高瓦斯隧道施工通风技术研究

工程施工过程中,在开挖至一定层面后发现了瓦斯气体,为了确保工程的正常进行,及时调整施工技术措施,同时对原定方案进行修正,在隧道进行通风改造,针对施工层面发现的瓦斯等气体,在通风过程中,瓦斯等气体的排出保持一种动态过程,随着通风时间的增加,隧道中瓦斯浓度逐步变化,为确保矿井内作业人员的安全,防止人身伤害事故发生,对隧道内通风情况进行了数值模拟,根据实际建立仿真模型,同时也对隧道内风速、瓦斯浓度进行数值模拟,研究得出最佳的通风方法。     

大断面隧道穿越小夹角煤层施工中的瓦斯运移规律研究

为探明大断面隧道在通过煤层夹角比较小施工过程中的瓦斯保护与运移扩散规律,以某在建瓦斯隧道为施工背景,构建了隧道通风的三维数值模拟,并借助流体计算软件Fluent进行模拟计算。深入研究了通风时间、瓦斯的涌出情况以及风速高低等多种因素,对瓦斯扩散的影响规律。研究结果表明,不同的通风时间,检查瓦斯在隧道内的总体分布规律,瓦斯呈现上部分瓦斯浓度大,下部分浓度较低,符合实际情况;瓦斯涌出位置不同,瓦斯在隧道内的分布不同,在持续通风的作用下,距释放源越远,瓦斯含量就越小,气体含量所达到的峰值也越慢;风速越高,瓦斯气体的排放隧道速度越快,气体含量峰值也越小。     

隧道内瓦斯气体安全监测技术及其应用

本文以南道高速马嘴隧道为工程研究背景,根据隧道施工中遇到的瓦斯问题,详细介绍了超前探孔法中钻探程序、超前钻孔及炮眼的布置,车载瓦斯监测系统与自动监测系统的构成、工作原理及布置方法,该套综合监测技术可有效降低该隧道瓦斯浓度。为保证页岩气隧道的安全施工,提出了相应的应对措施,以期对类似瓦斯隧道的施工提供一定的借鉴意义。     

成贵铁路高瓦斯隧道瓦斯防治技术

成贵铁路沿线穿越多个煤系地层、煤层及煤矿采空区以及油气田瓦斯地层,高瓦斯隧道数量多,而且还有瓦斯突出风险的隧道,隧道施工风险高。施工过程采用了有效的施工措施和瓦斯防治技术,以加强隧道通风为主要手段,强化瓦斯检测,提高电气设备和机械设备的防爆配置,落实现场的制度执行及监督检查,确保了高瓦斯隧道的施工安全,可为其它高瓦斯隧道的安全施工提供借鉴。     

高瓦斯长大隧道施工通风模拟研究

根据不同隧道施工实际，长大隧道的通风通常选择压入式通风或者成本较高通风效果好的巷道式通风，二者有各自的优缺点。高效、经济的通风是保障高瓦斯隧道安全施工的关键因素之一，通风方式的选择至关重要，合理的通风方式能有效稀释瓦斯浓度，并能够节约施工成本。结合高瓦斯长大隧道工程实际，完成了该隧道施工通风参数计算，采用计算流体动力学软件Fluent构建了不同通风方式下瓦斯隧道施工通风数值分析模型。通过数值模拟，得到了隧道内风流流场分布规律及瓦斯浓度分布规律，为瓦斯隧道容易产生瓦斯积聚的地点并需重点检查的部位提供了指导依据，也为通风方式的选择提供了一定的理论基础。     

隧道大断面揭煤突出危险性预测指标研究

公路隧道穿越煤系地层时,如何快速准确测定煤层突出危险性是保障隧道安全施工的前提,其中煤层突出危险性预测指标的选取是关键。以华蓥山隧道K6煤层为工程实例,隧道在大断面开挖应力扰动及放炮震动情况下,采用理论分析、现场测试及实验室数据分析的方式,对煤层瓦斯含量和瓦斯压力进行了对比分析,确定了瓦斯含量比瓦斯压力更具有敏感性,选取瓦斯含量作为突出预测指标更加准确、合理。为下一步隧道内同一组煤层的揭煤防突提供了理论指导。     

