走向高抽巷抽采瓦斯关键技术

针对低透气性高瓦斯煤层群条件下邻近层瓦斯治理难题,基于岩层控制关键层理论,探讨了走向高抽巷抽采瓦斯作用原理,理论研究了走向高抽巷抽采瓦斯的关键技术。研究结果表明:以破断距为判别指标计算各关键层的破断顺序,可据此确定走向高抽巷的合理层位;走向高抽巷与回风巷沿煤层倾向的投影距离由沿倾向的煤层卸压角和采空区上方"O"形圈的宽度确定;初采期可采用伪倾斜后高抽巷抽采邻近层瓦斯。现场跟踪阳煤五矿典型工作面初采期瓦斯风排量、抽采量和涌出量数据,验证了走向高抽巷抽采关键技术应用的可行性,初采期间瓦斯得到合理控制,稳定后抽采率达95%。     

阳泉矿区煤与瓦斯共采成本研究

采用实地调研和作业成本管理方法,对阳泉矿区煤与瓦斯共采成本进行了分析评价。阳泉矿区三矿、五矿的卸压瓦斯开采成本比较分析表明,瓦斯抽采成本受抽采方式及矿井已开采年限等方面的影响显著,阳泉矿区走向高抽巷卸压瓦斯开采成本为0.2～0.4元/m3。     

低渗高瓦斯煤层群上邻近层瓦斯防治技术研究

针对山西省阳泉矿区15号煤层开采过程中上邻近层瓦斯涌出量大的问题,以阳煤五矿为例,基于瓦斯地质学原理,分析地质构造、煤层埋深、顶底板岩性等因素对瓦斯赋存的影响,结合矿井瓦斯涌出特征对煤层的瓦斯地质规律进行研究,采用关键层理论研究覆岩采动裂隙演化规律,在此基础上优化抽采参数,采用走向高抽巷抽采邻近层瓦斯,取得了较好的治理效果,可为邻近层瓦斯防治提供技术参考。     

综放工作面瓦斯涌出特征及防治技术

针对综放开采条件下瓦斯涌出问题,选取阳煤五矿为研究对象,基于现场通风、瓦斯数据,统计分析综放工作面的瓦斯涌出特征,结合阳煤五矿瓦斯赋存规律及覆岩裂隙演化规律,对综放条件下瓦斯涌出特征的原因进行分析,理清了综放工作面瓦斯涌出规律,基于此规律总结分析了综放工作面瓦斯防治技术,通过布置内错尾巷以构建"U+I"型通风方式实现了上隅角瓦斯治理,通过布置走向高抽巷实现了邻近层瓦斯卸压抽采,抽采量高达100m3/min,抽采率超过90%。     

采用走向高抽巷治理综放面上邻近层瓦斯的研究

根据实测资料，阳泉五矿综放面走向高抽巷瓦斯抽放量占工作面瓦斯涌出量的９０％左右，抽放浓度平均６０％以上，效果良好，且社会，经济效益十分明显。实践证明，走向高抽巷能有效地解决五矿综放面邻近层瓦斯涌出量大的问题，合理选择走向高抽巷的布置及走向高抽巷的抽放负压，可使抽放效果最佳。     

中远距离煤层群煤与瓦斯协调开发模式研究

为解决中远距离煤层群的煤与瓦斯开发难度大的问题,以阳煤五矿为研究对象,基于现场煤层、瓦斯基础参数,研究了煤层及瓦斯赋存特征,从煤与瓦斯开发在时空层面的矛盾性和同一性着手,分析煤炭开采和瓦斯抽采的相互影响,研究煤与瓦斯协调开发的时空关系,以阳煤五矿的煤与瓦斯协调开发现状为基础,提出采前预抽与采中卸压抽采在时间和空间上的衔接是中远距离煤层群煤与瓦斯协调开发需要解决的关键技术,借鉴晋城矿区"三区联动"模式,探索得到了中远距离煤层群煤与瓦斯协调开发模式,并在阳煤五矿进行示范,以期为相似地质条件煤矿的安全高效生产提供技术支持。     

煤层群邻近层瓦斯抽采走向高抽巷布置研究

基于采动覆岩卸压瓦斯运移新"三带"理论,就高瓦斯煤层群开采条件下邻近层卸压瓦斯抽采走向高抽巷层位布置选择进行了研究。提出了走向高抽巷层位布置原则,并将布置原则应用于工程实践中,为类似工程应用提供参考。     

