煤矿瓦斯抽采钻孔直向钻进装置

介绍了保直技术、排渣技术以及退钻技术等3个直向钻进的关键技术;针对煤矿瓦斯抽采钻孔偏斜问题,开发煤矿瓦斯抽采钻孔直向钻进装置;阐述了直向钻进装置结构和技术参数;综合考虑装置的耐受应力强度,为钻杆接头和钻杆杆体优选了材料,进行了抗扭强度计算。     

固体颗粒二次封孔一体化技术的研究与应用

为解决钻孔抽采瓦斯过程中抽采一段时间后,由于钻孔周围裂隙发育与外界连通导致瓦斯浓度大幅度降低的问题,在原有二次封孔方法的基础上提出了二次封孔一体化技术。阐述了二次封孔一体化原理,建立煤(岩)裂隙特性对瓦斯抽采质量影响的数值分析模型,分析采动影响区与原始煤体内裂隙宽度与裂隙间距对与瓦斯抽采质量的影响情况。在盘江矿区山脚树煤矿南井21129工作面运输巷与金佳煤矿1137工作面运输巷开展了工业试验,结果表明:在山脚树煤矿采用固体颗粒二次封孔一体化技术可使瓦斯浓度平均提高23.3%,瓦斯抽采有效期平均延长24d;在金佳煤矿可使瓦斯浓度平均提高17.2%,瓦斯抽采有效期平均延长22d,为贵州矿区高瓦斯煤层的安全高效开采提供了参考和借鉴。     

近距离煤层群回采工作面瓦斯超限防治技术研究

山西A矿开采煤层为近距离煤层群,在M7号煤层开采期间由于受到瓦斯超限影响,采面回采速度缓慢。为了确保采面生产安全,寻求采面瓦斯治理措施,该矿综合对比分析高位瓦斯抽放钻孔、采空区抽采钻孔以及高位瓦斯抽放巷三种瓦斯治理技术,并最终采用高位瓦斯抽采巷作为治理采面瓦斯超限技术手段。在采面布置高位瓦斯抽采巷,采面瓦斯超限问题得以有效治理,采面推进速度由原来的20m/月提升至52m/月,同时高位瓦斯抽采巷抽采瓦斯浓度较高(平均在30%以上),可以实现瓦斯资源的高效利用,提升矿井经济及社会效益。     

突出厚煤层综放工作面瓦斯综合治理技术研究

针对厚煤层综放工作面瓦斯治理难度大、抽采效果差、工作面难以消突的问题,开展了综放工作面立体瓦斯抽采技术研究。立体瓦斯抽采技术包括保护层开采、工作面回采区域顺层钻孔预抽、回风巷留管抽采瓦斯、利用尾巷抽采瓦斯、顶板高位钻孔及底板拦截钻孔抽采瓦斯。通过对P41104综放工作面研究表明:7~#煤层距11~#煤层42 m,作为11~#煤层的上保护层开采是有效的,消除了11~#煤层的突出危险性。立体瓦斯抽采技术的实施,使工作面瓦斯抽采纯量达到25.86 m3/min,抽采率达73%,回风流瓦斯浓度稳定在0.7%以下,减少了瓦斯涌出量,有效解决了工作面上隅角与回风流瓦斯超限问题。     

新元矿9104工作面瓦斯分布规律与治理技术研究

为了解决新元矿9104工作面瓦斯超限的问题,以单元法对工作面进行了现场实测,通过建立空间坐标系,继而分析数据后得出采煤过程中释放的瓦斯以及采空区涌入工作面的瓦斯是其主要来源,回风一侧为工作面瓦斯积聚的主要区域,其中上隅角瓦斯在空间方位上,越靠近顺槽顶板和采空区处瓦斯浓度越高;为此在回风巷一侧采用采空区高位钻孔抽采,模拟分析以及现场实测相互验证得出了上隅角瓦斯浓度为0.1%～0.5%,工作面瓦斯浓度都在0.6%以下,抽采率在30%以上,表明了采用高位钻孔进行抽采能够较好地降低工作面以及上隅角瓦斯的浓度,从而确保了其安全性。     

顺层低浓度钻孔二次处理技术研究

针对岳城煤矿1309(上)工作面巷道顺层抽放钻孔塌孔严重、区域抽采效果差等现状,提出了抽采钻孔护孔及二次处理工艺。经过现场验证,区域抽采的平均浓度由20%提高到44.8%,钻孔有效时间由30d增加到66d,护孔二次处理能够有效提高钻孔孔口强度,降低有效钻孔的废孔率和衰减速率,提高区域整体抽采水平。     

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。     

布尔台矿综放工作面采空区瓦斯运移 规律及瓦斯抽采优化研究

采空区涌出瓦斯是采煤工作面瓦斯重要来源之一,合理的采空区抽采方案可有效解决工 作面瓦斯超限问题。 本文结合数值模拟与现场应用对神东布尔台矿42 号上煤层综放工作面采 空区瓦斯插管抽采系统进行优化。 首先,利用流体模拟软件FLUENT模拟采场瓦斯运移特征,考 虑了采空区遗煤解吸和上邻近层的瓦斯涌出,揭示了采空区瓦斯浓度分布规律,并分析了抽放口 与回风隅角距离、抽采负压和不同配风比对抽采效果的影响,提出抽采优化方案。 然后,将优化 方案进行现场应用,重点考察了抽放口与回风隅角距离和抽采负压,得出当插管间距为70m、抽 采负压为12~18kPa时,抽采效果较好。 研究结果对高产高效低瓦斯矿井采空区瓦斯抽采方案 优化具有理论和现实意义。