采空区高位钻孔瓦斯抽放的数值模拟

依据Darcy定律,在Navier-Stocks方程的基础上,对祁南煤矿综采工作面采空区瓦斯抽放问题作了计算分析,并进行了CFD数值模拟.从理论上模拟采空区瓦斯聚集过程,直观展示了瓦斯抽采时采空区流态、瓦斯分布变化.把抽放钻孔布置在顶板裂隙内,结合上隅角埋管实施瓦斯抽放,该抽放瓦斯技术起到了对开采工作面上隅角瓦斯的截流作用,现场管路测量显示,可抽出高浓度瓦斯达30%～80%(体积分数),工作面回风瓦斯的体积分数基本控制在0.3%以下.     

关于井下综采工作面上隅角瓦斯治理的设计研究

随着矿井综采面的逐步推进,受井下放顶、周期来压和遇到断层或构造的影响,综采工作面上隅角瓦斯涌出量会有明显异常,且存在超限的可能性。以沁源梗阳矿井上隅角瓦斯治理为工程实例,提出设计建设井下移动式瓦斯抽放泵站来抽采瓦斯,解决瓦斯超限。     

斜沟煤矿23103综采工作面控制风量防灭火技术研究

以西山晋兴公司斜沟矿23103综放工作面为案例,分析了该工作面在回采过程中采空区遗煤易自燃的问题,结合23103综放工作面的实际生产情况,在对采空区遗煤分布和漏风情况进行分析研究基础上,通过采取构筑隔离墙、注氮和降低供风量的综合防灭火措施,降低采空区遗煤自燃隐患,保证了工作面安全顺利回采及设备搬迁,实践取得显著的社会与经济效益,同时对矿井地质条件相类似的矿井易自燃厚煤层放顶煤开采具有借鉴意义。     

工作面反风时采空区场量分布变动的数值模拟

结合华兴煤矿1318炮放面实例,运用数值模拟手段,描绘了工作面反风时采空区流场内漏风流,氧、CO和瓦斯各组分气体,以及温度等的分布变动过程,给出了反风时沿工作面边界各组分气体涌出量的变化规律.模拟在反风后,场内各组分气体含量分布重心发生倒置,原上游高温区被冷却,下游低温区逐渐转变为新的高温区,使采空区的温度上升过程重新回到一个相对较低的温度起点,使自燃升温得到一定的延缓.反风后,场内CO气体涌出量经历突降—回跳上升—缓慢衰减—再逐渐增加的跳动过程,瓦斯涌出量在经历大幅度突降和回跳后,其增幅度不大.用埋管抽放的办法能够防止因反风导致工作面内有害气体超限,同时给出了反风的实施条件,即必须确保采空区无明火.     

易自燃煤层综放工作面综合安全保障技术研究

综放开采具有产量高、效益显著等优点,但受开采方式影响采空区内遗煤量较大,采空区遗煤自燃发火危险性较高,如何避免采空遗煤自燃是综放工作面开采时需要重点解决的问题.采用综合安全保障技术是实现降低采空区遗煤自燃危险的重要举措.为此,对现阶段矿井常用的防灭火技术展开分析,并以5306综放工作面回采为工程实例,对综合安全保障技术...     

综采工作面初采及回采期间矿井开采治理技术研究

工作面初采期间初次来压,临近煤层由于受采动影响而涌出的卸压瓦斯,避免邻近层瓦斯大量涌入回采工作面,造成瓦斯大面积超限,易发生重大事故。本文结合工程实例,提出综采工作面初采及回采期间的瓦斯治理技术进行了分析和研究,有效控制采空区、上隅角及回风巷的瓦斯浓度,降低瓦斯对工作面初次、回采期间的威胁。     

工作面采空区瓦斯分布及涌出规律

分析4303工作面采空区内瓦斯分布及涌出规律,根据工作面煤层围岩特性,制定了下采空区气体观测方案,并提出了采用调压的措施。     

综放工作面高抽巷合理位置的研究

针对高抽巷抽采瓦斯条件下诱发采空区自燃发火问题,以某矿综放工作面实际开采的技术条件构建采空区气体渗流模型,结合实际高抽巷布置要求,利用Fluent数值模拟软件分析高抽巷不同平距和垂距条件下的采空区氧化带宽度,结果表明:当高抽巷垂距为35 m、平距为25 m时,采空区氧化带宽度最小。高抽巷合理位置的确定,在提高瓦斯抽采效率、减小煤自燃发火的危险性、保证综放工作面的绿色、安全、高效等方面具有实际的指导意义。     

工作面放顶采煤工艺参数的优化

针对综合机械化放顶开采技术回采率低的问题,本文以同煤某矿工作面为研究对象,基于PFC2D数值模拟软件对不同开采方向、放煤步距以及采高采煤工艺参数下的采出率及含矸率进行对比分析。经仿真分析,得出适用于该工作面的最佳采煤工艺。因此,可将该分析手段在实际应用中推广,助力综采工作面的高效、安全生产。     

矿山开采区顶板致裂放顶实施方案

南阳坡矿自投产以来,已回采十余个工作面,工作面回采前均没有采取促使老顶提前垮落的强制放顶措施,而是靠减少放顶量进行顶板管理,这一做法会造成部分矿产资源损失。长时间大面积采空区顶板不垮时,将使得开采工作面控顶区内压力高度集中,在支护强度承受不了顶板的高压时,控顶区内顶板会发生剪切破坏。坚硬顶板一旦突然冒落,矿层折断时产生的强烈动载荷会损坏或推到大量工作面支架,造成工作面垮冒事故;另一方面,开采区积存的大量高浓度易燃气体,沿风巷、机巷涌出,造成易燃气体超限,其强烈的冲击作用常摧毁工作面及其邻近巷道中的支架、风门和砖墙封闭,甚至使矿车翻到,轨道弯曲。     

