走向高抽巷抽采瓦斯关键技术

针对低透气性高瓦斯煤层群条件下邻近层瓦斯治理难题,基于岩层控制关键层理论,探讨了走向高抽巷抽采瓦斯作用原理,理论研究了走向高抽巷抽采瓦斯的关键技术。研究结果表明:以破断距为判别指标计算各关键层的破断顺序,可据此确定走向高抽巷的合理层位;走向高抽巷与回风巷沿煤层倾向的投影距离由沿倾向的煤层卸压角和采空区上方"O"形圈的宽度确定;初采期可采用伪倾斜后高抽巷抽采邻近层瓦斯。现场跟踪阳煤五矿典型工作面初采期瓦斯风排量、抽采量和涌出量数据,验证了走向高抽巷抽采关键技术应用的可行性,初采期间瓦斯得到合理控制,稳定后抽采率达95%。     

高瓦斯煤层高位钻孔瓦斯抽采技术试验研究

针对在高瓦斯煤层回采过程中,煤与瓦斯突出综合检测指标经常超限、瓦斯抽采率低等问题,提出了在风巷施工高位钻孔的瓦斯抽采技术,阐述了瓦斯抽采技术的工艺流程和钻孔的布置参数。研究表明:在高瓦斯煤层回采过程中采用高位钻孔的抽采措施,可有效地解决瓦斯抽采率低的问题,降低了回风流中的瓦斯体积分数,提高了瓦斯抽采量和抽采率,减少了向工作面的瓦斯涌出量,保证了工作面的安全回采。     

CO_2预裂爆破增透技术在瓦斯抽采中的应用

随着煤矿开采深度的增加和开采速度的提高,矿井瓦斯涌出量不断增大,瓦斯抽采已成为高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井生产过程中必不可少的安全环节。针对高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采的难题,通过在东曲矿28208皮顺掘进工作面应用CO2预裂爆破增透技术,提高了煤层渗透性及瓦斯抽采率,降低了煤层中的瓦斯压力和瓦斯含量,消除了煤与瓦斯突出的危险,经济技术效果显著,可为类似煤层瓦斯抽采提供借鉴。     

顶板瓦斯抽采巷布置位置智能预测方法

顶板瓦斯抽采巷因具有大流量和连续抽采的优点,被广泛用于高瓦斯或突出矿井回采工作面瓦斯治理。如何确定合理的顶板巷布置位置,以高效抽采采空区卸压瓦斯,是保障工作面瓦斯治理效果的关键。为此,在深入分析顶板瓦斯抽采巷布置原则及其布置位置影响因素的基础上,提出了一种基于GA–BP神经网络模型的顶板瓦斯抽采巷布置位置智能预测方法;采用灰色关联分析法确定了GA–BP神经网络模型的预测指标,并设计开发了顶板瓦斯抽采巷布置位置智能预测系统。研究结果表明：(1)工作面的采厚、埋深、覆岩结构、煤层倾角、倾向长度等5个物理指标是顶板瓦斯抽采巷布置位置的主控因素,且其权重值排序由大到小依次为采厚、埋深、覆岩结构、煤层倾角、倾向长度。(2)随着遗传代数的增加,GA–BP神经网络适应度不断减小,且当遗传代数为60时其适应度变化基本稳定,表明GA–BP神经网络初始权重和偏置效果较好。(3)在当前训练样本数据集的前提下,基于GA–BP神经网络模型的顶板瓦斯抽采巷布置位置的预测结果与实际工况值的相对误差仅为0.43%～11.27%,在可接受的范围内。该研究可为顶板瓦斯抽采巷精准设计提供一定的参考。     

突出矿井煤层群开采瓦斯抽采技术的应用

介绍了突出矿井煤层群瓦斯抽采技术,并基于平煤集团五矿,六矿合建一个地面瓦斯抽采站的煤层瓦斯抽采条件,论述了突出煤层解放层选择、高位抽采巷道的布置,通过瓦斯预测数量的分析,推荐了合理的突出煤层瓦斯抽采方法,展望了瓦斯抽采在突出煤层和高瓦斯矿井的应用前景。     

水力压裂增透技术在软煤瓦斯抽采中的应用

目前,我国高瓦斯和突出矿井占全国矿井总数的40%以上,所开采的突出煤层具有瓦斯含量大、瓦斯压力高、裂隙不发育、透气性普遍较低等特点。针对煤层透气性大小直接影响矿井瓦斯抽采效果的问题,贵州某矿为大幅度提高煤体透气性和瓦斯抽采量,在其1321底抽巷进行水力压裂试验。实验表明,1321底抽巷钻孔注水压力为38 MPa,水力压裂钻孔在煤层走向上的影响半径超过25 m范围,水力压裂后钻场钻孔平均瓦斯抽采体积分数提高近31倍,平均瓦斯抽采量提高29倍。通过对取样点的煤体的残余瓦斯含量的测定及线向拟合分析,得出1321底抽巷水力压裂有效半径为41 m。     

