高瓦斯薄煤层工作面立体瓦斯抽采技术

瓦斯治理是煤矿安全高效生产的前提和保障,针对小青煤矿W2713工作面及其回风上隅角瓦斯积聚难以处理的问题,采用立体瓦斯抽采技术对采空区深部高浓度瓦斯进行地面钻孔负压抽采,对采空区浅部中低浓度瓦斯进行水平钻孔、斜交钻孔协同负压预抽,对回风上隅角进行大流量移动泵负压抽排。结果表明,立体瓦斯抽采技术改善了W2713采煤工作面的安全状况,回风上隅角瓦斯浓度低于0.7%,效果较好,实现了薄煤层工作面的瓦斯治理。     

近距离三软薄煤层群综采工作面瓦斯治理技术

基于贵州省煤层赋存复杂、煤层层间距小、煤层厚度薄、煤层及顶底板软等特点,以贵州发耳矿井为具体研究对象,分析了近距离薄煤层群三软综采工作面瓦斯治理难点,综合选取了顺层钻孔预抽、穿层钻孔预抽、高位钻孔抽采、采空区迈步式埋管抽采、采空区卸压瓦斯抽采、断层密集钻孔抽采等综采工作面立体瓦斯治理技术,有效解决了近距离薄煤层群三软U型通风综采工作面上隅角瓦斯超限问题,保证了工作面安全顺利回采,为类似矿井综采工作面瓦斯治理技术提供了借鉴。     

成庄矿4321工作面瓦斯治理技术研究

针对成庄矿四盘区4321工作面煤体瓦斯含量高,高强度开采易造成回风隅角和回风巷瓦斯超限等问题,提出了采取普通顺层钻孔预抽、定向顺层钻孔预抽、底抽巷穿层钻孔预抽、采空区埋管抽采、长距离高位钻孔抽采相结合的综合瓦斯治理方法及工艺,并对其抽采效果进行了考察、分析。研究结果表明：工作面回采期间的风排瓦斯量、抽采瓦斯量、绝对瓦斯涌出量、回风巷瓦斯浓度、上隅角瓦斯浓度等均随着工作面推进度的变化而变化。工作面瓦斯抽采量占绝对瓦斯涌出量的78%,上隅角最大瓦斯浓度为0.7%,回风巷最大瓦斯浓度为0.55%。说明采取的瓦斯治理措施有效,可解决高瓦斯大采高工作面的瓦斯涌出问题。     

高位大直径定向钻孔治理上隅角瓦斯技术实践

针对王庄煤矿综放工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯积聚的情况,提出采用高位大直径定向钻孔技术治理采空区和上隅角瓦斯超限问题。通过研究采空裂隙随工作面推进的演化过程,分析顶板裂隙发育高度,确定大直径高位定向长钻孔最佳布孔层位及钻孔结构,并进行工程实践。结果表明,在高瓦斯工作面通过布设大直径高位定向长钻孔,初始时钻孔瓦斯浓度相对较高,但随工作面的不断推进,钻孔抽采瓦斯浓度开始下降,且大直径高位定向长钻孔抽采上隅角瓦斯持续时间长,抽采瓦斯纯量稳定,钻孔抽采期间平均纯量为4.3 m3/min,钻孔平均抽采浓度为11.1%,有效解决了上隅角瓦斯超限问题,保障工作面的安全回采。     

胡底煤业1301(上)工作面瓦斯综合治理技术研究及应用

为对1301(上)工作面的瓦斯进行有效治理,根据工作面瓦斯的赋存情况及地质条件,提出采用千米钻机递进式抽采+底抽巷穿层抽采+顺层钻孔抽采+采空区顶板长钻孔抽采相结合的瓦斯综合治理技术。监测结果表明:工作面顺层钻孔抽采瓦斯浓度在38%～58%的范围内,工作面及上隅角、工作面回风流瓦斯浓度均小于0.8%,实现了工作面瓦斯的高效抽采。     

