高强度开采低瓦斯煤层时瓦斯涌出的时空分布特征及关键影响因素

瓦斯涌出受诸多因素的影响,为了研究低瓦斯煤层综放工作面高强度开采时瓦斯涌出的时空分布特征及关键影响因素,采用现场实测的方法,分别研究了高强度开采条件下低瓦斯综放工作面生产班和检修班的瓦斯浓度分布特征,以及煤炭产量、配风量、矿山压力、工作面推进速度和煤层瓦斯含量对瓦斯涌出的影响。结果表明:检修班工作面的瓦斯浓度受采空区漏风流的高浓度瓦斯影响较大,而生产班工作面的瓦斯浓度主要受采落煤释放瓦斯的影响;工作面煤壁瓦斯涌出量约为75.17%,采空区瓦斯涌出量约为24.83%;通过对不同影响因素的研究,得出工作面的煤炭产量和工作面推进速度是影响高强度开采低瓦斯煤层综放工作面时瓦斯涌出的关键因素。     

水平分段综放开采工作面瓦斯涌出及分布特征

为了深化急倾斜特厚煤层水平分段综放工作面瓦斯灾害理论和技术,分析总结了工作面瓦斯涌出来源,实测了工作面瓦斯浓度分布,利用分源法与估算法对采空区瓦斯涌出量进行了计算,得到了瓦斯浓度沿工作面长度和垂直断面方向的分布规律。研究表明:工作面瓦斯浓度沿风流方向逐渐增大,沿工作面走向断面分布不均,受采空区瓦斯涌出、瓦斯抽采及通风影响,采空区侧的瓦斯浓度高于煤壁侧,考虑瓦斯抽采影响,采空区瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的85.08%。因此,建议工作面在开采过程中,采用采空区、邻近层抽采及下部煤体卸压拦截抽采的综合措施防治瓦斯灾害。     

寺河煤矿2301s工作面瓦斯涌出参数测试与分析

针对寺河煤矿2301s工作面瓦斯涌出特点,通过对工作面各瓦斯涌出源瓦斯涌出参数的测试及涌出特征的分析,得出2301s工作面瓦斯涌出量与暴露时间的关系、采空区瓦斯涌出量极限值、不同开采时期各瓦斯涌出源涌出瓦斯相对份额的变化及工作面瓦斯浓度沿采长方向的分布规律。     

天池煤矿103综采工作面瓦斯涌出规律分析

针对天池煤矿103工作面的实际条件,采用理论分析与现场实测相结合的方法,分析103工作面煤层瓦斯涌出特征和瓦斯体积分数分布规律,同时分析工作面瓦斯涌出量与日推进度、产量、配风量、开采工序、抽采量、矿山压力的关系。研究表明:沿倾向从进风巷到回风巷瓦斯浓度逐渐增大,但不同位置增加幅度不同;工作面从煤壁至采空区支架尾处瓦斯浓度呈现高、较高、低、较高、高的分布趋势,在煤壁和采空区之间有1个瓦斯最低点;采空区瓦斯随老顶的周期性垮落呈现由小变大、再由大变小的周期性变化趋势。     

瓦斯涌出位置的设置对工作面流场分布模拟的影响

采用数值模拟方法对将工作面瓦斯涌出位置设置为煤壁涌出及工作面涌出条件下的流场分布进行了研究,结果表明:在靠近采空区侧工作面沿程,将瓦斯涌出位置设置为煤壁涌出时的瓦斯浓度较工作面涌出时的小;在靠近煤壁侧的工作面沿程,将瓦斯涌出位置设置为煤壁涌出时的瓦斯浓度较工作面涌出时的大。将瓦斯涌出位置设置为煤壁涌出及工作面涌出条件下的采空区瓦斯分布、氧气分布及自燃带分布规律基本一致。如对工作面流场分布进行研究时,必须结合采煤工作面实际情况正确设置瓦斯涌出源位置,而如果研究对象为采空区流场分布时,为减少建模的复杂程度可将瓦斯涌出位置设置为工作面瓦斯涌出。     

综放工作面瓦斯涌出规律分析

为给解决高瓦斯单一低透气性难抽煤层综放开采工作面上隅角瓦斯积聚难题提供数据支持,采用控制单元体法,进行立体网格状的测点布置,对某工作面瓦斯浓度三维分布进行了测定和分析,绘制了瓦斯浓度分布等值线图,根据数据分析结果及瓦斯守恒方程和风量守恒方程,获得了采煤时采空区瓦斯涌出总量为1.77 m3/min;煤壁瓦斯涌出量为2.30 m3/min;落煤瓦斯涌出量为1.87 m3/min;工作面风排瓦斯总量为11.88 m3/min;工作面落煤、煤壁和采空区瓦斯涌出量的比值分别为31.5%、38.7%、29.8%。     

