高位大孔径钻孔替代高抽巷瓦斯治理技术研究

U型通风上隅角的瓦斯治理一直是一个难题,而高抽巷的抽采能有效抽出采空区裂隙带的瓦斯,降低上隅角的瓦斯量.但由于要提前掘进巷道,对采掘衔接紧张的矿井会构成一种负担,特提出一种高位大孔径钻孔替代高抽巷进行瓦斯抽采治理的技术.应用该技术治理效果明显,为同类型工作面的瓦斯治理提供了借鉴.     

综采工作面上隅角瓦斯综合治理技术应用分析

晋能控股集团成庄煤矿4315工作面回采期间上隅角瓦斯异常,严重威胁着工作面安全高效回采。分析了4315工作面上隅角瓦斯异常的原因,并根据实际情况提出了“采空区埋管抽采+布置高位裂隙钻孔+安装风水引射器”等综合治理措施。通过实际应用效果来看,采取上隅角瓦斯综合治理技术后上隅角瓦斯体积分数控制在0.7%以下,回风流中瓦斯体积分数控制在0.5%以下,取得了显著应用成效。     

成庄矿井上下立体递进式瓦斯抽采技术研究

为平衡高瓦斯矿井瓦斯抽采工程与煤矿采掘生产之间的关系,成庄矿形成了井上下立体递进式瓦斯抽采技术体系。在规划区,采用地面直井、 U型井、定向井、卸压井等对煤体预抽5～15 a,降低煤层瓦斯含量至8～14 m³/t;在准备区,在井下采用定向长钻孔区域递进式模块抽采+条带区域抽采+密集钻孔抽采技术,对煤层瓦斯进行递进式、持续性、大范围的预抽;在回采区及采空区,采用“高位定向长钻孔高体积分数小流量+低位采空区横川埋管低体积分数大流量”的抽采方法,改变采空区的风流方向及瓦斯分布状态,降低了上隅角的瓦斯体积分数。综合抽采治理后,成庄矿工作面风排瓦斯量降低到17.86 m³/min,回风巷瓦斯体积分数保持在0.2%～0.4%,工作面上隅角瓦斯体积分数低于0.63%。     

采空区瓦斯抽采高位钻孔施工技术及发展趋势探析

在煤矿以往的生产过程中,对于采空区瓦斯,主要是利用专用巷道以及埋管法来抽采。这种作业方法施工成本高,而且作业效率低。为了有效解决这个问题,提出了一种预抽钻孔与高位钻孔相结合的方式,以此来构建煤和瓦斯的共采体系。主要对当前煤矿企业生产过程中使用的回转钻进高位常规钻孔施工技术和滑动定向钻进高位定向钻孔施工技术进行了分析,并对采空区瓦斯抽采过程中高位钻孔施工技术的发展趋势进行了探讨。     

古书院矿15~#煤层瓦斯运移及抽放体系研究

古书院矿15#煤层在开采过程中,工作面采用U型通风方式,此种通风方式易出现上隅角瓦斯超限问题,影响工作面正常回采。在对该矿152303工作面"U型"通风系统瓦斯运移规律和顶板岩层采动裂隙发育规律进行深入研究的基础上,提出一套以邻近层瓦斯抽放方案与该煤层瓦斯抽放方案相结合的立体瓦斯抽放治理体系,此立体抽放体系可为其它工作面提供技术参考,保证矿井安全生产,解决生产衔接问题。     

采空区横川埋管抽采关键影响因素研究

为了进一步优化U型通风工作面上隅角瓦斯治理技术,简化上隅角瓦斯治理模式,提高上隅角瓦斯治理效果,采用数值模拟与现场试验相结合的方式对单U型通风工作面采空区密闭横川埋管瓦斯抽采关键因素进行研究。结果表明：密闭横川埋管影响采空区流场压力、流场速度和瓦斯体积分数分布;密闭横川埋管作用下距离工作面较近的采空区垮落带风速明显增大,回风侧采空区垮落带气压明显降低;密闭横川瓦斯抽采混量、抽采体积分数随密闭横川与工作面距离拟合结果呈线性变化规律;工作面密闭横川埋管距工作面10 m,管口抽采负压为5 kPa时,对回采期间上隅角瓦斯治理效果较为明显。     

综放工作面瓦斯治理多元协同防治技术优化

为了解决荫营煤业综放工作面回风流瓦斯体积分数不超0.5%的问题,采用多元协同防治技术高效防治,实现瓦斯体积分数0.5%的管控目标。阐述了荫营煤业传统综放面高、低抽巷联合的抽采方法,并进行评价。通过分析定向高位钻孔,沿空埋管与传统高、低抽巷抽采效果,结合均压通风、隅角安装引流器及悬顶处理,对荫营煤业综放工作面瓦斯多元协同防治技术进行优化,科学确定了定向长钻孔、沿空埋管、隅角引流器的关键技术参数,为实现瓦斯治理体积分数不超0.5%提供依据。     

