单一低透突出煤层底抽巷煤气共采技术及实践

针对单一低透突出煤层存在瓦斯灾害严重、开采效率低等问题,在分析回采工作面应力分布和渗透率分布的基础上,提出了单一低透突出煤层底抽巷煤气共采模式,即采前未卸压区水力冲孔抽采、采中影响区的应力降低区瓦斯抽采和采后的采空区瓦斯抽采模式。李沟煤矿的工程应用结果表明:3种抽采方法互相协调、互为补充,不但消除了工作面突出危险性,而且大大地增加了瓦斯抽采量,实现了单一低透突出煤层煤与瓦斯的安全高效开采。     

基于GIS的瓦斯地质数据库的建立研究

针对当前瓦斯地质数据资料信息更新周期长、管理不规范、直观表达功能不强等弊端,提出了基于地理信息系统的矿井瓦斯地质数据库管理研究思路.即以瓦斯地质相关理论和方法为指导,应用GIS及其二次开发平台、数据库和计算机可视化编程等技术,尝试创建以关系型为支撑的煤矿瓦斯地质信息数据库,实现煤矿采、掘进程中,对瓦斯地质数据的实时采集、动态更新及直观可视化表达.逐步提高煤矿安全管理的信息化及瓦斯灾害预防水平,丰富和完善瓦斯地质研究方法和技术体系.     

固化技术在松软突出煤层掘进中的应用

松软煤层掘进过程中经常出现片帮、冒顶,甚至煤与瓦斯突出等问题,煤岩体的化学固化是掘进松软煤层时解决这些问题的有效措施。论述了化学固化煤层的原理和方法,并根据神宁集团某矿应用波雷因浆液加固3号煤层,从而解决石门揭煤过程中片帮、冒顶问题的工程实践,说明波雷因材料加固松软煤层的防突效果。     

汝箕沟煤矿残余瓦斯含量区域效果检验临界值研究

区域措施效果检验指标临界值的准确确定对于保障煤矿安全生产和降低防突工作成本具有重要的意义.以汝箕沟煤矿为例,在分析区域措施效果检验指标临界值确定原则及其敏感性指标的基础上,选择残余瓦斯含量作为区域措施效果检验敏感性指标;从瓦斯动力现象、坚固性系数、临界瓦斯压力、现场考察和瓦斯治理角度分别确定了残余瓦斯含量临界值的大小,最终确定汝箕沟煤矿区域措施效果检验指标——残余瓦斯含量临界值为9.0 m3/t;并进行了应用,实现了巷道的安全快速掘进,应用效果良好.     

瓦斯压力直接测定法的改进和应用

瓦斯压力是煤层瓦斯重要的基本参数之一,其对确定煤层瓦斯含量、进行矿井瓦斯涌出治理、瓦斯抽放,以及煤与瓦斯突出防治等工作具有十分重要的指导意义。针对目前瓦斯压力直接测定方法存在的问题,就测压钻孔封孔和瓦斯压力数据记录方面提出了改进方法,对当前瓦斯压力直接测定法具有一定的参考价值。     

正断层煤层开挖煤岩体的力学特性研究

为研究正断层煤层开挖煤岩体力学的特性,通过建立正断层附近煤层开挖时煤岩体的力学模型,运用FLAC3D数值计算并理论分析了上下盘开挖时煤岩体的力学特性。结果表明:水平位移、水平应力对煤层开挖顶端岩体的影响较小,地应力引起的竖向位移和开挖顶端相当应力是造成冒顶和开挖顶端岩体塌落的主要因素,当煤层中存在正断层时,从上盘开挖引起开挖顶端的相当应力和竖向位移比从下盘开挖引起的小,开挖区与断层距离越近,开挖顶端相当应力和竖向位移越大,相同条件下从上盘开挖较从下盘开挖更安全。因此,在工程实际中应尽量避免从下盘对煤层进行开挖,从而减小安全隐患。     

近水平特厚煤层分层开采瓦斯含量立体分布规律分析

针对近水平特厚煤层分层开采工作面煤层厚度大、瓦斯含量高、抽采效果检验无法准确掌握整体抽采效果的问题,以白芨沟煤矿特厚煤层分层开采工作面为工程背景,通过研究特厚高变质无烟煤瓦斯赋存规律,在对现场不同抽采时期、不同层位煤层瓦斯含量进行大量、精准测定的基础上,开展了近水平特厚煤层分层开采瓦斯含量立体分布规律研究。结果表明:走向上,越靠近工作面开切眼,煤层残存瓦斯含量越高;倾向上,越靠近运输巷,煤层残存瓦斯含量越高;垂向上,沿厚度方向特厚煤层中部残存瓦斯含量较高,沿顶、底板方向残存瓦斯含量呈逐渐降低趋势。据此提出基于抽采条件下的特厚煤层残存瓦斯含量立体分布概念,构建了白芨沟煤矿特厚煤层区域立体抽采条件下不同层位煤层的残存瓦斯含量与抽采时间的关系模型,补充完善了矿井瓦斯地质管理体系,为指导抽采钻孔布置和确定抽采效果检验目标层提供了科学依据。     

尾巷对采空区瓦斯流场影响的数值模拟

以数值模拟为主要手段,结合现场实际,分析了尾巷对五虎山煤矿1201工作面采空区瓦斯流场的影响,结果表明:尾巷对工作面采空区瓦斯流场的影响主要体现在上隅角附近,能有效地降低上隅角瓦斯浓度;尾巷对工作面采空区瓦斯流场的影响主要集中在采空区回风侧,且距离底板越远,尾巷在水平方向的影响面积越小;1201工作面瓦斯涌出大部分来自上邻近层,涌出的瓦斯易积聚在采空区上部,尾巷对工作面及采空区瓦斯流场的影响区域有限;高位钻孔终孔布置在其上覆岩层中,尾巷对1201工作面高位钻孔的抽放基本不产生影响。研究结果为接续无尾巷工作面的瓦斯治理工作提供了依据。