淮南矿区瓦斯治理技术与实践

通过现场考察和理论分析，阐述了淮南矿区瓦斯综合治理的基本方法，研究了顶板走向钻孔，高抽巷、专用巷道等瓦斯治理技术的现场使用条件及技术参数，分析了局部及区域性瓦斯治理技术在淮南矿区的应用效果和存在的问题。最后介绍了淮南矿区瓦斯治理的设备和技术投入情况，提出了矿区未来瓦斯治理技术的发展方向。     

淮南矿区的瓦斯治理战略

根据技术研究和工程实践，分析了顶板抽放瓦斯技术、保护层开采综合治理瓦斯技术、突出煤层边抽边掘技术、穿层钻孔预抽瓦斯技术等一套适合淮南矿区的瓦斯治理技术。在总结瓦斯治理成功经验的基础上，介绍了淮南矿区“可保尽保，应抽尽抽”的瓦斯治理战略及其实践效果，探讨了矿区瓦斯治理的主要困难和解决办法。     

瓦斯治理“十五”攻关项目在淮南矿区的试验研究

淮南矿区开采条件复杂，瓦斯灾害严重。12对生产矿井均属突出矿井，煤与瓦斯突出危险日趋严重。淮南矿区瓦斯治理技术在全国有极强的代表性，因此国家决定在淮南开展“矿山重大瓦斯煤尘爆炸预防与监控技术”“十五”重点科技攻关项目。介绍了淮南矿区瓦斯治理的基本概况以及“十五”科研攻关项目试验研究的主要内容。     

松软突出煤层顺层长钻孔成孔技术研究

介绍了在淮南矿区松软、突出煤层中提高突出煤层钻孔孔深的技术途径,并在该矿区的谢一矿、潘一矿等矿井进行了现场试验,取得了较好的效果,为类似矿区瓦斯治理长钻孔施工总结、积累了宝贵的经验。     

中国煤矿区域性瓦斯治理技术的发展

随着中国煤矿开采深度的增加,煤与瓦斯突出矿井和突出煤层的数量不断增加,以保护层开采及卸压瓦斯抽采技术和强化预抽煤层瓦斯技术为代表的区域性瓦斯治理技术,得到了长足发展.通过中国煤矿煤与瓦斯突出灾害严重性分析,阐述了煤与瓦斯突出灾害区域性治理的必要性,在此基础上分析了中国区域性瓦斯治理技术的发展过程、保护层开采及卸压瓦斯抽采技术和强化预抽煤层瓦斯技术的发展现状,还总结了淮南、淮北、阳泉和沈阳4个矿区区域性瓦斯治理技术的应用实例,最后对中国区域性瓦斯治理技术的应用前景进行了展望.     

中国煤矿区域性瓦斯治理技术的发展

随着中国煤矿开采深度的增加，煤与瓦斯突出矿井和突出煤层的数量不断增加，以保护层开采及卸压瓦斯抽采技术和强化预抽煤层瓦斯技术为代表的区域性瓦斯治理技术，得到了长足发展．通过中国煤矿煤与瓦斯突出灾害严重性分析，阐述了煤与瓦斯突出灾害区域性治理的必要性，在此基础上分析了中国区域性瓦斯治理技术的发展过程、保护层开采及卸压瓦斯抽采技术和强化预抽煤层瓦斯技术的发展现状，还总结了淮南、淮北、阳泉和沈阳4个矿区区域性瓦斯治理技术的应用实例，最后对中国区域性瓦斯治理技术的应用前景进行了展望．     

煤与瓦斯共采技术在贵州煤层气开发中的应用研究

文章介绍了淮南矿区"煤与煤层瓦斯共采技术体系"诞生的背景、抽采机理、抽采效果及适用范围,并详细论述了贵州省煤层气发展现状、赋存、地质构造特征及淮南矿区"煤与煤层瓦斯共采技术体系"在贵州矿区煤层气开发应用的可行性分析,指出贵州省煤层气开发可充分利用淮南矿区科技成果并有效结合本省特征,形成并建立健全贵州省"小煤矿煤与瓦斯共采技术体系",实现适合本地区特色的瓦斯抽放技术体系。     

淮南矿区瓦斯区域性治理 --保护层开采的成果与展望

系统介绍了淮南矿区针对瓦斯区域性治理所采取的保护层开采战略的建立、形成的体系及取得的成果,并对淮南矿区保护层开采的前景提出展望。     

采空区瓦斯地面钻孔抽采技术试验研究

本文介绍了淮南矿区张北矿地面钻孔抽采采空区瓦斯技术的试验成果。运用数值模拟和现场试验的方法，分析了采空区瓦斯涌出及分布规律，优化了地面钻孔布置参数及结构的设计。在现场进行了抽采效果的考察试验，并对抽采效果进行了分析。文章对采空区瓦斯抽采技术的研究和推广应用具有一定的指导意义。     

复杂地质条件矿区瓦斯综合治理技术体系研究

为解决复杂地质条件矿区瓦斯综合治理技术难题，针对淮南矿区实际，通过理论研究和工程实践，研究了复杂地质条件下的煤与瓦斯共采技术体系和瓦斯治理工程保障技术体系，包括岩巷快速掘进技术、围岩控制与巷道支护工程技术体系和瓦斯地质保障技术，形成了复杂地质条件矿区瓦斯综合治理技术体系。研究结果表明，应用这些技术成果，能够显著提高矿区安全和经济效益。     

开采煤层顶板抽放瓦斯流场分析

论述了沿开采煤层顶板走向布置钻孔或巷道抽放瓦斯的基本原理及煤层顶板覆岩采动裂隙分布特征。应用流场理论分析了实施顶板抽放瓦斯技术前后采煤工作面上隅角和采空区 -顶板裂隙 -顶板抽放钻孔或巷道三维区域内的瓦斯流场分布。指出了应用顶板抽放瓦斯技术应注意的关键问题。     