整体顶梁组合悬移液压支架放顶煤工艺的应用

介绍了整体顶梁组合悬移液压支架在镇城底矿22603综采工作面的应用研究,通过与传统单体液压支柱配型钢梁放顶煤开采工艺进行对比分析,实践取得了良好效果:有效解决支架支护强度不高、支撑面积小、移架速度慢和安全系数低的难题。     

官地煤矿22611工作面底抽巷抽采技术应用

为了解决官地煤矿2号煤层开采时,3号煤瓦斯涌入2号煤层造成工作面瓦斯涌出量大、瓦斯浓度易超限的问题,根据2号、3号煤层的地质条件,提出了底抽巷抽采邻近层卸压瓦斯的技术方案,并在官地矿22611工作面进行实施。该方案在3号煤底抽巷两侧施工钻孔,覆盖区域为整个22611工作面下方,并进行瓦斯抽采。结果表明,该方案取得了良好的抽采效果,解决了2号煤层开采过程中存在的瓦斯超限问题。底抽巷抽采瓦斯技术是一种解决邻近层瓦斯涌入有效方法。     

保护层开采工作面瓦斯综合治理技术研究

针对矿井回采煤层瓦斯含量高、压力大等问题,提出先回采下覆厚度较薄、瓦斯治理难度相对较低的6号煤层。将6号煤层作为保护层开采,从而消除下覆9号煤层、上覆2号及5号煤层的突出危险性。针对6号煤层10601工作面回采期间上邻近层、下邻近层以及采空区瓦斯涌出量大等问题,提出综合采用高位钻孔、高抽巷、采空区埋管、强化本煤层抽采等方式进行治理。现场应用后,10601工作面回采期间回风隅角、回风流瓦斯浓度分别控制在0.43%、0.32%以内,采面瓦斯涌出量大问题得以较好解决。     

低瓦斯矿井综放工作面瓦斯治理研究实践

分析了U型通风方式综放工作面瓦斯分布特征和规律,给出了工作面、上隅角及其附近采空区等瓦斯积聚或超限原因,在此基础上,以3302综放工作面为研究对象,提出采用W通风方式来代替U型通风方式,并给出了W型通风方式下瓦斯情况,得出W型通风方式下3302工作面瓦斯控制更好,同时,提出采用吊挂风障和水射流风机来解决W型通风方式下风流汇集处瓦斯积聚问题。     

综放工作面回采巷道矿压显现规律研究

针对某矿特厚煤层综采放顶煤工作面回采巷道变形量大、维护困难等问题,采用现场监测工作面回采巷道位移、顶板离层、锚杆(索)受力、煤柱应力等手段,研究8105相邻工作面回采对本工作面回采巷道的扰动作用,探究综放工作面回采巷道的矿压显现规律。     

大倾角中厚-厚复合煤层综放技术研究

针对复合顶板大倾角中厚-厚复合煤层采用大采高综采出现片帮和冒顶的问题,以大宝顶煤矿4223-25工作面为工程背景,分析了煤层赋存条件,提出了综合机械化放顶煤采煤法,采用FLAC3D模拟软件分析了不同截割高度对工作面煤壁及顶板变形破坏规律,确定了截割高度为2.4m。利用库伦摩尔理论和格里菲斯理论分析了当截高为2.4m时顶煤冒放性,证明了综放截高为2.4m时的合理性。现场试验表明:顶煤回收率达到78.56%,工作面回收率达到96%,取得了良好的经济和社会效益,为我国类似条件煤矿开采提供一定的指导意义。     

大直径岩石走向钻孔代替高位抽巷技术研究

魏家地煤矿1112综放工作面瓦斯漏出量较大,为了减少工作面回采过程中瓦斯对安全生产的威胁,在1112综放工作面采用大直径岩石走向高位钻孔代替第二回风巷抽排采空区瓦斯技术试验。     

较薄矿层对综放工作面开采的影响

层厚变薄区是制约矿井机械化回采的一大难题,柴里矿在对综采放顶工艺使用多年的基础上不断创新研究,以23下605综放工作面为试点开展过变薄区的技术研究,即实现安全开采的要求,又实现了减少对设备的磨损、节约资源的开采目的,提高工作面设备的综合效能,延长了工作面的服务年限,减缓了矿井的生产接续紧张局面。     

工作面过应力集中区复合支护快速推进的实践

3下1105综采工作面运输巷里段处于原3上1105综采工作面采空区和3上1103综采工作面采空区之间保护柱正下方,整条巷道处于实体区域。巷道推进过程中出现压力显现明显,顶板破碎、伪顶垮落,从而导致工作面机头段顶板支护不到位,支架支护状态差,造成工作面机头犄角顶板漏顶、冒矸,影响正常生产。矿井通过采取敷网、剥帮、顶帮注加固剂、巷道内下抬棚、使用高强聚酯纤维柔性网等一系列复合支护方式,在锻炼了职工队伍的同时,达到了安全施工、快速推进、高产高效的目的。     

综采工作面坚硬顶板强制放顶技术研究

为了很好解决综采工作面坚硬顶板在回采期间不易自行垮落问题,针对南河煤业15号煤层坚硬顶板进行了强制放顶技术研究,并在实践中研究总结了强制放顶技术,解决了综采工作面建硬顶板不易自行垮落的问题。