综放工作面顶煤瓦斯涌出规律试验研究

为解决高瓦斯单一厚煤层综放开采条件下采空区瓦斯涌出引起的工作面瓦斯超限难题,针对分源预测法未提及的综放工作面瓦斯涌出公式进行研究,发现其与综采工作面相比多出顶煤瓦斯涌出这一特性。以岩石力学、流体力学、渗流力学等理论为基础,结合现场试验对顶煤瓦斯运移及积聚规律进行研究,最后得出综放工作面顶煤煤壁与直接顶所围成的悬空区域瓦斯积聚现象较严重,且由进风巷至回风巷方向,瓦斯浓度逐渐增大。     

高瓦斯低透气性单一厚煤层瓦斯治理技术研究

针对蒋家河煤矿高瓦斯低透气性单一厚煤层综放工作面瓦斯预抽难度大,综掘机截煤瓦斯涌出强度大,放顶煤落煤瓦斯涌出不均衡,上隅角瓦斯积聚严重的问题。通过分析煤层瓦斯涌出特点,针对各瓦斯来源,采取采前半扇形钻孔预抽本煤层瓦斯、回采时顺层平孔抽采卸压区内瓦斯、大断面低位煤层类钻孔抽采顶煤及采空区瓦斯以及上隅角骨架风筒辅助抽采采空区瓦斯。这4种抽采方法在时间及空间上对ZF202工作面进行立体交叉抽采,初步形成针对高瓦斯低透气性单一厚煤层在综放开采工艺条件下的四位一体瓦斯治理技术,取得了很好的瓦斯治理效果。     

单一厚煤层综放工作面瓦斯治理

以潞安矿业集团公司五阳煤矿7506综放工作面瓦斯涌出来源分析为基础。提出了采取采空区瓦斯抽排的治理方案，有效地解决了该工作面的瓦斯超限问题。     

高瓦斯坚硬厚煤层综放开采瓦斯治理技术研究

(9_(-15))06工作面为高瓦斯坚硬厚煤层赋存,针对工作面回采期间回风流中瓦斯浓度超限,影响工作面安全正常回采等问题,提出了回采前期利用水压致裂预裂钻孔预抽煤层瓦斯,回采期间采用顶板高位钻场施工走向长钻孔的方式抽放瓦斯。实践结果表明,通过采取预抽瓦斯与采空区瓦斯治理相结合的方法,回风流中瓦斯浓度处于较低水平未出现瓦斯超限等情况。     

综放工作面顶煤瓦斯抽放数值模拟研究

结合专利技术"综放工作面架载顶煤瓦斯抽放系统",运用数值模拟软件模拟架载顶煤抽放钻孔处于不同位置时顶煤区域内瓦斯压力、顶煤瓦斯卸压范围、顶煤瓦斯浓度的分布与变化规律,分析综放工作面顶煤瓦斯运移规律和瓦斯抽放效果。模拟结果表明:抽放半径、抽放瓦斯浓度均随架载抽放管的插入深度增加而增大,顶煤瓦斯卸压范围的大小随架载抽放装置插入深度的增加而逐渐接近架载抽放钻孔的长度。     

综放开采顶煤破坏规律数值模拟研究

根据斜沟煤矿13#煤层赋存情况,运用FLAC3D数值模拟方法对厚煤层综放开采主要影响因素进行研究,得到了各因素影响规律.各因素与顶煤破坏综合指标显著相关,对影响程度进行主次排序:埋深→煤单轴抗压强度→工作面长度→支架支撑力→煤厚.     

硬厚煤层综放开采顶煤弱化技术研究

通过硬厚煤层综放开采顶煤弱化技术的全面调研,确立不同开采条件的顶煤弱化工艺模式。结合现场工业性试验,验证架间爆破方案的可行性,指出存在的具体问题和今后发展方向。     

单一厚煤层综掘面瓦斯涌出规律预测研究

对鹤壁煤电公司六矿2143工作面运输巷、回风巷综掘工作面进行了实测分析,掌握了两巷综掘面瓦斯涌出规律,在此基础上得到了煤壁和落煤瓦斯涌出的回归曲线方程,提出了适合鹤壁煤电公司六矿的综掘工作面瓦斯涌出规律预测技术。     

坚硬厚煤层综放开采顶煤联合弱化技术探讨

针对大同煤矿集团公司云冈矿坚硬厚煤层综放开采顶煤冒放困难造成的资源回收率和开采效率低的难题,从顶煤弱化机理入手,进行了注水、爆破等弱化方法的研究,最终在现场实施了"注水-爆破"联合弱化、同时对顶板进行爆破预裂的复合技术。     

单一特厚高瓦斯煤层综放采煤瓦斯防治的研究

瓦斯突发是综放工作面主要的危害。生产工艺的改变使放顶煤综采瓦斯大量涌入工作面。由于工作面风流难以携走这些积存瓦斯，抽放就成了必不可少的措施。放顶区瓦斯抽放的目的是抽出冷落带积在瓦斯和截断来自放顶区以外的瓦斯供给源。由于放顶区积存大量瓦斯，对抽放瓦斯就更为有利。集中巷钻场采空区边采过抽的方案，保证了抽放口在放顶区的位置，避免了与生产系统的相互干扰，实现了一巷多用和一孔多用。     

