厚煤层采动覆岩裂隙分布特征及卸压瓦斯抽采技术

针对崔家沟煤矿2303综放工作面瓦斯涌出量高易造成瓦斯超限的安全难题,应用采动裂隙椭抛带理论,在分析特厚煤层综放开采覆岩破坏特征的基础上,采用物理相似模拟和UDEC数值模拟试验研究了采空区覆岩"三带"演化规律,建立了采动裂隙椭抛带数学模型,确定出了覆岩裂隙瓦斯抽采有利区,提出了低-中-高位钻孔相组合的瓦斯抽采方案,并进行了工程应用。结果表明:2303综放工作面垮落带高度为33 m,断裂带高度为110 m,距离煤层底板35 m以上55 m以下与外椭抛面交集的范围为瓦斯抽采的有利区域;通过低-中-高位钻孔抽采方案的实施,上隅角瓦斯浓度小于0.6%,回风巷瓦斯浓度小于0.5%,有力保障了工作面的安全高效回采。     

高瓦斯厚煤层覆岩裂隙瓦斯分布规律及抽放研究

为了研究某煤矿厚煤层综放面开采覆岩裂隙演化和瓦斯运移规律,用理论分析和现场工程实践相结合的方法,在某矿进行了煤与瓦斯共采试验。研究得出,经过几次周期来压后,采空区的中部裂隙被压实,形成了通裂隙发育的“O”形圈;经过瓦斯抽采效果分析得出,在距离顶板大约40 m位置处、水平距回风巷33~43 m位置处,是布置抽采钻孔最合适的区域;采用顶板裂隙带钻孔+瓦斯尾巷抽采技术,可有效解决工作面回风巷上隅角瓦斯超限的问题。研究为实现煤与瓦斯共采提供了一定的技术支持。     

采动覆岩卸压采空区瓦斯抽采技术及工程应用

结合采空区顶板覆岩移动破坏规律,通过数值模拟研究了采空区瓦斯渗流场随通风方式和抽采参数的变化规律,在此基础上提出了"良性通风,高位钻孔,低位埋管"的瓦斯抽采技术,通过实现Y形通风、优化布置顶板覆岩钻孔参数和采空区埋管相结合的瓦斯抽采技术,大幅度降低了隅角及采空区瓦斯浓度,保障了工作面的安全生产。     

采动覆岩裂隙发育及周期性瓦斯涌出规律研究

为获得采场覆岩裂隙发育与瓦斯涌出变化之间关系,基于淮南矿区某矿220112工作面瓦斯地质概况,综合数值模拟、理论分析及工程实践等方法,对采场应力分布、覆岩裂隙发育及瓦斯涌出周期规律进行了研究。结果表明,工作面覆岩裂隙带发育区位于顶板上方17.2～40 m内,布置在该范围的顶板大直径定向钻孔抽采效果较好,验证了理论计算及模拟结果的准确性;瓦斯涌出呈现周期性变化,2～3次顶板周期来压后工作面出现一次较大的瓦斯涌出现象,是正常回采期间瓦斯涌出量的1.5倍左右;根据工作面瓦斯涌出周期性规律,补充实施顶板走向抽采钻孔后,工作面回采期间瓦斯涌出总体平稳。     

准东大井矿区巨厚煤层开采覆岩裂隙分布特征

针对准东巨厚煤层典型赋存特征,选取大井矿区为研究对象,构建了巨厚煤层开采力学模型,模拟研究不同开采方式采场覆岩裂隙分布特征。结果表明:在采场应力的控制下,工作面前方覆岩裂隙由原岩裂隙区依次演化为原岩裂隙闭合区、微裂隙发育区、裂隙快速发育区、破断裂隙发育区、离层裂隙发育区、裂隙逐渐闭合区;覆岩主关键层是覆岩裂隙发育程度高低的分界线,其也会控制覆岩裂隙发育高度;巨厚煤层开采覆岩裂隙主要分布于采空区两侧,且沿岩层破断线呈"八"字形分布,并随工作面推进呈现周期演化,其是覆岩含水层水体向采场渗流的关键通道,对矿井的安全生产至关重要;从保水采煤角度考虑,放顶煤分层开采对覆岩含水层扰动影响较大采高分层开采小。     

