顺层钻孔抽采瓦斯影响因素分析

为了研究影响顺层钻孔抽采瓦斯的因素,采用理论分析和数值模拟的方法,分析了煤体有效应力,建立了顺层钻孔抽采三维几何模型,数值模拟了不同抽采时间下顺层钻孔周围瓦斯含量分布情况、不同抽采负压下顺层钻孔周围煤体孔隙率变化规律以及不同钻孔直径下顺层钻孔周围瓦斯含量分布情况。研究为顺层钻孔抽采瓦斯的钻孔设计提供技术支持。     

高瓦斯煤层顺层钻孔瓦斯抽采与注水防尘一体化技术实践

针对魏家地煤矿高瓦斯松软煤层回采过程中煤尘飞扬的特点和煤层注水与瓦斯抽采相互制约的矛盾,以1302工作面为研究对象,通过利用瓦斯抽采完毕的顺层钻孔与清水管路对接形成注水孔,研究了顺层钻孔瓦斯抽采与注水防尘一体化技术的实施,取得了良好的效果。     

顺层钻孔有效抽采半径实验研究

根据抽采目标即防止瓦斯浓度超限,运用抽采量和抽采时间的关系,结合抽采衰减负指数曲线积分数学修正计算得出抽采钻孔在不同抽采时间下的有效抽采半径,从而可根据工作面推进速度在不同的区域合理优化布置钻孔间距。     

利用瓦斯抽放钻孔进行煤层注水的试验

利用风巷下向瓦斯抽放钻孔进行煤层注水，是省时省力的注水方法，具有良好的防尘降尘效果和可观的经济效益。     

综采工作面顺层瓦斯抽采钻孔封孔工艺研究

顺层瓦斯抽采钻孔传统封孔方式存在钻孔裂隙漏气,导致瓦斯抽采浓度偏低,为解决钻孔裂隙漏气,提高瓦斯抽采浓度,研究封隔一体化封孔新技术,主要通过对渗透率较低的弹塑性区增加封孔槽以主动卸压提高注浆渗透率,减少裂隙漏气。通过现场试验对比:该封孔法较传统封孔法钻孔初始瓦斯抽采浓度提高44.7%,平均瓦斯抽采浓度提高55.2%。     

长钻孔高压注水增透提高抽采效果的试验研究

提高低透气煤层的透气性是提高瓦斯抽采效果的关键,文章在对煤层高压注水增透技术进行理论分析的基础上,在潘一矿1521(3)综采工作面进行了顺层长钻孔高压注水增透试验,试验结果表明,单孔抽采瓦斯流量平均提高67.55%,高压注水增透效果较为明显。     

顺层瓦斯预抽钻孔布置参数及抽采效果分析

为了对顺层瓦斯预抽钻孔布置参数及抽采效果进行分析,采用理论分析和现场测试,分析了顺层钻孔布置间距、钻孔极限抽采时间,研究了顺层钻孔预抽瓦斯效果检验和瓦斯效果。研究表明,多钻孔抽采瓦斯时,钻孔间距可大于2倍的有效抽采半径,得出了布孔间距和单钻孔抽采半径的关系计算式,极限抽采时间约为95 d;在工作面回采期间,回风巷风排瓦斯量和顺层钻孔抽采瓦斯量呈相反的趋势;经过钻孔瓦斯预抽后,工作面预抽率达到了40%,达到了工作面消突的目的。     

基于达标抽采量的顺层预抽钻孔抽采半径确定方法

针对现有煤层瓦斯有效抽放半径测定方法实用性差的问题,尤其是压降法对封孔要求较高的问题,提出了基于抽采达标所需抽采量,进而计算出达标抽采时间来确定抽采半径的新方法。通过测试不同间距试验钻孔单日瓦斯抽采量随抽采时间的变化规律,然后确定总的抽采量并与达标抽采量作比较得出不同抽采间距的抽采时间,最终确定合理的抽采间距,并在正珠煤矿进行了现场试验。现场试验表明钻孔间距2 m组、3 m组、4 m组所在区域抽采达标所需预抽时间分别为236、260、273 d。根据抽采钻孔间距与抽采达标时间拟合公式,当设计预抽时间为240 d时,有效抽采半径为1 m。     

顺层抽采钻孔注水工艺与综合效果分析

受超前卸压影响,采煤工作面在回采过程中存在片帮和回风瓦斯增大现象,基于顺层抽采钻孔"一孔三用"原则,以张集矿1613(3)工作面为研究对象,充分将两巷顺层抽采钻孔及工作面浅孔注水相结合,有效加固了煤体,解决了煤壁超前片帮问题,减少了工作面回风瓦斯含量,还降低了工作面扬尘浓度,取得了较好效果.     

