近距离煤层群高瓦斯突出煤层回采工作面瓦斯综合治理技术

为了解决近距离煤层群高瓦斯突出煤层回采工作面瓦斯超限难题,在对松河矿井1031回采工作面瓦斯地质赋存分析的基础上,采用"穿层钻孔预抽+本煤层抽采+高位巷抽采+采空区埋管抽采"等瓦斯综合治理技术,使回采过程中工作面瓦斯浓度稳定在0.5%左右,工作面瓦斯抽采率达到80%,解决了近距离高瓦斯突出煤层开采的瓦斯治理问题,确保了回采工作面的安全生产。     

大孔径超长定向钻孔综合瓦斯抽采技术研究

 摘要:为解决沙曲煤矿综采工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度经常超限问题,结合从德国引进的长距离大孔径定向钻机,在14205工作面试验了顶板岩层千米定向长钻孔抽采邻近层瓦斯与本煤层长钻孔瓦斯抽采相结合的综合瓦斯抽采方法,为瓦斯抽采提供新的技术途径。结果表明,大孔径定向长钻孔综合瓦斯抽放技术效果明显,顶板岩石水平长钻孔抽采浓度在60%以上,平均抽采量达13.3 m3/min,本煤层长钻孔单孔瓦斯抽采浓度达15%左右,钻孔控制区域瓦斯预抽率达到35%左右,有效解决上隅角和回风流瓦斯超限问题,实现高瓦斯工作面安全高效开采。     

特厚煤层综放工作面瓦斯抽采技术研究

为解决蒋家河煤矿采空区瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯超限和回风平巷风排瓦斯量大等问题,提出了本煤层预抽、专用瓦斯抽放巷抽采和上隅角埋管抽采瓦斯相结合的方法对该矿ZF202综放工作面进行瓦斯治理,进行了现场实测和瓦斯抽采效果分析。结果表明,本煤层预抽后,瓦斯含量由7.92 m^3/t下降为4.21 m^3/t,瓦斯压力由0.72 MPa下降为0.38 MPa;上隅角瓦斯浓度由0.78%下降至0.4%左右。通过对比,专用瓦斯抽放巷的抽采纯量是高位钻孔的2.5倍,抽采效果好于高位钻孔,使工作面和上隅角瓦斯浓度保持较低水平,有效地解决了特厚煤层综放工作面瓦斯超限问题,为安全生产提供了重要保障。     

大孔径超长定向钻孔综合瓦斯抽采技术

为解决沙曲煤矿综采工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度经常超限问题,在14205工作面试验了顶板岩层千米定向长钻孔抽采邻近层瓦斯与本煤层长钻孔瓦斯抽采相结合的综合瓦斯抽采方法,结果表明,顶板岩石水平长钻孔抽采浓度在60%以上,平均抽采量达13.3m3/min,本煤层长钻孔单孔瓦斯抽采浓度达15%左右,钻孔控制区域瓦斯预抽率达到35%左右,有效解决上隅角和回风流瓦斯超限问题,实现高瓦斯工作面安全高效开采.     

CO_2增透预裂强化煤层瓦斯抽采的试验研究

采用本煤层瓦斯抽采钻孔CO_2增透预裂技术能够增加煤层透气性,提高抽采率,通过在官地矿的现场试验得出:CO_2增透预裂后各钻孔瓦斯抽采浓度均明显增大,单孔抽采浓度能达到50%以上,大部分预裂钻孔的瓦斯抽采浓度较未预裂钻孔均有大幅提高,随着抽采时间的延长,瓦斯抽采浓度稳定在28%～55%,而邻近未实施CO_2增透预裂的工作面煤层瓦斯抽采浓度在15%～28%.采用CO_2预裂后本煤层瓦斯抽放量比未经预裂的临近工作面明显增大,最大值为1. 501 m~3/min,每日平均抽采量为1. 297 m~3/min,平均单孔抽采量为0. 008 m~3/min;而临近工作面未采取增透预裂措施,相应的数据分别是:1. 119 m~3/min,0. 852 m~3/min,和0. 003 m~3/min.预裂钻孔单孔瓦斯抽采量较未预裂钻孔提高了1. 67倍。     

顺层钻孔预抽突出煤层瓦斯技术研究

选用新安煤矿17号煤层111706工作面作为本煤层顺层钻孔预抽瓦斯技术试验区,研究了17号煤层合理的预抽瓦斯技术参数值.结果表明:采用交叉布孔法的瓦斯预抽量可提高40％,94 mm大直径钻孔瓦斯预抽采量比直径65 mm钻孔提高34％;钻场内钻孔抽采瓦斯浓度比巷道钻孔抽采瓦斯浓度高将近1倍,封孔深度应不小于5 m.建议施工双向抽采钻孔来覆盖全工作面,掘进工作面钻孔深度控制在100 m内.     

