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。     

瓦斯抽排技术治理本煤层采空区瓦斯涌出的实践

坤升公司的10304回采工作面、10306回采工作面、10308回采工作面在生产过程中,采空区高浓度瓦斯经常涌出到采面回风隅角,造成回风流瓦斯浓度急剧上升,严重影响了回采工作面正常生产。利用瓦斯抽排风机治理本煤层采空区瓦斯涌出,取得了明显的治理效果,保证了回采工作面正常回采。     

高瓦斯矿井沿空留巷Y型通风瓦斯抽采技术实践

运用沿空留巷Y型通风瓦斯抽采技术实现高瓦斯工作面无煤柱开采,改善通风方式,治理工作面上隅角与回风流中的瓦斯积聚。布置本煤层、邻近层抽采钻孔,采空区埋管抽采孔对工作面瓦斯进行抽采利用。瓦斯浓度与涌出量监测结果表明,瓦斯抽采效果良好,回风流中瓦斯浓度明显降低。     

保护层开采工作面过地质异常区期间瓦斯综合治理技术

保护层开采工作面过地质异常区期间,瓦斯治理重点集中在被保护层卸压瓦斯的拦截和本煤层瓦斯的预抽,14138工作面回采至4号地质异常区时,回风瓦斯浓度由0.30%上升至0.58%,严重影响了工作面的正常回采。通过测定采空区瓦斯涌出系数,判定工作面瓦斯涌出量增加的来源为煤壁,制定了工作面短钻孔排放、加大工作面风量、强化顺层孔预抽等措施来减少煤壁的瓦斯涌出,结合高抽巷、底抽巷、上隅角埋管、邻近采空区抽采等手段有效拦截了被保护层的卸压瓦斯,工作面瓦斯抽采率75%以上,有效减少了工作面采空区的瓦斯涌出,上述措施采取后,工作面回风流瓦斯浓度下降到0.35%,实现了工作面的安全高效回采。     

U型通风系统上隅角埋管采空区瓦斯治理技术

以山西晋煤集团岳城煤矿1303(下)综采工作面为例,探讨了U型通风系统上隅角埋管采空区瓦斯抽采技术,试验结果表明,采用上隅角采空区尾部埋管抽放技术能够改变采空区瓦斯流场,抑制上隅角瓦斯向回风巷涌出,有效降低上隅角及工作面回风流瓦斯浓度。     

长治三元中能煤业有限公司高位钻孔试验研究

高位钻孔是采用布置在顶板中的钻孔,利用负压的作用,改变冒落裂隙带内瓦斯的流动方向,使更多的瓦斯直接排至安全地点,不再进入采空区和工作面回风流中,从而达到降低采空区、上隅角和工作面回风流中瓦斯浓度的目的.中能煤矿2302工作面回风流瓦斯浓度偏高,通过对回风流瓦斯浓度偏高原因的分析,采取增强裂隙带瓦斯抽采的方法,有效地解决...     

防治放顶煤综采采空区瓦斯涌出的探讨

老虎台矿在采用放顶煤方法进行综采试验时,上隅角、上顺槽回风流中瓦斯浓度经常超限,影响正常生产。为了治理这一重大安全隐患,该矿根据综放工作面和采空区瓦斯涌出的规律采用了钻孔抽放瓦斯、采空区埋管抽放瓦斯、注氮隔离抽放瓦斯及调压增阻控制瓦斯涌出等方法有效地防治了采空区瓦斯向工作面涌出的问题,保证了放顶煤综采的正常生产。     

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。     

综放工作面瓦斯综合治理技术

为了解决汪家寨煤矿P41102综放工作面回采过程瓦斯超限频繁等问题,通过在本煤层施工顺层钻孔进行瓦斯预抽,有效地降低了工作面回采过程中的瓦斯涌出量。同时,在采空区30 m范围埋设直径250 mm瓦斯抽放管对采空区瓦斯进行抽采,减少回风流的瓦斯浓度,在煤层顶板15m左右布置高位钻孔抽采上邻近卸压层瓦斯,效果明显,瓦斯抽采量达到27.05 m^3/min,瓦斯抽采率达到69.5%,工作面平均月进尺提高30 m以上,生产能力平均提高86 851.6 t/月,杜绝了瓦斯超限,保证了工作面的安全高效生产。     