高瓦斯近距离煤层采空区卸压瓦斯大直径钻孔抽采试验研究

以小回沟煤业近距离煤层开采采空区瓦斯治理为工程背景,采用理论分析和现场试验相结合的方法,开展了近距离煤层采空区卸压瓦斯大直径钻孔抽采试验研究;对大直径钻孔采空区卸压瓦斯抽采原理进行了分析,并在2201首采工作面进行了现场试验。试验结果表明:1个大直径钻孔抽采影响范围为30～50 m,1个大直径钻孔的抽采纯流量相当于580个小直径对穿孔抽采纯流量,大直径钻孔累计抽采瓦斯纯量为701 120.67 m~3,平均瓦斯抽采浓度为2.24%,平均混合抽采流量为166.3 m~3/min,上隅角瓦斯最大瓦斯浓度0.67%,工作面最大日产量9 370 t,保证了工作面初次来压阶段的工作面采空区瓦斯治理。     

高瓦斯薄煤层采煤工作面底板钻孔瓦斯抽采技术

分析得出高瓦斯薄煤层回采工作面瓦斯涌出以邻近层为主。为解决工作面回采期间瓦斯异常涌出的问题,采用在4号煤层底板布置钻孔对卸压瓦斯进行抽采,并对底板钻孔抽采参数设计进行了研究,结合底板钻孔抽采效果分析,得出4号煤层底板裂缝带高度、底板钻孔最佳施工参数等数据。现场应用结果表明:通过向工作面底板裂缝带内施工参数设计合理的底板钻孔,单孔抽采瓦斯纯量在0.10~0.44m~3/min之间,解决了工作面底板瓦斯超限的难题,保障了工作面安全回采。实践证明,回采期间高瓦斯薄煤层采煤工作面卸压瓦斯抽采是治理瓦斯的关键。     

高位定向钻孔技术在大采高工作面瓦斯治理中的应用

本文针对W1305大采高工作面瓦斯抽采难度大、瓦斯治理困难问题,通过采用高位定向钻孔抽采技术对工作面瓦斯进行治理,工程实践表明,采用该技术可有效提高瓦斯浓度抽采效率,降低工作面上隅角浓度,技术及经济效果明显。     

综放工作面瓦斯综合抽采治理技术

针对保德煤矿随着开采深度不断加大,煤层瓦斯含量逐步增加的问题,建立了深部煤层瓦斯综合抽采治理模式。回采工作面采用本煤层顺层钻孔和千米钻孔相结合的瓦斯抽采方法,掘进工作面采用母巷羽翼超前预抽方法,采空区采用在联络巷埋管抽采瓦斯的方法。结果表明:采用上述瓦斯综合抽采治理技术后,采煤工作面瓦斯抽采浓度和预抽率均在10%以上,残余瓦斯含量控制在4.5m3/t以下;掘进工作面残余瓦斯含量降低至4.5 m3/t以下,残余瓦斯压力均降低至0.2 MPa以下,且掘进期间工作面和回风流中最高瓦斯浓度均在0.3%以下;采用联络巷埋管抽取采空区瓦斯后,工作面上隅角瓦斯浓度由之前平均0.6%降低到0.3%以下,最大抽采瓦斯纯量13.60 m3/min,最高瓦斯浓度40%。通过瓦斯综合抽采技术,有效降低了工作面瓦斯浓度,有效保障了工作面安全高效回采。     

突出厚煤层综放工作面瓦斯综合治理技术研究

针对厚煤层综放工作面瓦斯治理难度大、抽采效果差、工作面难以消突的问题,开展了综放工作面立体瓦斯抽采技术研究。立体瓦斯抽采技术包括保护层开采、工作面回采区域顺层钻孔预抽、回风巷留管抽采瓦斯、利用尾巷抽采瓦斯、顶板高位钻孔及底板拦截钻孔抽采瓦斯。通过对P41104综放工作面研究表明:7~#煤层距11~#煤层42 m,作为11~#煤层的上保护层开采是有效的,消除了11~#煤层的突出危险性。立体瓦斯抽采技术的实施,使工作面瓦斯抽采纯量达到25.86 m3/min,抽采率达73%,回风流瓦斯浓度稳定在0.7%以下,减少了瓦斯涌出量,有效解决了工作面上隅角与回风流瓦斯超限问题。     