发耳矿井瓦斯抽采半径的测定

为了提高抽采瓦斯钻孔的抽采效果,根据发耳矿井的现场测试,通过观察距穿层抽采钻孔不同距离的压力观测钻孔的瓦斯压力,利用瓦斯压力指标、瓦斯抽采率指标和灰色关联分析法相结合的方法进行分析,最终确定了7#煤层的瓦斯抽采有效半径,为突出工作面采掘工作前的预抽提供一定理论依据。     

鹤煤六矿提高瓦斯抽采效果优化措施研究与应用

鹤煤六矿属于单一厚煤层高瓦斯突出矿井,随着采深的增加煤层瓦斯含量和瓦斯压力逐渐增加,导致煤层突出危险性增强。本文通过对瓦斯含量、透气性系数、百米钻孔瓦斯流量的实测以及对鹤煤六矿瓦斯抽采影响因素的分析,研究提高瓦斯抽采效果的优化措施,确定适合鹤煤六矿瓦斯地质条件的瓦斯抽采技术,对条件类似的高瓦斯矿井、突出矿井选择瓦斯抽采方法,改进抽采技术,提高瓦斯抽采率具有一定的借鉴作用。     

高瓦斯矿井采空区瓦斯抽采方案设计

根据矿井高瓦斯的煤层特征,通过分析矿井瓦斯来源的构成情况,针对其2个工作面采用的不同采煤方法,分别提出埋管抽采、高位巷抽采、高位钻孔抽采等抽采设计,应用于不同的回采工作面,并通过监测瓦斯涌出量和风排瓦斯浓度的变化,确定出该瓦斯抽采方案合理可行。     

近距离煤层群采动卸压规律及瓦斯抽采技术

近距离高瓦斯煤层群开采时,受采动卸压作用工作面上部煤层瓦斯及底板下部煤层瓦斯均会对工作面造成影响导致瓦斯超限,需同时治理。针对杏花煤矿28#煤层右二工作面近距离高瓦斯煤层群开采时瓦斯涌出量大的问题,通过理论计算及数值模拟分析了顶底板煤岩破坏卸压规律为抽采工程设计提供了依据,结合工程经验采用了高位钻场、低位钻场及高抽巷相结合的立体化抽采措施控制本煤层及邻近层瓦斯,并取得了良好的应用效果。     

我国煤矿瓦斯抽采技术现状及发展

在系统分析我国煤矿瓦斯抽采技术现状的基础上,指出了当前瓦斯抽采技术中存在的问题,展望了今后几年我国瓦斯抽采技术的3个重点攻关方向:强化低透气性高瓦斯煤层本煤层抽采、提高和完善瓦斯抽采装备以及形成一套行之有效的综合性瓦斯抽采工艺与技术。     

刘家梁煤矿5136工作面底抽巷瓦斯治理

刘家梁煤矿属于高瓦斯矿井,强化瓦斯日常监测的同时,需探究多种方式相结合的抽采工艺进行瓦斯治理。在明确了工程背景的基础上,以5136工作面底抽巷瓦斯治理为研究对象开展了探讨。首先,阐述了该工作面瓦斯抽采方式和抽放技术;在分析了瓦斯抽采管理及安全措施后,针对存在的问题和隐患,提出了相应的解决措施。分析认为,作为高瓦斯矿井和三软煤层工作面,应采用底抽巷本煤层预抽+顶板巷抽排采空区瓦斯的措施来防治瓦斯危害。     

淮南矿区瓦斯卸压抽采理论与应用技术

基于淮南矿区高瓦斯煤层群开采条件,运用卸压开采及采场采动裂隙O形圈卸压瓦斯抽采理论,提出了一系列钻孔或巷道抽采卸压瓦斯方法;研究分析了开采卸压层时瓦斯抽采技术、上向卸压瓦斯抽采技术、下向卸压瓦斯抽采技术,采用煤层气开采消突试验方法有底板岩巷穿层钻孔条带预抽瓦斯、顺层钻孔预抽本煤层瓦斯、地面钻井压裂预抽瓦斯,这些方法广泛应用于淮南矿区生产实践,建立起了卸压开采瓦斯抽采工程体系.结果表明:自1998 年以来矿井杜绝了瓦斯爆炸事故发生,百万吨死亡率由4.01降低到0.18,2009年瓦斯抽采量达3.2亿m3,矿井瓦斯抽采率达到53%,采煤工作面瓦斯抽采率达到90%以上;使高瓦斯突出煤层转变为低瓦斯无突出危险煤层,同时抽采出的瓦斯作为绿色能源,减少大气污染.     