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。     

高瓦斯矿井急倾斜综放面瓦斯涌出规律研究

针对四川广旺公司赵家坝煤矿1944综采工作面上隅角瓦斯超限的问题,采用单元法在现场测量工作面瓦斯涌出量和采空区漏风量,研究了高瓦斯矿井急倾斜综放面瓦斯涌出规律以及U型上行通风工作面风流流动原理。结果表明,采面的瓦斯浓度从煤壁至中部再至采空区有先下降后上升的趋势,采空区的回风侧瓦斯浓度要比进风侧高,靠近回风侧的采面上部（上隅角附近）是瓦斯浓度容易超限的区域;采面上、下隅角部分的漏风量最大,在上、下隅角采取堵漏措施可以有效防止采空区瓦斯涌出至工作面。     

极近距离煤层综放开采瓦斯涌出治理技术研究

针对六家煤矿极近距离煤层综放开采瓦斯涌出治理问题,通过分析综采放顶煤工作面瓦斯涌出的主要影响因素,并在WⅡN₃6-8综放工作面瓦斯涌出来源分析及预测的基础上,针对性地采取了本煤层及邻近层低位钻孔抽采、上覆采空区瓦斯抽采、上隅角埋管抽采相结合的瓦斯分源治理技术。研究结果表明:极近距离煤层卸压瓦斯涌出、采空区瓦斯涌出等是造成工作面上隅角瓦斯涌出量增大的主要影响因素;采取分源治理措施以后,工作面初采期间瓦斯抽采率最大达到78%,上隅角瓦斯浓度稳定在0.3%～0.6%,工作面、回风瓦斯浓度稳定在0.2%～0.4%,工作面未出现瓦斯超限,瓦斯治理达到了预期效果。     

煤矿采空区瓦斯治理技术研究

为了解决采空区瓦斯积聚问题,分析了瓦斯尾巷、瓦斯抽放管和瓦斯高抽巷3种方法,将理论分析和数值模拟相结合,研究不同瓦斯抽放情况下采空区内瓦斯分布情况和风流运移规律。研究得出:采空区漏风位置主要集中在进风巷附近,在瓦斯抽放设计时,需要在进风巷侧设置挡风墙;当进行采取瓦斯尾巷、瓦斯抽放管和瓦斯高抽巷抽放瓦斯时,抽放口越靠近采空区,造成采空区的漏风量以及漏风速度越大,致使采空区遗煤发生氧化的范围越大,增大了采空区自然发火的危险性,因此需要注意进风侧以及瓦斯抽放口位置处自然发火的危险。研究对降低上隅角瓦斯浓度以及采空区自然发火灾害提供了借鉴。     

“U+L”型通风条件下采场瓦斯分布规律研究

为了研究“U+L”型通风条件下采场瓦斯分布规律,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,理论分析了工作面瓦斯赋存规律和多孔介质瓦斯运移模型基本方程,然后,采用Fluent数值模拟软件,模拟了“U+L”型通风方式下采空区瓦斯浓度分布、工作面瓦斯分布规律以及采空区风流场分布规律。研究得出,该通风方式下,能够稀释和疏散采空区瓦斯,同时也增大了回风巷排瓦斯的负担,应增加其他相关瓦斯抽采措施,确保矿井的安全开采。     

薄煤层快速回采工作面瓦斯综合抽采技术应用实践

针对薄煤层快速回采工作面瓦斯涌出量大,工作面上隅角、回风流等多处局部瓦斯超限现象,采用分源瓦斯分析方法,确定工作面瓦斯来源及含量,并采用本煤层预抽、高位顶板裂隙抽放、采空区插管埋管抽放等综合抽放瓦斯措施,对工作面瓦斯进行综合治理。试验结果表明:综合抽放瓦斯措施分别解决了快速回采期间落煤及采动引起的工作面瓦斯涌出量大、上邻近层卸压瓦斯向采空区大量涌入、下邻层卸压瓦斯向采空区涌入、U型通风工作面上隅角瓦斯聚集和超限问题。薄煤层快速回采工作面瓦斯综合抽采技术能够有效治理矿井瓦斯,不仅实现了薄煤层工作面安全高效开采,同时为类似矿井瓦斯治理提供了借鉴。     