近距离煤层群走向高抽巷层位布置研究

深部近距离煤层群煤炭开采面临瓦斯治理难题,走向高抽巷是解决邻近层瓦斯的重要技术之一,高抽巷层位是影响抽采效果的关键。基于采动裂隙“O”形圈理论阐述了走向高抽巷抽采邻近层瓦斯作用原理,采用裂缝带高度经验公式及关键层理论,提出了走向高抽巷层位的理论计算方法。阳泉矿区应用实践表明,高抽巷与15号煤层的层间距在由30 m增加至80 m时,瓦斯浓度呈降低趋势且变化趋缓,抽采瓦斯混合量与瓦斯纯量呈增大趋势,变化趋势的拐点为层间距70 m或者层间距与煤厚比值为9.5左右,与理论计算结果一致。     

易自燃煤层上隅角瓦斯抽采方法的选取

针对回采工作面"偏Y"型改为"U"型通风方式下上隅角瓦斯超限的问题,进行了"U"型通风改造后上隅角瓦斯超限的原因分析,利用ANSYS-FLUENT数值模拟软件,构建了采空区遗煤瓦斯渗流的数学模型,定量对比研究了走向高抽巷抽采和邻近巷插管抽采2种抽采方法下采空区瓦斯浓度分布和"三带"宽度变化,确定了走向高抽巷抽采能够有效的减少采空区瓦斯涌入上隅角,控制采空区自燃带的宽度,并对其实际应用效果进行了考察。结果表明:采用走向高抽巷抽采方法后,抽采的卸压瓦斯纯量达100 m~3/min之多,抽采率也达90%以上,上隅角瓦斯浓度处于0.8%以下,采空区无自然发火征兆,有效的减少了上隅角瓦斯超限和采空区火灾发生的风险,为回采工作面的安全生产提供了技术支持。     

综放工作面瓦斯治理技术效果研究分析

对阳泉矿区综放工作面U+I(内错尾巷)型通风方式加顶板走向高抽巷瓦斯抽放方式治理瓦斯的效果进行了分析,走向高抽巷控制了上邻近层约80%的瓦斯,内错尾巷分担了风排瓦斯量的60%,控制了瓦斯超限,实现了安全高效生产。     

走向高抽巷抽放瓦斯技术研究

结合邯郸某矿的实际状况,对走向高抽巷瓦斯抽放技术进行了研究:①采用FLUENT软件对采用走向高抽巷抽放瓦斯的系统进行了数值模拟分析,确定了走向高抽巷的垂高和倾斜方向位置。②对巷道抽放瓦斯密封系统进行了改进。论文的研究为其他矿井采用高抽巷对煤矿瓦斯进行抽放有一定参考意义。     

采动裂隙带卸压瓦斯合理抽放效果分析

分析采动裂隙带中卸压瓦斯的运移特征与提出合理有效地抽采裂隙带卸压瓦斯措施对确保回采工作面高安全高效生产意义重大.建立采动裂隙带卸压瓦斯运移FLUENT数值模拟模型,模拟分析确定U(U型通风模式)+L(内错尾巷)+走向高抽巷型通风模式下高抽巷和联络巷最佳布置参数以实现最理想的瓦斯抽放效果,在此基础上提出U+L(内错尾巷)+走向高抽巷型立体化采动裂隙带卸压瓦斯治理方案.     

王坡煤矿工作面低位抽采巷瓦斯治理技术研究及应用

针对王坡煤矿工作面"U+I"通风方式下瓦斯尾巷取消后面临的上隅角瓦斯治理问题,在高抽巷抽采的基础上提出了利用顶板走向低位抽采巷对上隅角瓦斯进行治理的方法。对顶板走向低位抽采巷抽采机理进行分析,给出了低位抽采巷设计原则,采用理论计算、裂隙带层位考察和顶板岩性分析的方法综合确定王坡煤矿低位抽采巷布置层位。并在3210工作面开展了顶板走向低位抽采巷试验,结果表明,低位抽采巷可有效拦截抽采涌向工作面上隅角的瓦斯,回采期间上隅角瓦斯浓度保持在较低水平,低位抽采巷对上隅角瓦斯治理效果明显,有效促进了工作面的安全回采。     