腾晖煤业42200采煤工作面瓦斯抽采技术研究

针对腾晖煤业42200采煤工作面瓦斯含量较高的问题,采用理论计算和工程经验针对瓦斯含量及治理技术进行研究,工作面回采时预测本煤层绝对瓦斯涌出量为6.27m³/min,邻近层绝对瓦斯涌出量为7.08m³/min;采用“本煤层预抽、上邻近层裂隙带钻孔抽采、顶板孔抽采和大孔径钻孔抽采”技术方案进行瓦斯治理,通过现场瓦斯浓度监测,可知此技术方案可以有效防止瓦斯聚集问题,保证工作面安全生产。     

大直径钻孔瓦斯抽采技术在高瓦斯矿井中的应用

针对新村煤矿开采的3号煤层综采工作面采空区内瓦斯集中涌出量大、上隅角瓦斯高、治理难度大等问题,对3号煤层瓦斯分布规律及抽采可行性进行研究分析,提出大直径钻孔瓦斯抽采技术治理工作面上隅角采空区瓦斯,并制定大直径抽采钻孔施工方案。现场应用效果表明:大直径钻孔抽采瓦斯浓度达到2%以上,工作面回采期间上隅角瓦斯浓度控制在0.15%～0.65%,回风瓦斯控制在0.1%～0.75%,回采期间未发生过瓦斯超限事故。     

煤矿回采工作面瓦斯治理技术分析

以某回采工作面为例详细介绍了高瓦斯煤层的治理技术方案。对矿井和工作面的基本情况进行了介绍,计算获得工作面的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量分别为25.58 m³/min和9.21 m³/t。结合矿井实际情况,同时利用高位钻场钻孔瓦斯抽采技术、顶板岩层定向长钻孔瓦斯抽采技术和地面钻孔瓦斯抽采技术对工作面的瓦斯进行治理,对不同技术方案的钻孔参数进行了详细介绍。上述3种瓦斯抽采方案在整个回采期间抽采获得的瓦斯总量分别为130.01万m³、56.36万m³和227.9万m³。对容易聚集瓦斯的上隅角和回风巷部位的瓦斯浓度进行持续监测,发现2个部位的瓦斯浓度平均值分别为0.21%和0.19%,远低于安全基本要求,说明所述工作面瓦斯治理技术效果良好。     

薄煤层工作面瓦斯治理关键技术

薄煤层工作面回采过程中,受到煤层赋存条件、开采工艺以及回采设备等因素影响,存在采空区冒落不充分、工作面风阻大与采空区漏风严重等问题,造成薄煤层工作面瓦斯管理困难。以晓南矿N1-1403薄煤层综采工作面为研究对象,通过以高位钻场施工低位钻孔为先导,以优化钻孔施工工艺、调整瓦斯抽采参数等措施提高瓦斯抽采效率为核心,结合自制端头支架与工作面支架侧挡板减少采空区漏风,成功解决薄煤层瓦斯治理难题。     

汾西双柳煤矿单一突出煤层瓦斯治理实践

以双柳煤矿3#+4#突出煤层为工程背景,根据煤层条件和瓦斯参数,研究制定了井上下联合抽采的煤层消突及瓦斯抽采方法和大孔径裂隙带定向长钻孔抽采及采空区埋管抽采结合的工作面瓦斯治理方法。瓦斯治理后工作面开采上隅角瓦斯浓度控制在0.42%以下,回风流瓦斯浓度控制在0.23%以下,抽采率为73.6%。该方案有效解决瓦斯超限问题,确保了工作面安全高效回采。     