马兰矿18502工作面以孔代巷瓦斯抽采技术研究

本文针对马兰矿18502工作面瓦斯抽采过程中利用辅运巷、高抽巷等抽采瓦斯、钻孔原设计长度较长且穿经陷落柱等问题,依据工作面当前条件对原瓦斯抽采措施进行了改进,提出了利用大直径顶板走向孔、大直径采空区抽采钻孔以及下邻近层钻孔代替现有瓦斯抽采巷道的“以孔代巷”技术思路。实测结果表明,瓦斯抽采总量为21.25m³/min,工作面瓦斯抽采率为70.25%,工作面瓦斯浓度降低至0.13%~0.22%,上隅角瓦斯浓度降低至0.17%~0.38%,回风流内的瓦斯浓度降低至0.21%~0.31%,瓦斯浓度显著降低,从根本上解决了瓦斯超限问题。     

选煤厂原煤仓瓦斯超限治理研究

为解决选煤厂原煤仓瓦斯超限的问题,以铁东选煤厂原煤仓为工程背景,建立原煤仓的数学模型和物理模型,对原煤仓内部的瓦斯浓度分布情况进行数值模拟,结果表明:在不借助任何通风设备的情况下,冬夏两季原煤仓内瓦斯浓度均高于《煤矿安全规程》规定的浓度。通过增加原煤仓通风口数量和增加仓外通风设施,提出了4种原煤仓瓦斯治理方案并进行数值模拟,对比分析结果表明,采用进口风速0.7 m/s的两进两出的正压通风方式,能够降低煤仓内各处瓦斯浓度,可有效解决铁东选煤厂原煤仓瓦斯超限的问题。     

矿井巷道冒顶瓦斯分布规律及治理方法评价

针对巷道冒顶瓦斯积聚与可能引发的瓦斯爆炸问题,以塔山煤矿为研究对象,建立了瓦斯浓度变化物理模型,分析了不同风速下、放置导风板时的冒顶内以及周围瓦斯浓度变化情况.结果表明:在风速为1～4 m/s时,提高风速可有效降低瓦斯在冒顶的局部积聚,尤其可有效降低完全垮落冒顶(不大于特捷尔理论深度冒顶)的瓦斯积聚浓度;在低风速下瓦斯积聚于冒顶内,瓦斯浓度进入爆炸三角形范围,可能与煤自燃发生时空叠加,导致瓦斯爆炸;低风速下,放置导风板可有效排出积聚于冒顶内的瓦斯,但将导致冒顶下风侧瓦斯浓度增加.基于以上分析,确定在塔山煤矿5208工作面回风巷720 m处的冒顶采取充填作业,并对充填后的区域进行蓄热监测;在380 m处的冒顶放置竖直导风板,并对下风侧瓦斯浓度变化进行监测.     

18112综采面通风方式优化研究及瓦斯治理措施

为实现综采面瓦斯灾害的有效防治,以斜沟矿18112综采面为工程背景,对比研究了U型通风和U+I型通风采空区瓦斯运移规律。基于此,提出通风方式优化、上隅角设置多重风幛以及喷雾装置、降低工作面推进速度等综采面瓦斯治理措施。研究表明,U+I型通风更有利于降低采空区漏风和瓦斯浓度,工作面风速的增加可降低回风巷瓦斯浓度。     

隧道瓦斯涌突防治探讨

瓦斯防控在高瓦斯隧道的建设过程中显得尤其重要,特别是隧道瓦斯涌突的防治,有必要对其进行专题的研究。通过理论分析了隧道瓦斯涌突原理,对瓦斯隧道与矿井巷道瓦斯涌突防治特点进行了对比研究,并以四川某强突瓦斯隧道工程采取的防治措施为例,综合分析了隧道瓦斯涌突防治的规律及预防措施。     

隧道瓦斯段揭煤施工安全管理实践

为了实现瓦斯隧道揭煤安全施工,顺利通过瓦斯地段,以天坪隧道瓦斯段揭煤工程为例,从实际出发,采取严格培训,制定专项方案,加强施工过程中瓦斯检测和监控,强化供电和电器设备安全管理,落实超前地质预报,加强隧道通风管理、施工组织管理、瓦检设备管理、隧道洞口管理9个方面措施进行瓦斯的防治与管理,实现了安全生产,为瓦斯隧道穿越煤系地层时揭煤施工安全管理提供参考。     

毕生高速公路青龙山1~#隧道瓦斯运移规律模拟研究

毕生高速青龙山1#隧道内存在瓦斯,为防止隧道内出现煤与瓦斯灾害事故,建立隧道内部热-流耦合模拟方程,运用软件COMSOL MULTIPHICS结合MATLAB进行数值模拟研究,模拟得出隧道内部瓦斯运移规律及风速分布图,模拟结果对其他瓦斯隧道安全掘进具有一定的指导意义和现实意义。     