下沟煤矿高瓦斯特厚煤层综放工作面瓦斯涌出分布规律

为了掌握高瓦斯特厚煤层综采放顶煤工作面瓦斯涌出分布规律,针对下沟矿ZF301综放工作面煤层厚度大、瓦斯含量高、地质条件复杂、地质灾害较重等特征,采用工作面划分单元原理,分析了综放面瓦斯来源的构成、瓦斯空间分布状况及不均衡性,得出了ZF301工作面瓦斯源主要是回采落(放)煤瓦斯解吸和采空区瓦斯涌出,瓦斯涌出分布不均衡系数为2.34,工作面瓦斯分布沿倾向方向在110#测站(即110#支架)达到浓度最大值,沿垂直工作面煤壁方向在1#~95#测站架前瓦斯浓度大于架后瓦斯浓度,95#测站之后与之相反;工作面瓦斯绝对涌出量与日产量基本呈正相关性,瓦斯相对涌出量与产量之间的关系与之相反,呈负相关性。     

大佛寺煤矿40108综放面瓦斯涌出规律分析

针对大佛寺煤矿的高瓦斯涌出问题,分析了该矿40108综放工作面瓦斯涌出来源及涌出构成,分析了工作面及采空区瓦斯浓度分布规律;工作面瓦斯涌出量与日产量、推进度和配风量的关系,分析得出了采空区向工作面瓦斯涌出的比例系数及3种影响因素作用下工作面瓦斯涌出量的变化规律,可为该矿瓦斯灾害的预防提供决策依据。     

保德煤矿综采工作面瓦斯涌出及治理分析

分析了已开采的保德煤矿8号煤层瓦斯涌出特点主要有：采空区瓦斯涌出量大;局部瓦斯积聚严重;大气压变化时,采空区瓦斯大量涌出;瓦斯相对涌出量小,绝对涌出量大;瓦斯抽放困难;瓦斯含量梯度较为明显,透气性差,治理困难等。治理对策主要有：采取加大联络巷间距,均压措施,加强密闭的封堵严密性等来减少相邻采空区瓦斯涌出;采取高抽巷抽放瓦斯,顶板走向钻孔抽放瓦斯,回风巷边孔抽放瓦斯,采空区埋管抽放瓦斯等措施,抽放正在开采工作面采空区瓦斯;优化工作面通风系统及合理确定工作面风量。     

防治采空区瓦斯涌出

在矿井开采过程中,由于采空区瓦斯大量涌入开采空间,导致回采工作面上隅角瓦斯积聚,工作面回风道风流中甚至矿井总回风道瓦斯超限,采用加大风量的方法不能奏效。本文指出,采空区瓦斯涌出是有条件的,采空区的瓦斯积存量是采空区瓦斯涌出的前提条件;采空区与开采空间的漏风量是采空区瓦斯涌出的媒介。在此基础上进一步论述了工作面风量与采空区瓦斯涌出的关系——工作面风量越大,采空区瓦斯涌出量也越大。这就是用加大风量的方法解决因采空区瓦斯涌出造成的瓦斯积聚不能奏效的根本原因。笔者根据防治采空区瓦斯涌出方法对采空区瓦斯涌出的作用机理的不同分为“调压抑制法”、“疏导排放法”和“调压——疏导联合法”三大类,并分别就其作用机理及实际运用进行了论述和论证。文章最后强调要认真分析瓦斯来源,因地制宜,综合治理。     

低含量高瓦斯涌出量工作面煤层瓦斯治理技术

为解决大采高综放工作面高强度开采引起的瓦斯涌出增高的问题,从大采高综放工作面的瓦斯涌出规律入手,利用分源预测法分析工作面瓦斯涌出的来源,运用FLEUNT软件模拟瓦斯赋存及流场分布,实测工作面瓦斯涌出情况,优化瓦斯抽采方法,提出利用专用瓦斯巷道密闭大流量瓦斯的治理方法,优化工作面风流路线,改变采空区瓦斯向上隅角和采空区涌出的路径。结果表明:专用瓦斯巷道密闭大流量瓦斯的治理方法能够从总量上减少工作面瓦斯向开采空间涌出,抽采期间,试验8103工作面上隅角瓦斯浓度为0.3%～0.7%之间;回风巷瓦斯浓度在0.4%以下;支架后溜通道放煤时瓦斯浓度降到0.5%以下,消除了放煤时后溜通道瓦斯超限现象。     

新安煤矿高位钻孔抽采采空区瓦斯效果分析

针对新安煤矿高位钻孔抽采采空区瓦斯的治理措施,基于采空区瓦斯运移、顶板岩层冒落规律,重点分析采空区瓦斯来源、涌出量以及瓦斯浓度分布特征,利用工作面推进期间煤层顶板上覆岩层卸压变形情况,通过布置钻孔抽采层位,高效、可控高浓度接替抽采采空区瓦斯,从而解决了工作面回风流、上隅角瓦斯超限和工作面瓦斯涌出异常的问题。     