高突厚煤层放顶煤工作面瓦斯治理

利用穿层钻孔抽放、开采顶分层、使用移动抽放泵及本煤层高抽巷等技术综合治理工作面瓦斯 ,保证了放顶工作面的顺利进行 ,杜绝了瓦斯超限现象。     

顶板走向高位抽放巷道布置技术参数的研究与效果考察

通过对顶板走向高抽巷布置参数的研究 ,考察了高抽巷的实际抽放效果 ,分析认为高抽巷抽放瓦斯是处理高瓦斯采煤工作面瓦斯的一种较好的方法。     

淮南矿区采煤工作面瓦斯治理技术措施探讨

结合淮南矿区采煤工作面的实际情况 ,对瓦斯治理所采取的几种措施进行探讨 ,提出优先使用顶板走向钻孔 ,适当使用高抽巷 ,慎重使用尾巷 ;以顶板走向钻孔抽放为主 ,顺层孔抽放和上隅角充填堵漏为辅的见解。     

构造型近距离煤层群底板瓦斯抽放巷控制机理与应用

针对构造型近距离煤层群的地质条件,建立了构造区底板瓦斯抽放巷屈曲破坏的力学模型。通过计算得出结论：当巷道顶底板所受轴向压力大于0.8倍使梁达到屈曲的最小轴向压力时,变形明显增大;顶底板变形破坏导致两帮出现压缩破坏;巷道围岩破坏的发展与支承压力转移程度密切相关。结合力学分析、理论研究和矿井巷道围岩与开采环境条件,提出了底煤层开采动压产生裂隙导通上煤层瓦斯通道的底板瓦斯抽放巷控制机理与支护新技术,确定近距离煤层群两工作面巷道的相对距离为35 m,达到了近距离煤层群巷道掘进与工作面开采的瓦斯立体抽采的要求,既控制了瓦斯浓度,实现了安全开采,又保证了民用瓦斯用量。     

回采工作面和采区巷道顶板压力及其控制

结合新安煤矿的生产实际,分析了回采工作面和采区巷道顶板动压力的现象,并阐述其拄制方法。控制回采工作面和采区巷道顶板动压力显现的破坏,要做好矿压观测工作、顶板舜压的预报工作和瓦斯抽放工作。     

大变形回采巷道蝶叶型冒顶机理与控制

大变形回采巷道冒顶控制问题一直以来是制约煤矿安全高效回采的重大难题,根据巷道围岩蝶形塑性区理论,以保德矿大变形回采巷道围岩非均匀破坏为背景,分析了回采巷道采动应力场的非均匀演化规律及其作用下的塑性区形态特征。研究表明:1高偏应力环境下巷道围岩塑性区会呈现蝶形分布,蝶形塑性区具有方向性,蝶叶位置会随着主应力方向的变化而改变;2受采动影响后,回采巷道围岩中会产生较大偏应力,且最大主应力方向向回采工作面一侧发生倾斜偏转,使蝶叶位于巷道顶板;3顶板蝶叶内岩石遭到严重破坏,同时伴有巨大膨胀压力和强烈变形,当锚杆(索)不能承受蝶叶内围岩重量时,巷道便发生蝶叶型冒顶。提出采用接长锚杆控制大变形巷道蝶叶型冒顶的方法,现场应用效果良好,为大变形回采巷道冒顶控制提供了新手段。     

顶板高位定向长钻孔采空区瓦斯治理关键影响因素研究

针对顶板高位定向长钻孔抽采效果不稳定,无法满足工作面瓦斯动态涌出治理需求等问题,为进一步提高钻孔全生命周期抽采效果,提升“以孔代巷”可替性和普适性,以理论分析、数值模拟、现场试验相结合的方法开展研究,通过研究确定了钻孔施工目标层位,得出了钻孔布置层位、抽采参数及回采期间工作面瓦斯涌出的变化规律,分析了顶板高位定向长钻孔有效治理采空区瓦斯的关键影响因素,可为顶板高位定向长钻孔进一步优化设计和提高抽采效果提供参考。     

采空区顶板高位走向长钻孔高效抽采瓦斯机理研究

为了提高采空区顶板高位走向长钻孔瓦斯抽采效率,消除工作面上隅角瓦斯超限事故,以山西华晋吉宁煤业有限责任公司2102综采工作面为研究对象,采用数值模拟、理论分析与现场试验相结合的方法,利用3DEC软件模拟计算2102综采工作面回采期间采空区顶板裂隙场演化过程,根据裂隙场、应力场和应变场分布模拟结果在沿工作面推进方向上划分采空区顶板裂隙加强区范围与压实区范围,工作面推进期间煤层顶板在时间上先后经历裂隙加强区和重新压实区,处于裂隙加强区的钻孔部分为钻孔高效抽采作用区域,钻孔高效抽采段长度与钻孔高效抽采段裂隙发育程度共同决定高位走向长钻孔抽采效率,揭示了采空区顶板高位走向长钻孔高效抽采瓦斯作用机制;在此基础上,在采空区顶板裂隙带高度范围内布置多个高位试验钻孔,进行钻孔瓦斯抽采效果考察,研究结果表明:在保证高位钻孔布置于回风巷内侧顶板裂隙带前提下,最佳布孔层位为距煤层底板60 m左右,同时在高位试验钻孔作用下,上隅角瓦斯体积分数最大值由1.1%降低至0.6%,说明根据回风巷内侧采空区顶板裂隙带高度范围,布置高位走向长钻孔能显著降低上隅角瓦斯浓度。