厚煤层综放工作面上隅角瓦斯抽放方法研究

针对低瓦斯厚煤层U型通风综放工作面上隅角瓦斯局部集聚问题,以新疆某矿为例,通过现场实测钻孔的流量、浓度参数,对本煤层瓦斯预抽、挂耳钻场高位钻孔抽放、顶板钻场高位钻孔抽放进行综合治理效果分析。矿井最终选用顶板高位钻场方法进行上隅角瓦斯抽放治理,抽放后上隅角最高瓦斯浓度从1.50%降至0.85%,上隅角瓦斯得到了有效的控制。     

低渗透性煤层瓦斯治理技术研究

地下煤矿开采需要有效的技术方法来控制瓦斯的排放。针对低渗透性煤层瓦斯抽采困难的问题,提出了一种低渗煤层瓦斯高效抽采方法,并进行了井下工程试验,包括长钻孔、斜交叉钻孔和上隅角柔性抽采管等技术。现场试验表明,该技术可有效提高低渗煤层瓦斯抽采率,51109、51105工作面瓦斯抽采率从30%分别提高到67.33%和76.44%,工作面风流中瓦斯浓度大幅下降至0.3%左右。研究为低渗透性煤层瓦斯治理技术研究提供了新思路。     

厚煤层综放工作面支架承载特征及矿压显现规律研究

为了掌握厚煤层综放工作面支架承载特征及矿压显现规律,针对1208工作面生产地质条件,采用KBJ-216型在线监测系统实施矿压显现数据监测,分析了工作面周期来压规律、支架承载特性、实体煤帮支承压力分布规律及区段煤柱支承压力分布规律。研究表明:初次来压步距最大37.6 m,最小25.6 m,平均32.7 m,周期来压步距最大22.4 m,最小12.0 m,平均16.04 m;工作面工作阻力平均值为4 669.45 kN,为额定工作阻力的66.71%,分布范围最大在4 400～4 700 kN,占统计循环数的58%;巷道超前支护范围至少应达到35 m。     

厚及特厚煤层综放面浅孔卸压综合抽放技术

鹤煤六矿主采的二₁煤层为典型的低透气性厚及特厚煤层。该矿回采面因受多期构造影响,煤质松软致密,透气性差,尤其在全层综放面回采时,瓦斯问题更是制约着安全回采。为有效解决这一难题,提高安全回采效率,对低透气性厚及特厚煤层全层综放面浅孔卸压综合抽放技术进行了研究,通过在2123综放工作面2年的回采实践,有效地消除了回采期间瓦斯隐患,改善了工作面回采条件,确保了矿井的安全生产。     

大倾角松软厚煤层综放开采顶煤运移规律及试验研究

为了提高大倾角松软厚煤层综放开采顶煤采出率,以庞庞塔煤矿9-301工作面为工程背景,综合采用理论分析、现场实测、工业性试验的方法,研究了大倾角松软厚煤层顶煤运移规律和放煤特征。研究表明,9-301工作面顶煤在距离采煤工作面30～50 m范围内开采产生移动,且受倾角影响明显,回风巷顶煤位移量远大于运输巷;统计了不同放煤步距和放煤方式对厚煤层顶煤采出率的影响,结果表明,一刀一放（放煤步距0.8 m）的回采率高于二刀一放（放煤步距1.6 m）,且有利于顶板控制,同时,采用一刀一放、多轮顺序放煤相比一刀一放、单轮顺序放煤顶煤采出率可提高5.5%。研究结果对提高大倾角松软厚煤层综放开采顶煤回采率具有重要指导意义。     

厚煤层综放工作面回撤通道支护技术优化研究

基于某煤矿以往工作面回撤通道支护方式锚杆（索）间排距过小致使工作面回撤延迟、从而导致工作面接替紧张的问题,以该矿9105综放工作面为研究背景,采用理论分析的手段对回撤通道围岩受力特征进行研究,提出相应的优化支护方案,对优化支护方式进行数值模拟分析,并在现场进行工程应用。应用结果表明,合理地增加锚杆（索）间排距,巷道变形不明显;优化后的方案能够满足安全回撤的要求,缩短了工作面回撤周期,减少了支护材料,节约了成本。     

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。     

特厚煤层综放开采应力场的数值模拟研究

为掌握综放工作面开采过程中矿山压力显现规律,应用FLAC数值模拟软件对塔山矿特厚煤层综放开采应力场进行了数值模拟研究,得出了开采影响下的采场应力分布规律,并与微地震监测结果进行了对比,得到了岩层受采动影响下的应力分布情况与岩层运动规律。     

Gas drainage technology of high gas and thick coal seam

Gas drainage in Jincheng Mining Group Co., Ltd. was introduced briefly and the importance of gas drainage in gas control was analyzed. Combined with coal-bed gas occurrence and gas emission, the double system of gas drainage was optimized and a progressive gas drainage model was experimented on. For guaranteed drainage, excavation and mining and realization of safety production and reasonable exploitation of gas in coal seams, many drainage methods were adopted to solve the gas problem of the working face.