高瓦斯低透气性突出煤层瓦斯治理技术实践

针对土城煤矿1338工作面瓦斯难抽采、涌出量大、采空区及上隅角瓦斯浓度高的问题,在3号煤层采用本煤层预抽、高位抽采、采空区埋管抽采、工作面边采边抽等相结合的综合瓦斯抽采方法。通过采用本煤层瓦斯预抽,抽采量较常规的抽采方式提高了0.52~1.35倍,高位钻孔抽采瓦斯后邻近煤层的瓦斯相对涌出量由14.73~20.32 m³/t降为8.46~ 9.83 m³/t,采空区埋管抽采确保采空区的瓦斯浓度降到5%以下,符合《煤矿安全规程》对瓦斯浓度的相关规定,工作面边抽边采保证了工作面回采期间回风巷瓦斯浓度在1%以下。     

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。     

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。     

新景矿本煤层水力造穴技术研究与应用

为解决新景矿3#煤层低透气瓦斯高突问题,卸压消突并提高工作面预抽瓦斯量,在3216工作面对本煤层水力造穴技术进行试验。应用新工艺技术后,与原本煤层钻孔抽采效果对比分析发现:水力造穴钻孔平均抽采浓度为42.4%,为原本煤层钻孔的1.6倍;瓦斯抽采纯量平均为0.094 m3/min,是原本煤层钻孔抽采量的2.3倍,提高了本煤层瓦斯抽采量,达到了消突增透的目的。     

高瓦斯特厚煤层条件下首分层抽采技术实践

0102102综采面位于厚煤层首采分层,具有瓦斯含量高、涌出量大、煤层透气性好的特点。结合该采区地质条件,综合分析工作面瓦斯涌出原因,建立立体网格式瓦斯抽采体系,开采前期采取向本煤层施工定向钻孔、底板穿层钻孔、顺层钻孔,邻近层施工定向钻孔的抽放方案,使煤层瓦斯含量下降到6.57m~3/t,可解吸瓦斯量为3.75m~3/t,抽采率达到82%;开采期间采取本煤层施工顺层钻孔抽采配合工作面上隅角预埋管、高位钻孔、地面钻孔和瓦斯巷埋管等抽放方案,使瓦斯抽放量达到79.2m~3/min,工作面瓦斯浓度稳定在0.32%~0.42%,上隅角瓦斯浓度稳定在0.62%~0.76%,回风流瓦斯浓度稳定在0.48%~0.58%。     

深部高瓦斯沿空留巷工作面立体瓦斯抽采技术及应用

深部高瓦斯沿空留巷工作面具有瓦斯涌出量大、透气性差、抽采难度大特点,针对各瓦斯源,提出了多元立体抽采技术。通过本煤层钻孔预抽瓦斯、高位钻孔抽采戊组邻近层卸压瓦斯、裂隙带高位钻孔抽采和下向拦截钻孔抽采丁组煤卸压瓦斯等手段,有效控制了工作面瓦斯浓度。瓦斯抽采效果考察表明,回采面推进对邻近层卸压瓦斯抽采有关键影响,高位裂隙带瓦斯抽采钻孔层位为11.3～14.75倍采高时有最佳瓦斯抽采效果。通过瓦斯源头控制的立体抽采技术,实现了工作面安全高效回采。     

井下水力压裂技术在低阶煤层中的工程实践

针对珲春矿区赋存的煤层具有低煤阶、透气性好和高瓦斯的特点,开展了水力压裂技术工业试验,对比分析了压裂区域内外高位钻孔瓦斯抽采浓度及本煤层预抽钻孔压裂前、后抽采参数、工作面瓦斯涌出量和降尘效果。试验结果表明:压裂区域内高位钻孔抽采瓦斯浓度较压裂区外平均提高2.65倍;压裂后本煤层预抽钻孔瓦斯抽采浓度较压裂前平均提高1.83倍,流量平均提高39倍;回采工作面的瓦斯涌出量由压裂区域外的23 m~3/t降低到第1阶段压裂区域的9.82m~3/t和第2阶段压裂区域的7.51 m~3/t;压裂影响半径达20~34 m,本煤层预抽钻孔间距也大大增加。     

王家岭煤矿本煤层预抽钻孔施工参数优化研究

王家岭煤矿本煤层预抽钻孔采取在回风顺槽单一平行布置方式,由于受下行钻孔水量大的影响,钻孔抽采浓度和抽采纯量较低.为解决现有的顺层瓦斯预抽钻孔抽采浓度和抽采纯量低的问题,提出了预抽钻孔施工参数优化方案.通过对钻孔布孔参数的优化,减少了水堵的问题,优化后的预抽钻孔瓦斯纯量明显增高,保证了工作面顺利回采.     