泄排巷对采空区瓦斯分布影响的数值模拟

为了考察泄排巷对采空区瓦斯分布的影响,运用滤流理论建立了采空区瓦斯运移数学模型,模拟研究了无瓦斯泄排巷、有1条泄排巷和2条泄排巷,以及泄排巷位置发生变化时采场瓦斯分布特性。结果表明,泄排巷数目和位置对采空区瓦斯分布有重要影响,其作用相当于漏风汇,能分流采空区瓦斯,从而降低工作面上隅角、回风流及采空区瓦斯浓度,并且泄排巷离回风巷越近,分流瓦斯的效果越好。泄排巷对采空区瓦斯分布的影响上层比下层更大。     

基于层次分析法的采空区危险性评价体系构建

为了给采空区治理实施方案提供有力依据，在基于采空区调查和勘查成果的基础上，分析采空区隐患特点，并依据国家有关政策、法规等的要求，运用层次分析法构建采空区危险性评价体系，并对某县矿井采空区进行危险性评价分级，提出相对应的综合治理利用方案。基于对采空区灾害危险性影响因素的分析，构建了以总体系为基准的8个分体系，分别为:采空区积水危险性、采空区火灾危险性、采空区瓦斯及有毒有害气体涌出危险性、采空区漏风危险性、采空区顶板危险性、采空区地表沉陷危险性、采空区矿震危险性以及采空区地表水土流失危险性评价体系。并提出将各灾害以安全、较安全、较危险、危险4个等级的分级作为参考标准。根据构建的采空区灾害危险性评价总体系，对某县54座矿井采空区各类危险性进行了评价分级，提出了10种典型采空区综合治理利用方案。     

高位钻孔抽瓦斯与压注CO2防灭火一孔两用技术

采空区瓦斯与遗煤自然发火耦合极易诱发瓦斯爆炸。结合唐口煤矿现场条件,分析了煤层瓦斯涌出规律及采空区自然发火特性,采用高位钻孔抽采瓦斯及压注液态CO₂防治采空区煤自然发火一孔两用技术。结果表明:高位钻孔抽采瓦斯能使回风隅角和回风流的瓦斯浓度分别降低到0.05%~0.10%和0.10%~0.15%;监测束管CO平均浓度由原来的4.2×10^-6降低到1.8×10^-6,O₂浓度由原来的18.5%降低到11.5%,压注液态CO₂能有效杜绝采空区煤炭自燃;回风隅角未再出现瓦斯超限现象,上隅角对应采空区氧气浓度不高于5%,应用效果良好。     

王村煤业8106工作面瓦斯综合治理技术

为保证安全开采高瓦斯工作面,在分析王村煤业8106工作面地质及瓦斯来源的基础上,针对割煤过程本煤层瓦斯涌出量及本工作面采空区瓦斯涌出,采用专用回风巷,形成“U+I”型风排瓦斯法治理上隅角瓦斯。利用瓦斯抽放泵抽排邻近8108采空区气体,回采期间工作面抽采瓦斯7634m3/d,实现了工作面安全回采。     

低瓦斯矿井坚硬顶板综采工作面瓦斯防治技术研究

针对雨田煤矿W1103综采工作面采用U型通风、工作面回采过程中上隅角容易出现瓦斯超限的问题,当增加工作面配风量,会增加采空区漏风量,造成上隅角瓦斯难以控制。上隅角区域的不充分冒落,也为瓦斯积聚提供了空间,在顶板预裂爆破时,会造成瓦斯超限问题。分析了工作面瓦斯来源,回采工作面瓦斯涌出以开采层为主、邻近层为辅;采用顶板预裂爆破、风障引风、本煤层瓦斯抽放、上隅角插管抽放等综合瓦斯治理技术,解决了上隅角瓦斯超限问题,确保了矿井的安全生产。