特厚煤层综放开采抽放瓦斯技术分析

对抚顺老虎台矿的瓦斯涌出规律 ,以及特厚高瓦斯煤层综放开采抽放瓦斯技术进行了分析论述。     

特厚煤层开采覆岩运移规律的相似模拟研究

特厚煤层开采覆岩运移直接影响矿井的安全高效生产。以郭家河煤矿为研究对象,在系统分析该矿3号煤层首采工作面地质条件的基础上,研究了2个相邻综放工作面开采过程中的覆岩破断特征和地表下沉规律。研究结果表明,在煤柱支撑作用下,与工作面两端相比,上覆岩层在工作面的中部位置下沉最为明显;随着相邻工作面区段煤柱的变形失稳,当其上覆围岩的拱形结构发生破坏时,上覆岩层将出现整体下沉。研究成果有助于推动郭家河煤矿特厚煤层安全高效开采。     

采空区上覆围岩裂隙带瓦斯抽采利用技术研究

针对回采工作面采空区瓦斯涌出量大,严重制约工作面安全高效生产的不利影响,通过研究分析回风流瓦斯涌出来源,确定利用高位抽放巷抽采采空区上覆围岩裂隙带瓦斯,改变了采空区瓦斯运移路径,有效控制了回风流瓦斯。并对抽采瓦斯利用,减少了“温室气体”排放,变废为宝,取得了良好的效果。     

高孔裂隙抽放采空区瓦斯技术

鸡西矿业集团公司平岗煤矿利用高孔裂隙抽放采空区瓦斯 ,解决了上巷和转角瓦斯超限问题 ,取得了一定的效果。文中介绍了现场基本概况及钻孔参数的选择情况     

巨厚煤层软弱覆岩分层综放开采覆岩破坏高度研究

为了确定巨厚煤层软弱覆岩分层综放开采条件下覆岩破坏特征,以老虎台矿55003工作面为对象,采用数值计算、微震监测和瞬变电磁探测方法对区域分层综放开采过程中覆岩破坏高度进行分析,确定了采出厚度与覆岩破坏高度的关系。研究表明,抚顺矿区巨厚煤层软弱覆岩条件下覆岩破坏高度与采出厚度呈线性正相关,覆岩破坏高度为采出厚度的8.4倍。巨厚煤层软弱覆岩的破坏高度比坚硬覆岩综放开采要小。覆岩破坏主要受到油页岩和绿色页岩组成的岩层结构的制约,同时受到F7-1断层和F7断层的影响。     

覆岩导气裂隙演化对邻近层瓦斯涌出规律的影响

上覆岩层中导气裂隙的发育情况直接影响着邻近层瓦斯在采动破裂煤岩体中的动态储运及涌出规律。在探讨上覆岩层中导气裂隙形成机理和延伸规律的基础上,实测研究了阳泉集团石港煤矿15101综放工作面导气裂隙的发展规律并计算得出正常生产条件下导气裂隙带的发育高度,结合综放面瓦斯涌出的实测数据,研究了采动影响下导气裂隙的发育与邻近层瓦斯涌出之间的动态耦合关系,为本煤层以及邻近层瓦斯抽采和治理技术的选择及优化提供依据。     

富水覆岩特厚煤层开采突水危险性与防控技术

根据陕西彬长矿区特厚煤层及覆岩含水层丰富的赋存特点,通过数值分析方法研究了巨厚洛河组砂岩含水层下特厚煤层高强开采条件下覆岩破坏规律,综合考虑地质条件、开采技术条件等因素,确定了首采区顶板突水危险性及限高开采、疏水降压为一体的综合灾害防控技术。     

富水覆岩特厚煤层开采突水危险性与防控技术

根据陕西彬长矿区特厚煤层及覆岩含水层丰富的赋存特点,通过数值分析方法研究了巨厚洛河组砂岩含水层下特厚煤层高强开采条件下覆岩破坏规律,综合考虑地质条件、开采技术条件等因素,确定了首采区顶板突水危险性及限高开采、疏水降压为一体的综合灾害防控技术。     