某矿13105工作面交叉钻孔预抽瓦斯的技术实践

为提高高瓦斯低透气性煤层本煤层钻孔预抽瓦斯效果,在某矿13105工作面进行了交叉钻孔预抽煤层瓦斯技术的试验应用,量化对比分析了平行钻孔和量化钻孔2种布孔方式下的瓦斯预抽量和预抽率。结果表明:与平行钻孔相比,交叉钻孔可将本煤层瓦斯预抽量提高0.5倍,预抽率提高10%左右,有效降低了瓦斯事故发生的概率,保障了工作面的安全回采。     

高瓦斯工作面立体化协同抽采瓦斯技术及应用

以汾西矿业集团曙光煤矿1214高瓦斯工作面为背景,分析了工作面瓦斯分布及运移规律,以瓦斯分源抽采为原则,提出了"本煤层预抽、低位采空区埋管、中位钻孔截流、高位钻孔抽采"的立体化协同抽采方案,结合1214工作面实际,确定了本煤层预抽钻孔、顶板走向裂隙带钻孔的布置参数,并在现场进行工业试验,工作面瓦斯抽采率达70%~75%,表明抽采效果良好。     

阳泉矿区本煤层顺层钻孔标准化抽采研究与实践

阳泉矿区突出煤层顺层钻孔预抽瓦斯过程中长期存在钻孔瓦斯抽采浓度低、抽采量较小、抽采效率低等问题。为解决本煤层瓦斯抽采效果差的难题,阳煤集团开展了突出煤层顺层钻孔抽采标准化体系研究与实践,通过对钻孔设计、钻孔施工、钻孔勘验、钻孔封孔、钻孔连接、钻孔计量等抽采过程标准化系列研究和优化,实现了本煤层瓦斯高效抽采,有效缩短回采工作面抽采达标时间,对矿井抽、掘、采平衡和安全生产具有重要意义。     

高瓦斯工作面瓦斯涌出与分源治理方案研究

以某矿井下实测瓦斯数据为基础,分析了2号煤层的瓦斯赋存规律,分源预测了该矿井最深部207工作面的瓦斯涌出量,结果表明:工作面邻近层瓦斯涌出比例较大,占整个工作面瓦斯涌出量的50%以上。在此基础上设计了本煤层预抽、邻近层高低位钻孔抽采和上隅角埋管抽采相结合的分源瓦斯治理方案。实现分源抽采取得了良好的效果。本煤层预抽钻孔瓦斯体积分数为16%~54%,高低位钻孔抽采瓦斯体积分数为58%~88%,回风巷回风流中瓦斯体积分数为0.12%~0.14%,有效地杜绝了工作面瓦斯超限。     

综放工作面瓦斯来源分析和抽采技术探讨

根据矿井瓦斯涌出量预测方法对下霍矿2307综放面瓦斯来源进行了分析，采用数值模拟研究的方法对煤层瓦斯抽采半径进行了考察，确定瓦斯抽采方案，并进行后期效果考察。研究结果表明，2307工作面瓦斯来源于本煤层和邻近层，抽采钻孔间距3 m比较合适，采取顺层钻孔预抽本煤层瓦斯、高位钻孔抽采采空区瓦斯的综合措施后，工作面回风隅角、回风巷瓦斯浓度均低于1%，取得较好安全经济效益。     

吉宁矿2104综采工作面瓦斯抽采方式及效果分析

针对吉宁矿属于高瓦斯矿井以及2104综采工作面的回采煤层瓦斯含量实际情况,进行了本煤层钻孔边采边抽、迈步式掘进预抽采、采场上方裂隙钻孔抽采、工作面顺槽上隅角插管抽放等综合方法治理瓦斯,根据抽采瓦斯量和风排瓦斯量统计结果,判断该工作面瓦斯抽放效果达标,消除了瓦斯突出与超限带来的安全隐患,满足安全回采要求。