2205工作面110工法上隅角瓦斯超限治理实践

首旺煤业2205工作面实施110工法开采时采空区漏风严重,上隅角瓦斯超限问题频发。采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件对治理方案进行模拟研究。结果显示：增加直径300 mm的超大直径埋管可有效提高抽采效果,现场施工后上隅角瓦斯体积分数降低至0.30%以下,工作面上隅角瓦斯超限问题得到有效解决。     

东升阳胜煤业15205工作面瓦斯治理措施分析

为了预防煤层中的瓦斯造成安全事故,东升阳胜煤业根据15205工作面的瓦斯情况采取了合适的瓦斯治理措施。通过分析可以发现,瓦斯治理的重点在于采煤工作面的瓦斯。考虑到开采的15~#煤层的实际情况,采用了“顶板钻孔+高抽巷”的方式解决回采期间瓦斯涌出量较大的问题。根据设计的抽采情况对抽采效果进行了分析,在抽采达标后可以保证工作面日产煤10 000 t以上。     

高低位裂隙带钻孔抽放瓦斯技术在麦捷煤矿的实践应用

为了解决因"U"型通风方式导致的采空区瓦斯在上隅角积聚的问题,针对150502工作面,在计算瓦斯抽排能力的基础上,设计高低位裂隙带钻孔来抽放采空区的瓦斯.现场效果显示,该技术可有效降低瓦斯含量和浓度,提高瓦斯抽放利用率.     

古矿15~#煤层“三带”裂隙发育规律研究

煤层在工作面回采过程中,上覆岩层会形成＂三带＂（垮落带、裂隙带和弯曲下沉带）。＂三带＂高度的确定,可为煤矿的瓦斯抽采及防治水等提供重要理论基础。应用数值模拟及理论计算的方法对古矿15#煤回采工作面顶板＂三带＂裂隙发育规律进行研究。通过15#煤层＂三带＂分布研究,确定15#煤层的裂隙带最大发育高度,为9#煤层积水下渗的可能性和15#煤层建立抽采系统治理瓦斯合理性论证提供依据。     

煤矿单一煤层开采采空区瓦斯抽采优化研究

针对煤矿单一煤层开采采空区瓦斯抽采问题,以宏岩煤矿一工作面为目标工作面,采用现场监测手段对工作面垂直煤壁和沿工作面方向瓦斯气体的涌出及分布规律进行了研究,基于束管监测系统的实地测试,分析了不同裂隙带瓦斯抽采钻孔的抽采状况.通过上述研究得到了瓦斯分布的情况和规律,最终提出了采空区瓦斯抽采的层位优化和封孔方式优化.     

大直径定向钻孔以孔代巷上隅角瓦斯治理研究

为了解决晋能保德王家岭矿井18107综采工作面瓦斯突出造成的上隅角瓦斯体积分数超标问题,提出了大直径定向钻孔以孔代巷方案.实际监测结果显示,该方案有效降低了瓦斯体积分数,短周期的工程内,实现了长距离、低成本、高安全的瓦斯抽采,达到了以孔代巷的目的.     

基于定向钻进技术的随钻测量系统在煤矿中的应用

针对中国大部分矿区高瓦斯突出或矿井涌水量大等问题,在探放水、瓦斯抽放、地质勘探和超前探等钻孔施工时必须钻进到精确的位置以保证瓦斯抽采效果、寻找到含水区域和地质构造区域。但在煤矿井下定向钻孔施工过程中,由于煤岩层赋存状况变化、施工工艺落后、设备精度不高等原因,会容易导致钻孔轨迹偏离原设计方向,甚至误差巨大,误导地质分析,产生安全隐患。因此,煤矿井下基于定向钻进技术的随钻测量系统得到广泛应用,其钻进工艺、测量精度和测量结果能够满足实际使用需要,并在老空水疏放定向钻进工程中取得了较好的应用效果,对钻孔施工质量、效率和安全生产等方面发挥着重要作用。     

CO2气相压裂防突技术在玉溪矿瓦斯抽放巷的应用

针对玉溪矿东瓦斯抽放巷瓦斯涌出量高、具有突出危险的煤层条件,选用了CO2气相压裂防突技术进行瓦斯防突处理。阐述了CO2气相压裂防突技术的原理,确定了CO2气相压裂防突技术参数——采用直径为50 mm、长度为2 m的压裂杆;然后在东瓦斯抽放巷布置6个钻孔,在钻场内布置5个钻孔进行瓦斯抽采防突;最后进行现场瓦斯浓度监测。结果表明,采用CO2气相压裂防突技术解决了东瓦斯抽放巷瓦斯突出危险,保证了工作面的生产安全。