瓦斯隧道施工期间的瓦斯防治与管理

以某隧道为实例,系统地介绍了瓦斯隧道施工期间瓦斯涌出特点,以及防治瓦斯、现场管理措施,对其他类似瓦斯隧道的施工有一定的参考价值。     

低透气性薄煤层瓦斯治理工程实践

基于低透气性薄煤层瓦斯治理工程实践,朱家店煤矿通过引进先进技术力量、构建瓦斯治理技术体系、加大瓦斯治理工程投入,采用本煤层、高位钻孔、下向钻孔、上隅角抽采以及采空区埋管抽采的瓦斯综合治理方法,对各种抽采方法进行抽采效果分析,确定各种抽采方法的特征以及钻孔布置参数,明确薄煤层开采过程中邻近层瓦斯治理是关键,从而使瓦斯抽采量占到整个工作面瓦斯涌出量的70%以上,瓦斯抽放泵站浓度保持在21%~25%,工作面瓦斯浓度降低到0.35%以下,有力保障了矿井的安全生产。     

乏风瓦斯混配装置调控系统设计研究

为了满足乏风瓦斯蓄热氧化工程中瓦斯经济浓度1.0%以上的要求,采用低浓度瓦斯和乏风瓦斯混配的方法,以提高乏风瓦斯浓度。针对混配后瓦斯浓度的稳定性和系统的安全性,开展了混配装置调控系统研究。设计了前馈控制和负反馈控制相结合的浓度调控方案,以及紧急情况应急处理方案。对调控系统进行了硬件设计和选型,并设计了调控系统上位机软件和下位机软件。     

超前钻探在瓦斯隧道实践中误差产生因素分析

超前钻孔是目前使用较为广泛的一项瓦斯隧道施工阶段补充地质勘察、瓦斯防突排放的主要技术措施。以兰州至海口国家高速公路重庆至遵义段（贵州境）扩容工程松坎隧道为实例,针对瓦斯隧道出口右洞煤层,采用超前钻孔技术,探测煤层具体数值信息,再把所测的数值信息用计算机进行数据处理,计算出瓦斯隧道的煤层产状和厚度,然后将所测的煤层产状、厚度与实际值进行对比,分析误差与钻孔深度的关系,以及煤层厚度误差和煤层产状误差产生原因。最终得出,仪器误差与人为操作误差是引起煤层倾角误差的主要原因。     

余吾煤业主采工作面瓦斯动态变化规律研究

为了研究工作面瓦斯动态变化规律,提高煤层瓦斯抽采效果以及改进瓦斯治理技术,以余吾煤业生产工作面为工程背景,通过建立瓦斯吸附解吸试验系统,对余吾煤业工作面煤样进行瓦斯吸附解吸试验,分析工作面煤样解吸过程的试验结果,得出3号煤层的瓦斯解吸扩散规律;沿工作面倾向方向布置瓦斯浓度测试装置,测试其瓦斯浓度动态变化规律,得到工作面动态变化规律和上隅角瓦斯浓度超限的原因。     

隧道瓦斯突出危险性评价的属性识别模型与实例

基于属性数学理论建立隧道瓦斯突出预测与危险性分级的属性识别模型，以弥补现有隧道勘测设计阶段瓦斯突出评价方法的不足。首先确定隧道瓦斯突出预测的评价指标与危险性分级标准，然后进行评价指标的属性测度分析，通过构造属性测度函数以计算单指标属性测度和样本综合属性测度，最后应用置信度准则对隧道样本的瓦斯突出进行属性识别，从而建立隧道勘测设计阶段瓦斯突出评价的属性识别模型。在工程实例分析研究中，通过属性测度分析和计算，得到了隧道瓦斯突出的预测结果，评价结果与物元可拓评判法以及D、K值法的评价结果有较好的一致性。由于属性数学理论能很好地解决具有多个模糊属性问题的综合评价，且置信度准则是根据评价集具有有序性这一特点而提出的，因而可使评价结果更为可靠。     

高瓦斯易自燃煤层采空区自燃与瓦斯综合防治研究

阐述了高瓦斯易自燃煤层采空区自燃与瓦斯灾害难题,以N2202工作面为工程背景,通过室内实验、数值模拟和井下工业性试验等手段,研究了注入CO_2气体进行防治采空区自燃发火以及提高瓦斯抽采效率综合方法技术。结果说明,CO_2气体的注入使得采空区内CH_4气体浓度梯度分布向采空区深部移动,采空区中窒息带范围增大,进而减小了采空区氧化自燃的可能性;同时,采空区内原吸附于煤体中的部分CH_4气体被置换出来,提高了采空区内游离状态瓦斯浓度,使瓦斯抽采浓度由原平均浓度35.61%增高至49.25%。研究成果为高瓦斯易自燃煤层采空区综合防治提供了一定借鉴意义。