赵庄煤矿工作面分源联合立体抽采技术应用研究

针对赵庄煤矿工作面回采过程瓦斯治理现状,通过分析工作面回采过程中的瓦斯来源和涌出规律,结合工作面巷道布置实际设计,设计施工高位钻孔抽采技术、横川闭墙埋管抽采技术,增加底抽巷闭墙埋管抽采技术,对顶板裂隙带积聚瓦斯、垮落带积聚瓦斯、下邻近层上涌瓦斯进行针对性精准抽采。进一步分析得到工作面回采过程中三种分源联合立体抽采技术的抽采浓度、抽采纯量变化规律,验证了三种抽采技术在瓦斯治理中主要作用,并给出了三种抽采技术的最佳抽采混量。通过运用新的分源联合立体抽采模式,使得U形通风方式下的日产万吨的松软煤层高产工作面上隅角、回风巷最高瓦斯浓度在0.7%以下,保障了工作面安全回采。     

高位钻孔布置参数优化研究

为了减少瓦斯灾害、提高高位钻孔瓦斯抽采效果,分析和研究各种瓦斯汇集区的确定方法,采用体积分数法确定唐安煤矿3#煤层的顶板裂隙带内瓦斯汇集区,对高位钻孔布置参数进行优化,将优化后高位钻孔参数应用于唐安煤矿3409回采工作面。抽采结果表明,高位钻孔有效长度达到钻孔的65.4%,瓦斯抽采浓度大幅提高且钻孔有效抽采时间增长,单个钻孔瓦斯抽采纯量和钻场内总瓦斯抽采纯量增加3倍以上。参数优化后的高位钻孔增加了回采工作面瓦斯抽采量,有效地减少了工作面回风风排瓦斯量,为回采工作面安全生产提供了保障。     

1905S工作面上隅角瓦斯综合治理技术研究及应用

为解决福城煤矿1905S工作面上隅角瓦斯超限问题,通过分源预测法进行工作面瓦斯涌出量预测,采用高位裂隙钻孔抽采、高抽巷抽采与上隅角插管抽采相结合的方法来进行瓦斯治理。结果表明:高位钻孔最佳抽采位置为距离煤层顶板上方15~30 m,终孔位置内错工作面回风巷20~30 m;工作面上隅角瓦斯浓度日平均值降到0.3%~0.45%,工作面回风流瓦斯浓度降到0.08%~0.28%。     

65 m倾长综放面快速回采瓦斯涌出及抽采效果分析

超强度快速回采特厚煤层常导致工作面瓦斯异常涌出。根据唐口煤矿6305工作面工程条件,分析了6305快速回采特厚煤层工作面瓦斯异常涌出问题产生的原因,采用高位钻场钻孔、定向水平钻孔、采空区埋管及尾巷联合的综合瓦斯抽采技术治理6305工作面瓦斯并监测瓦斯抽采效果。结果表明,工作面回风流瓦斯浓度稳定在0.22%～0.35%,隅角瓦斯浓度稳定在0.42%～0.65%,达到了治理瓦斯异常涌出的目的。     

软弱煤层预抽钻孔防塌孔及增抽技术研究

软弱煤层瓦斯抽采钻孔成孔后,因煤质松软致使塌孔,造成瓦斯抽采浓度低、纯量低等问题。针对该问题提出采用筛管护孔抽采工艺,并在某矿23采区1~#回风下山掘进工作面与常规钻孔抽采工艺进行现场工业性试验,试验结果显示:采用筛管护孔抽采工艺可以使瓦斯抽采浓度达到39.2%,比常规抽采工艺提高了近1.6倍;纯瓦斯流量达到0.24 m~3/min,比常规抽采工艺提高了近1.8倍。该技术很好地解决了软弱煤层抽采钻孔容易塌孔、抽采效果差的问题,增加了工作面瓦斯抽采量,提高了工作面预抽瓦斯治理效果,具有很好的应用前景。