伪倾斜后高抽巷配合走向高抽巷瓦斯抽放技术

针对寺家庄矿回采工作面初采期瓦斯涌出异常,邻近层瓦斯涌出量大的问题,采用伪倾斜后高抽巷配合走向高抽巷技术,对其抽放技术机理和抽放效果进行了研究。结果表明：伪倾斜后高抽巷能成功解决初采期瓦斯的不均衡涌出和频繁超限的难题,使初采时间缩短了9 d;走向高抽巷在冒落＂三带＂形成后,抽放纯量增加至110.71 m3/min,抽放率达88.35%,抽放效果良好。     

乌达矿区近距离高瓦斯煤层群立体瓦斯治理技术研究

针对乌达矿区近距离高瓦斯煤层群的具体条件,在对9#煤层开采底板破裂规律、顶板"三带"数值模拟、工作面瓦斯涌出等方面进行分析和研究的基础上,根据各矿井瓦斯治理装备的配备情况,提出工作面走向顺层长钻孔预抽、卸压拦截抽采、顶板走向高位水平长钻孔抽采、风巷机巷上向钻孔抽采,以及上隅角埋管抽采的立体瓦斯治理技术方案,现场应用表明,回风瓦斯体积分数约为0.30%,上隅角瓦斯体积分数约为0.45%,解决了该矿区9#和10#煤层开采时的瓦斯超限问题。     

走向高抽巷合理布置位置参数研究

为确保工作面采用走向高抽巷抽采瓦斯取得良好的治理效果,通过理论分析初步确定高抽巷的布置位置参数,采用Fluent软件对高抽巷不同布置位置条件下的瓦斯抽采效果进行研究,最终确定1228工作面高抽巷最佳位置为与煤层底板垂距32m,与1228材料巷平距35m,后期应用取得了良好的抽采效果,为该矿其他回采工作面瓦斯治理提供了参考依据。     

走向高抽巷合理层位确定的数值模拟

采用FLUENT对于一缘煤矿150109工作面不同位置走向高抽巷抽放瓦斯效果进行数值模拟,确定出高抽巷最佳抽放位置即垂直方向距离工作面底板40 m,水平方向距离回风巷35 m,与工作面实际高抽巷位置相差不大。它能够有效地治理上隅角瓦斯超限,有利于工作面的高效生产。     

张集矿综采面高抽巷抽放瓦斯技术应用

根据瓦斯的运移规律,在开采层的顶部处于采动形成的裂隙带内挖掘专用的抽瓦斯巷道即高抽巷用以抽放出大量的上邻近层及采空区的卸压瓦斯,巷道可以布置在邻近煤层或岩层内。高抽巷根据布置情况分走向高抽巷和倾斜高抽巷两种。     

走向高抽巷瓦斯抽采技术应用研究

随着开采深度的增大,某矿采煤工作面的瓦斯涌出量日益增大,尤其是回风巷及工作面上隅角瓦斯问题,制约着工作面的安全持续生产。目前采用的本煤层抽采虽取得一定消突效果,但是上隅角瓦斯超限时有发生,为更好地解决这一问题,选择在顶板布置走向高抽巷的治理方案。但目前高抽巷布置层位及高度多根据经验确定,很多高抽巷并不能有效降低工作面瓦斯,因此准确选定高抽巷位置对于上隅角瓦斯治理有着重要意义。基于理论计算,结合某矿地质及开采条件,在12061工作面进行了现场试验,确定了走向高抽巷的合理布置位置,为矿井后续工作面的高抽巷布置提供有效的经验。     

堵缝剂封孔在8406底抽巷的应用

为提高瓦斯抽采效果,阳煤五矿8406底抽巷抽采钻孔首次使用堵缝剂封孔,随着抽采时间延长,瓦斯体积分数基本稳定在26%~53%,单个钻孔20 min左右完成封孔。截止2016年12月底,8406底板岩石巷已完成封孔9 500个,连接抽放孔5 305个,累计完成本煤层抽放量为170.59万m~3,抽采效果良好。该封孔工艺操作简单方便、施工迅速、封孔质量好,适合掘进巷道快速封孔。