基于CFD采空区瓦斯埋管抽采技术数值模拟研究

在高瓦斯厚煤层的开采过程中,瓦斯危害已经影响到煤矿正常生产,其中采空区瓦斯危害是目前煤矿灾害防治的重点之一。以山西晋城寺河矿综采工作面的采空区为研究对象,在分析了寺河煤矿瓦斯抽采现状、工作面瓦斯涌出规律、采空区瓦斯涌出在工作面瓦斯涌出的占有比例、以及采空区埋管抽采瓦斯方法和抽采参数后,构建了该矿采空区瓦斯抽采数值模型,通过分析对比瓦斯运移分布规律模拟结果,得出了寺河煤矿采空区瓦斯埋管抽采技术参数,对提高寺河煤矿采空区瓦斯抽采效率有一定的指导意义。     

高位钻孔技术在特厚煤层瓦斯治理中的应用

通过在深井特厚煤层开采条件下开展6305综放工作面的瓦斯涌出量预测,并根据预测结果分析各瓦斯涌出源的瓦斯涌出构成,制定出有针对性的高位钻孔瓦斯抽采等瓦斯治理方案。结果表明:6305工作面涌出的瓦斯中有66.14%来自开工作面煤壁和采煤机落煤所解吸的瓦斯,33.86%来自开采过程中采空区的遗煤、围岩和邻近层的瓦斯涌出;根据涌出量预测技术确定了6305工作面采空区瓦斯高位钻孔抽采的治理方案;采用"双钻场"高位钻孔同时抽采采空区瓦斯,日平均瓦斯抽采纯量可达3 940.71 m~3,保障了工作面安全高效生产。     

大佛寺煤矿40108综采工作面瓦斯涌出规律及影响因素分析

为了合理地确定高抽巷的布置和抽采参数,通过束管监测,研究了40108综采工作面和采空区瓦斯浓度分布规律以及影响工作面瓦斯涌出的关键因素。研究结果表明:工作面沿倾向从进风巷到回风巷瓦斯浓度逐渐增大,采空区距工作面33~38 m范围内,瓦斯浓度逐渐增大到5%,到采空区深部,瓦斯浓度趋于稳定。综采工作面绝对瓦斯涌出量随产量和推进速度的增加而增大,而当工作面推进速度超过一定值时,有所下降;相对瓦斯涌出量随着产量和推进速度的增大而呈负指数规律衰减。     

综采工作面回采期间上邻近层瓦斯治理技术

针对本煤层工作面开采过程中,上近邻煤层和采空区瓦斯涌入影响工作面安全开采的问题,以官地煤矿23511工作面为背景,针对上部实体煤和采空区两种情况,分别布置顶板钻孔和裂隙带钻孔以及采空区钻孔,解决了工作面瓦斯涌出量大、瓦斯浓度高的问题.现场实测:工作面瓦斯抽采率达到72.7％,回风流瓦斯浓度平均0.2％,有效保障了工作面...     

厚煤层分层开采与综放开采瓦斯涌出量对比分析

从分析煤体瓦斯源解吸瓦斯过程出发，对厚煤层分层开采与综放开采两种开采方式下，工作面瓦斯涌出量作了量化对比分析。用幂指数函数描述煤体瓦斯解吸瓦斯过程，瓦斯涌出速度是呈负指数衰减的。给出了工作面和采空区瓦斯涌出量的计算公式。得到在厚煤层开采上，采用分层开采的工作面瓦斯绝对涌出量，远高于综放开采的2～4倍。指出综放开采瓦斯的不利因素，在于放煤时瓦斯的集中涌出和局部超限问题，分层开采工作面的瓦斯主要来源是采空区底分层的露煤。强调并论证了综采放顶煤开采方法，在厚煤层开采瓦斯安全方面的优势地位。     

注氮对采空区瓦斯浓度分布的影响

<正> 一、引言 高沼气矿井在采用综采放顶煤开采厚及特厚煤层时,放落的顶煤将释放大量的瓦斯,造成采空区大量的高浓度瓦斯积聚。采空区涌出的瓦斯受风流机械扩散作用的影响向工作面上隅角及综采支架顶部运移。尤其在采空区注氮防火中,由于注氮改变了采空区内的瓦斯分布状态,采空区瓦斯可能涌入工作面风流中致使瓦斯浓度超限,影响采空区注氮防火效果。为了有效地治理工作面瓦斯,提高采空区注氮防火效果,必须研究在注氮条件下采空区     

长壁采煤工作面瓦斯涌出量影响因素实测研究

为提高长壁采煤工作面瓦斯涌出量预测的准确性,通过对工作面长度、煤层及采空区瓦斯分布以及上下邻近层瓦斯含量等方面分析,得出了不同长度工作面瓦斯涌出量的预测公式。以恒泰煤矿300 m长的长壁开采工作面为例,根据该工作面的实际参数,预测出了不同推进速度下工作面的瓦斯涌出量情况,这为该矿合理选择通风系统及瓦斯综合治理提供了依据。     

采空区瓦斯涌出及防治技术浅析

采空区瓦斯涌出量随着矿井生产规模的扩大和开采水平的延伸越来越大,对回采面的安全生产具有重要影响。论述了回采工作面采空区瓦斯涌出的来源、特征、运移分布规律及几种常用的采空区瓦斯治理技术,为采空区瓦斯治理提供了可靠的理论依据,对矿井采空区瓦斯治理、现场管理及实施工作具有指导和参考作用。