煤层的治理技术方案。对矿井和工作面的基本情况进行了介绍,计算获得工作面的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量分别为25.58 m3/min和9.21 m3/t。结合矿井实际情况,同时利用高位钻场钻孔瓦斯抽采技术、顶板岩层定向长钻孔瓦斯抽采技术和地面钻孔瓦斯抽采技术对工作面的瓦斯进行治理,对不同技术方案的钻孔参数进行了详细介绍。上述3种瓦斯抽采方案在整个回采期间抽采获得的瓦斯总量分别为130.01万m3、56.36万m3和227.9万m3。对容易聚集瓦斯的上隅角和回风巷部位的瓦斯浓度进行持续监测,发现2个部位的瓦斯浓度平均值分别为0.21%和0.19%,远低于安全基本要求,说明所述工作面瓦斯治理技术效果良好。     

走向高抽巷瓦斯抽采技术应用研究

随着开采深度的增大,某矿采煤工作面的瓦斯涌出量日益增大,尤其是回风巷及工作面上隅角瓦斯问题,制约着工作面的安全持续生产。目前采用的本煤层抽采虽取得一定消突效果,但是上隅角瓦斯超限时有发生,为更好地解决这一问题,选择在顶板布置走向高抽巷的治理方案。但目前高抽巷布置层位及高度多根据经验确定,很多高抽巷并不能有效降低工作面瓦斯,因此准确选定高抽巷位置对于上隅角瓦斯治理有着重要意义。基于理论计算,结合某矿地质及开采条件,在12061工作面进行了现场试验,确定了走向高抽巷的合理布置位置,为矿井后续工作面的高抽巷布置提供有效的经验。     

顶板走向高位钻孔瓦斯治理技术研究

为了对煤矿工作面采空区及上隅角瓦斯进行有效治理，通过理论计算工作面“三带”高度，设计不同层位顶板走向高位钻孔并分析生产期间钻孔抽采参数，研究了整个生产过程中同层位、不同层位高位钻孔瓦斯抽采参数，以确定合理的层位高度，同时对后期钻孔参数进行优化调整，以便更好地解决工作面采空区及上隅角瓦斯问题。结果表明:工作面实际垮落高度比理论偏低，通过现场实际验证，最佳层位高度为9.7~21.0 m；抽采前期，低层位钻孔效果优于高层位钻孔，后期随工作面推进，低层位钻孔抽采效果变差时，高层位钻孔刚好弥补缺陷，确保任何时段均可对工作面采空区瓦斯进行高效治理。     

大直径多分支长距离高位钻孔抽采技术研究

为了解决综放工作面采空区瓦斯大量涌出造成上隅角瓦斯超限的问题,通过采用大直径多分支长距离高位钻孔顶板裂隙瓦斯抽采技术,实现了精准定位钻孔层位,高效抽采瓦斯,消除上隅角瓦斯超限,减少了钻场巷道和钻孔工程量,节省巷道、钻孔施工时间,有效缓解了生产接替紧张局面,确保了回采期间上隅角瓦斯浓度符合要求,实现了矿井生产安全高效的目的。     

高位定向长钻孔抽采技术在上隅角瓦斯治理中的应用

根据象山矿井5#煤层煤系地层赋存条件,分析了采空区瓦斯富集区层位,设计施工5个顶板高位定向长钻孔进行采空区瓦斯抽采治理。现场抽采结果表明:顶板高位定向长钻孔布置层位高度20~22m,水平内错距离0~45m较为合理;通过进行5#煤层顶板定向长钻孔抽采技术应用,工作面日产量大幅提升,而工作面上隅角瓦斯浓度由此前长期维持在0.7%降至0.4%左右,有效遏制了上隅角瓦斯超限事故,实现了取消高位裂隙钻孔和采空区埋管抽采的目标。     

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。     

高抽巷合理层位研究及分期配抽采空区瓦斯技术

针对郭庄煤矿采空区和邻近层瓦斯大量涌入回采工作面造成的上隅角超限频繁的问题,利用顶板裂隙移动规律及岩石物理力学参数,确定了高抽巷的最佳布置层位,经在3316回采工作面试验表明:第2阶段高抽巷小幅度开启抽采瓦斯最大浓度9.4%,瓦斯纯量4.65 m³/min,上隅角瓦斯浓度能控制在0.5%以内;第3阶段高抽巷全面开启抽采瓦斯浓度稳定在3%～4%,高抽巷混合流量225.21 m³/min,纯流量8.11 m³/min,上隅角瓦斯浓度能控制在0.4%以内。高抽巷分段配抽有效保障了工作面回采安全。     

顶层回采工作面高位钻孔瓦斯抽采规律研究

河南能化焦煤公司中马村矿为严重煤与瓦斯突出矿井,随着矿井开采水平的延深,煤层瓦斯含量也随之增加,瓦斯问题始终威胁着矿井的安全生产,尤其是顶层回采工作面上隅角瓦斯问题严重制约着工作面的回采安全。通过在工作面回风巷道内施工高位抽采钻孔,对高位钻孔瓦斯抽采浓度和瓦斯流量数据的分析,对比钻孔终孔位置与工作面相对位置变化关系的研究,得出顶层回采工作面采空区瓦斯最佳抽采效果时的高位钻孔施工参数,以工作面回采动压形成的顶板裂隙作为通道对采空区积聚的瓦斯进行抽采,从而降低工作面采空区瓦斯浓度,避免上隅角瓦斯超限,实现矿井安全生产的目的。     

高瓦斯矿井U型通风工作面瓦斯治理技术

针对李雅庄煤矿U型通风工作面上隅角及回风流瓦斯浓度高、瓦斯治理难度大的问题，根据工作面瓦斯来源及在采空区三带的运移储存规律，李雅庄煤矿开展了本煤层抽采工艺优化和裂隙带抽采技术研究。对本煤层钻孔封孔深度、联孔工艺、管路连接方式等进行优化，钻孔抽采浓度由抽采4个月后降低到9%提高到抽采10个月后维持在19%；通过调整裂隙带钻孔布置方式、优化钻孔布孔层位、采取下筛管护孔等技术措施，裂隙带钻场最高瓦斯抽采纯流量达13.6 m³/min，平均瓦斯抽采纯流量达8 m³/min，2个钻场联合抽采瓦斯纯流量在13 m³/min以上；取消了瓦斯措施巷、井下移动泵和上隅角风帘，上隅角和回风流平均瓦斯浓度分别控制在0.5%和0.4%以下，对高瓦斯矿井U型通风工作面瓦斯治理有借鉴意义。     

复杂煤岩层复合强排渣定向钻进工艺及应用

针对复杂煤岩层顶板高位孔定向钻进技术难题,提出复合强排渣定向钻进工艺,设计了以泥浆脉冲随钻测量系统与三棱螺旋钻杆为核心的强排渣定向钻具组合,分析了三棱螺旋钻杆强排渣技术原理,形成了复合强排渣定向钻进成套装备。在王坡煤矿3314采煤工作面进行了应用研究,结果表明：在以泥岩为代表的复杂顶板岩层中,完成顶板高位定向钻孔6个,成孔率达到100%,最大钻孔深度500m,日平均进尺不低于70m,累计定向钻孔进尺2325m,钻孔成孔效率与成孔率较常规定向钻进工艺大幅提升。为利用顶板高位定向长钻孔代替高抽巷进行工作面及采空区瓦斯抽采治理、保障采煤工作面的安全高效生产提供了技术支撑。