顺层抽采钻孔审查系统的开发与应用

针对复杂地质条件下顺层钻孔布孔审查工作中存在的效率低、精度差等问题,设计研发了1套顺层抽采钻孔审查系统。该系统可根据工程平面图模拟煤层真实赋存状态,并对抽采钻孔布孔合理性进行智能评判,巩固了抽采达标评判体系中的薄弱环节。建设煤矿1511采面应用效果表明:系统能准确定位抽采空白带并提出合理的补孔方案,显著提高了工作面瓦斯预抽效果,为规范化、程序化的进行瓦斯治理提供了智能化支撑。     

穿层钻孔与顺层钻孔抽采半径的差异性分析

为了合理设计抽采钻孔,通过现场测试结合数值计算得出穿层抽采钻孔和顺层抽采钻孔的影响半径,并分析了其差异性的原因。研究结果表明:抽采钻孔的影响半径与抽采时间之间均符合指数关系,但顺层抽采钻孔影响半径远大于穿层钻孔影响半径。这对抽采钻孔的设计具有重要的指导意义。     

顺层钻孔瓦斯抽采半径确定及抽采效果考察研究

针对河南九里山单一突出煤层特点,利用COMSOL Multiphysics软件模拟计算顺层钻孔瓦斯抽采半径,确定钻孔的布置间距,并对瓦斯抽采效果进行考察.研究结果表明,根据数值模拟结果确定1061工作面顺层钻孔的瓦斯抽采时间不小于6个月时,排放间距为1.5m;对瓦斯抽采效果进行考察,累计瓦斯抽采量为861.4万m3,抽采率达61.5％,残余瓦斯含量计算值和实测值、钻屑量S和钻屑瓦斯解吸指标△h2均小于《防治煤与瓦斯突出规定》或该矿区规定的临界值.     

工作面动压区顺层钻孔瓦斯抽采设计优化

为提高工作面动压区顺层瓦斯抽放钻孔的抽放效果,设计顺层平行抽放钻孔和扇形抽放钻孔参数,通过对比分析可知:抽放钻孔采取扇形布置后,工作面动压区内有效钻孔抽采数量增加了2倍,动压区瓦斯抽采量提高了46%。扇形布置钻孔起到采空区抽放和动压区抽放双重作用,钻孔抽采周期提高了3倍。     

本煤层顺层瓦斯抽采钻孔有效长度研究

通过分析钻孔周围瓦斯的流动模型,运用数学的方法推导本煤层抽采钻孔瓦斯涌出量的理论计算公式。比较抽采钻孔的实际抽采瓦斯量与理论计算得到的抽采瓦斯量,得到抽采钻孔的实际有效长度,建立钻孔有效长度与总长度的关系。这一结论的研究意义在于可以大概定位钻孔塌孔的位置,对解决钻孔塌孔、提高煤层瓦斯抽采效果有实际的指导意义。     

芦岭矿顺层钻孔压茬抽采技术研究

为解决芦岭煤矿煤层抽采盲区问题,提出了顺层钻孔压茬抽采技术,并对压茬抽采钻孔的各项参数进行研究。对实施顺层钻孔压茬抽采技术后的瓦斯治理效果进行检验,证明此技术在芦岭矿产生了很好的应用效果。     

顺层钻孔瓦斯有效抽采半径测定方法研究

为进一步提高煤层瓦斯有效抽采半径的精准度,实现高效率抽采,分析了建新煤矿4207工作面煤层瓦斯压力、瓦斯含量及抽采负压等参数对瓦斯有效抽采半径的影响,结合数值模拟与现场实测研究了煤层顺层钻孔有效抽采半径。研究结果表明：有效抽采半径与抽采时间呈正相关,随时间的推移不断扩大,但扩大的速率与抽采时间呈负相关,且有效抽采半径存在上限;通过计算百米钻孔瓦斯抽采纯量和自然衰减系数,进一步得到抽采衰减关系,推导出有效抽采半径的公式;通过抽采衰减关系可获得抽采半径为上限值时所使用的抽采时间,并将现场实测与数值模拟结果进行对比,发现二者基本吻合。     

抽采负压沿顺层钻孔分布规律及应用研究

为了掌握顺层长钻孔内负压分布规律,更好地指导顺层钻孔关键参数的确定及抽采技术应用,建立了钻孔周围煤体内瓦斯流动模型,并对钻孔内瓦斯流动模型进行耦合,得到顺层钻孔内负压分布计算公式。理论分析了传统抽采、加长抽采管抽采和下放筛管抽采3种工艺钻孔内负压分布状态及抽采效果,并在重庆能投渝阳煤矿N3702工作面进行现场试验验证,结果表明：采用理论计算公式对实测数据进行拟合,拟合度接近1,百米钻孔压损计算值与实测值偏差仅为3.97%,计算模型能满足工程实践的精度要求;3种抽采工艺效果对比显示,传统抽采工艺压损大、易漏气,在成孔条件较好的硬煤层中宜采用加长抽采管工艺,而在成孔条件不好的软煤层中宜采用下放筛管工艺。     

顺层瓦斯抽采钻孔内负压分布规律研究

通过理论分析,假定钻孔孔壁瓦斯流入的3种形式,建立简单的数学模型,得出了顺层瓦斯抽采钻孔内负压分布的规律,推导出顺层瓦斯抽采钻孔的极限长度并进行了实例的计算。针对传统抽采方法,结合瓦斯抽采钻孔内负压分布规律提出了改进的建议并进行比较,阐述了新式抽采方法的优越性。