厚煤层双重卸压采动覆岩裂隙分布特征及卸压瓦斯抽采技术

针对下石节煤矿222工作面开采过程中双重卸压造成工作面瓦斯涌出量高导致瓦斯超限的安全难题,结合采动裂隙"O"型圈和"环形裂隙体"理论,在分析厚煤层综放开采双重卸压采动覆岩破坏特征的基础上;采用相似模拟和数值模拟研究了双重卸压工作面开采采空区覆岩裂隙演化模型,确定了裂隙场和应力场演化反馈机制,依据裂隙密度,将覆岩裂隙场划分为贯通渗透区、纵向渗透区和水平渗透区;结合Fluent模拟瓦斯流场运移机理,将双重卸压采空区覆岩裂隙场+应力场+瓦斯渗流场相互耦合,进一步补充了采空区瓦斯流场规律:低位低浓度瓦斯流动带和高位高浓度瓦斯流动圈;提出了双重卸压采空区卸压瓦斯治理方式为复合采空区高位定向钻孔瓦斯抽采方案,并进行了工程应用。结果表明:确定卸压瓦斯抽采富集区域范围为回风侧偏向工作面宽度40 m,距离煤层顶板60.8 m以上150 m以下范围内;通过在复合采空区将高位定向钻孔瓦斯抽采方案的实施,上隅角瓦斯浓度低于0.8%,工作面及回风巷瓦斯浓度低于0.3%。     

巨厚煤层综放开采上覆临近采空区裂隙二次演化特征分析

为了研究巨厚煤层综放开采条件下覆岩裂隙演化规律及上覆临近采空区二次演化特征,实验以新疆某高瓦斯矿井(9-15)06及(9-15)08工作面为原型,利用自主研发的二维物理相似模拟实验台,开展巨厚煤层综放开采上覆临近采空区裂隙场二次演化实验,结果表明:(9-15)06工作面采空区不规则冒落带距煤层底板58.8m,规则冒落带距煤层底板84.12 m,上覆岩层裂隙网络分形维数随工作面持续推进表现为快速增长、稳定增长两个阶段;分层开采过程中,距(9-15)06采空区40 m范围内,(9-15)08工作面底板应力集中系数急剧升高.上覆临近采空区裂隙场受(9-15)08工作面采动影响呈现明显的区域性,结合水平裂隙密度、离层量、下沉量等关键参数的二次演化规律将其划分为强滑移区、弱滑移区、未滑移区.强滑移区纵向空间内上覆岩层变形破坏剧烈,而弱滑移区在纵向空间内上覆岩层变形破坏呈现"上弱下强"的特征,上述研究结果为初步探索巨厚煤层综放开采理论与技术体系提供一定的基础.     

采空区随采随抽技术及方法的试验研究

本文以采空区瓦斯涌出规律为基础，探讨了采空区瓦期涌出治理原则；总结了在平局十矿戊９－１０－－２０１３０工作面进行采空区随采随抽的试验结果和效果。     

浅埋深特厚煤层综放开采覆岩破坏规律研究

浅埋深特厚煤层综放开采有可能使采动裂隙导通地表,对地面及井下作业构成威胁。通过综放开采覆岩破坏高度的理论计算和计算机数值模拟,以国投哈密一矿7#煤层为典型案例,对浅埋深特厚煤层综放开采覆岩的移动破坏规律进行研究,为相似条件下特厚煤层综放开采的安全实施提供借鉴。     

综放面覆岩移动与裂隙带瓦斯运移规律及瓦斯抽采工程实践

基于芦岭煤矿的地质条件,通过建立综放工作面开采的岩层力学模型,运用RFPA、UDEC计算软件,对上覆岩层移动规律进行数值模拟计算;结合岩层移动特征,研究了综放工作面覆岩高位裂隙瓦斯运移规律和机理,由此确定出瓦斯运移的关键层位,找出适合煤与瓦斯共采的基本条件。     

特厚煤层综放开采瓦斯涌出规律及综合治理

为了防治厚煤层综放开采时工作面瓦斯超限问题,保证高产高效矿井建设顺利进行,根据哈密煤业集团硫磺沟分公司厚煤层综放开采瓦斯涌出情况,研究分析了瓦斯来源及涌出规律,采取了有针对性的综合防治技术措施,如工作面风筒稀释、上隅角插管、卸压带抽放、顶煤高位钻孔采空区抽放、通风系统的优化等,取得了明显的治理效果。     

采空区瓦斯抽放技术研究

采空区瓦斯是回采工作面瓦斯涌出主要来源之一,往往涌出量较大且稳定。文章分析了采空区瓦斯涌出的特征和规律,以及采空区瓦斯抽放的可行性,介绍了采空区的瓦斯抽放方法,提出了采空区瓦斯抽放方法的发展趋势。对于了解和认识采空区瓦斯抽放的重要性、涌出特征和抽放方法等具有现实意义。