煤层群邻近层瓦斯抽采走向高抽巷布置研究

基于采动覆岩卸压瓦斯运移新"三带"理论,就高瓦斯煤层群开采条件下邻近层卸压瓦斯抽采走向高抽巷层位布置选择进行了研究。提出了走向高抽巷层位布置原则,并将布置原则应用于工程实践中,为类似工程应用提供参考。     

两近三软煤层群卸压瓦斯抽采技术研究

为提高高原山区两近三软煤层群瓦斯抽采效果,以小窑沟煤矿1805工作面为研究对象,采用分源预测法预测工作面瓦斯涌出量,并针对不同的瓦斯源确定有效的抽采方法,基于卸压瓦斯抽采理论和煤层瓦斯分源治理思想,提出了两近三软煤层群多邻近层采前、采中、采后预抽和卸压抽采相结合的综合瓦斯抽采方法。结果表明:两近三软煤层群上保护层开采时被保护层卸压瓦斯以自然排放为主,采空区瓦斯是保护层工作面瓦斯抽采的重点,采取综合瓦斯抽采措施后,回采过程中保护层工作面回风巷及上隅角瓦斯体积分数由1.7%降到0.5%~0.6%,瓦斯抽采量达到90.05万m3,抽采率由39.5%提高到63.59%,C8煤层开采后C9煤层瓦斯压力由0.95 MPa降到0.18 MPa,瓦斯含量由12.51 m3/t降到2.91 m3/t,保护范围内C9煤层突出危险性被消除。     

低透气性煤层瓦斯综合抽采及利用模式探索

为了解决平煤股份八矿瓦斯突出问题,结合自身多年经验,探索出了适合平煤八矿的低透气性煤层瓦斯综合抽采及利用模式。通过“运输巷底抽巷+穿层钻孔”掩护运输巷顺利掘进,在工作面两巷道施工完毕后,从两巷施工本煤层钻孔抽采工作面煤层瓦斯。由于本煤层钻孔轨迹难以控制,容易导致工作面中间出现空白带,因此通过“采面中间底抽巷+穿层钻孔”进一步消除采面中间的突出危险性;开发了本煤层钻孔和穿层钻孔的封孔工艺,满足了瓦斯高浓度抽采。瓦斯抽采保障了发电机组的顺利发电,瓦斯发电量逐年上升;瓦斯抽采和发电利用相互促进,形成了良性循环。     

腾晖矿2202工作面底抽巷瓦斯技术研究

为解决腾晖矿高瓦斯突出煤层回采期间瓦斯难抽采难题,以腾晖矿2202工作面为研究背景,利用数值模拟软件对不同底抽巷布置方案下巷道应力云图进行分析,通过对腾晖矿2202工作面进行底抽巷布置,对钻孔冲孔前后瓦斯抽采曲线进行分析发现,底抽巷钻孔经过水力冲孔后抽采效率极佳,有效保障了工作面安全高效回采。     

低透气性煤层瓦斯抽采技术研究与应用

对突出煤层进行瓦斯抽采,减小煤层瓦斯压力,降低煤层瓦斯含量是煤矿消除瓦斯事故的基础性工作,若采用传统的对低透气性突出煤层直接进行瓦斯抽采,瓦斯抽出量非常小,很难达到消除煤层瓦斯突出的目的。但通过开采解放层,使得被解放煤层内孔隙率增加,煤层透气性增强,从而提高被解放层的瓦斯抽采容易程度。在开采解放层后立即对被解放煤层进行瓦斯抽采,降低突出煤层内的瓦斯含量,减小瓦斯压力,从而消除了煤层突出危险性。     

马兰矿18502工作面瓦斯抽采技术应用

马兰矿18502工作面回采期间瓦斯来源主要为本煤层瓦斯和下邻近层瓦斯,利用运料巷、运输巷抽采本煤层瓦斯,利用底抽巷抽采下邻近层瓦斯,利用高抽巷抽采裂隙带瓦斯,采用悬管抽采回风隅角瓦斯,保证了工作面的安全高效开采.     

高抽巷抽采负压优化的数值模拟

基于山西某矿9101工作面的实际情况,利用Fluent模拟软件针对高抽巷不同抽采负压对采空区瓦斯分布规律的影响进行研究。结果表明:采空区在高抽巷不同抽采负压下均呈高瓦斯区域逐渐减小,低瓦斯区域逐渐增加的趋势,采空区内回风侧瓦斯浓度降低的速度比进风侧采空区大,且距离工作面越近,高抽巷瓦斯抽采的影响越明显;随着高抽巷抽采负压的增加,高抽巷抽采混量和抽采瓦斯纯量都逐渐增加,抽采负压超过12 k Pa后,抽采瓦斯纯量增速明显减小;抽采瓦斯浓度呈先增大后减小的趋势,当抽采负压为12 k Pa时存在1个峰值即14.25%,综合考虑高抽巷抽采瓦斯纯量和瓦斯浓度的变化,确定9101工作面高抽巷抽采负压为12 k Pa左右最合理。通过现场实测的采空区瓦斯浓度值与模拟值基本吻合,误差在工程允许的范围内。