坚硬顶板弱化处理防止瓦斯骤然涌出

为了使古书院矿15#煤综采工作面坚硬顶板能随工作面推进而及时垮落,减轻坚硬顶板垮落时对工作面的冲击和矿压显现,防止坚硬顶板突然垮落时工作面瓦斯骤然剧增所导致的瓦斯问题,采用了超前深孔预裂爆破的方式对15#煤综采工作面坚硬顶板进行弱化处理。通过对坚硬顶板的弱化处理,减少了初次来压和周期来压的步距,使采空区积聚的瓦斯均衡涌出,从而有效控制了大面积悬顶时顶板瞬间垮落所造成的工作面采空区瓦斯骤然涌出,保证了综采工作面的安全生产。     

顶板初次来压期间综采工作面采空区瓦斯涌出规律

在浓度压力差和通风负压的作用下,采空区的瓦斯涌向工作面,由于采场条件所限,要想严格区分瓦斯涌出量较为困难,通过对东庞煤矿2607工作面回采期间顶板初次来压前后瓦斯浓度变化的观察,定量分析了综采工作面与采空区瓦斯涌出量的比重变化,找出了瓦斯涌出量发生变化的原因,指出了其不利及有利因素,对回采工作面的瓦斯治理具有一定的指导意义。     

特厚煤层综放开采坚硬顶板破断对瓦斯涌出影响

针对具有坚硬顶板的特厚煤层综放工作面周期来压期间瓦斯异常涌出问题,基于坚硬顶板"O-X"破断机理,从能量的角度分析了坚硬顶板破断回转对采空区的冲击过程,得到破断块体轴向作用力与采空区垮落煤岩碎胀系数之间的关系。同时研究了顶煤放出率及垮落煤岩碎胀系数对坚硬顶板破断回转前后采空区体积变化的影响规律,建立了周期来压期间采空区瓦斯涌出增加量计算模型,并与现场实测进行对比。结果表明:特厚煤层综放工作面坚硬顶板破断回转压缩了采空区体积,使采空区高浓度瓦斯涌向工作面,导致周期来压期间瓦斯异常涌出现象。塔山煤矿8214工作面周期来压期间采空区瓦斯涌出增加量理论计算值为14.5 m~3/min,与现场实测增加量相比误差在1.79%～8.83%,两者结果较为相符,验证了模型的正确性。     

采空区顶板垮落与瓦斯涌出关系的模拟实验研究

利用自制的工作面顶板垮落与采空区瓦斯涌出模拟实验装置,研究了不同倾角、不同瓦斯浓度条件下来压过程中不同范围的老顶垮落与工作面瓦斯涌出之间的关系.根据试验结果探讨了一定条件下顶板垮落对采空区瓦斯场扰动后瓦斯扩散、运移及积聚特征,分析了受扰动的瓦斯场在工作面负压流场作用下进入回采工作空间对工作面瓦斯浓度影响的程度.该实验结果对工作面来压期间的瓦斯管理有参考价值.     

顶板周期来压与采场瓦斯涌出的关系研究

通过现场监测研究了顶板周期来压与采场瓦斯涌出变化之间的关系, 并对工作面超前支承压力变化和采空区老顶垮落对瓦斯流动的影响进行了分析。结果表明, 支承压力变化影响煤壁瓦斯的涌出, 采空区内瓦斯的分布与距工作面距离有关, 周期来压时采场瓦斯涌出量的增大是工作面超前支承压力变化和采空区老顶垮落共同作用的结果。     

寺河矿综采工作面初采瓦斯不稳定涌出治理实践

综采工作面采用顶板垮落控制采空区是成本低、安全可靠的一种采空区处理方法,但是在工作面初采期间顶板未垮落时,支架后空间较大,积存瓦斯多,如果顶板大面积垮落,工作面瓦斯会瞬间增大,瓦斯涌出不稳定,引起工作面瓦斯超限或瓦斯事故。研究初采期间顶板初次来压距离,控制顶板逐步垮落,减少工作面瓦斯异常涌出,保障初采工作面瓦斯涌出稳定,防范工作面瓦斯超限或事故具有重要意义,弥补现阶段生产条件下综采工作面初采瓦斯治理不足。     

基于实时监测数据的综采工作面瓦斯涌出特征分析

根据盘江煤电公司土城煤矿15158综采工作面的瓦斯实时监测数据,采用数理统计的方法,分析工作面顶板来压和推进速度与瓦斯涌出之间的关系。研究表明,工作面瓦斯涌出的总体平均水平与工作面采煤推进速度关系密切。每班割煤刀数多,总体平均瓦斯涌出量则大,明显呈现出与工作面从初采、稳产到收尾3阶段产量相应变化的3个区域。工作面平均绝对瓦斯涌出量与班产量有很强的负幂函数关系;顶板来压是工作面瓦斯峰值出现、导致瓦斯涌出不均衡的主要原因。     

新安煤矿高位钻孔抽采采空区瓦斯效果分析

针对新安煤矿高位钻孔抽采采空区瓦斯的治理措施,基于采空区瓦斯运移、顶板岩层冒落规律,重点分析采空区瓦斯来源、涌出量以及瓦斯浓度分布特征,利用工作面推进期间煤层顶板上覆岩层卸压变形情况,通过布置钻孔抽采层位,高效、可控高浓度接替抽采采空区瓦斯,从而解决了工作面回风流、上隅角瓦斯超限和工作面瓦斯涌出异常的问题。     

综采工作面瓦斯运移规律及影响因素

以大佛寺煤业公司10101综采工作面瓦斯涌出为研究背景,比较分析了初次来压前后工作面瓦斯涌出量及瓦斯浓度分布特征,得出:由于工作面初次来压作用,邻近层瓦斯开始向采空区运移,从而导致工作面瓦斯涌出增加,并分析10号煤工作面回采过程中对9、11号煤影响,结果表明:采空区瓦斯涌入主要受上邻近层影响。     

煤层顶板裂隙高位定向长钻孔安全高效抽采技术的研究与应用

放顶煤开采期间，上覆岩层受到矿压的影响，形成冒落带、裂隙带、弯曲下沉带，工作面采空区遗煤和围岩涌出的大量瓦斯飘浮在上方裂隙带区域，造成瓦斯聚集并向外涌出，形成了安全隐患，因此必须将该区域瓦斯抽出来；以往治理采空区瓦斯主要采用顶板裂隙高位钻场、顶板高抽巷等措施，但是这2种方法施工成本较高，且施工周期长，对生产接替影响较大。煤层顶板裂隙高位定向长钻孔安全高效抽采采用大功率钻机+定向钻进技术，在裂隙带施工控制整个回采范围的长钻孔，减少采空区和邻近层瓦斯向工作面空间的流动，真正实现了“以孔代巷”，既节省了成本，又缩短了工期，还提高了采空区瓦斯抽采的连续性、稳定性，减少了采空区瓦斯向外涌出，提升了瓦斯抽采效果，促进了煤矿安全高效发展。