布尔台矿综放工作面采空区瓦斯运移 规律及瓦斯抽采优化研究

采空区涌出瓦斯是采煤工作面瓦斯重要来源之一,合理的采空区抽采方案可有效解决工 作面瓦斯超限问题。 本文结合数值模拟与现场应用对神东布尔台矿42 号上煤层综放工作面采 空区瓦斯插管抽采系统进行优化。 首先,利用流体模拟软件FLUENT模拟采场瓦斯运移特征,考 虑了采空区遗煤解吸和上邻近层的瓦斯涌出,揭示了采空区瓦斯浓度分布规律,并分析了抽放口 与回风隅角距离、抽采负压和不同配风比对抽采效果的影响,提出抽采优化方案。 然后,将优化 方案进行现场应用,重点考察了抽放口与回风隅角距离和抽采负压,得出当插管间距为70m、抽 采负压为12~18kPa时,抽采效果较好。 研究结果对高产高效低瓦斯矿井采空区瓦斯抽采方案 优化具有理论和现实意义。     

正利煤矿14-1102孤岛工作面瓦斯综合治理技术研究

为保证工作面安全高效开采,在分析正利煤矿14~(-1)102孤岛综采面瓦斯来源和瓦斯涌出规律的基础上,采用高位裂隙带钻孔抽采、采空区插管抽采、强制放顶、邻近采空区瓦斯抽采与风排瓦斯相结合的瓦斯综合治理措施,能够有效解决孤岛工作面瓦斯超限问题,确保工作面正常回采。     

首山一矿突出煤层采空区瓦斯综合抽采技术研究

首山一矿瓦斯突出回采工作面采空区瓦斯涌出量大,依靠风排瓦斯以及上隅角封堵技术难以满足瓦斯治理的需要。基于己15-17-12041回采工作面采空区埋管的瓦斯测定,分析了采空区瓦斯浓度分布规律。依据回采过程中上覆岩层裂隙发育状况,着重分析采空区瓦斯运移规律以及上隅角瓦斯聚积的原因。基于上述分析,提出全封闭高位巷采空区瓦斯抽采、大孔径穿层钻孔低位巷采空区瓦斯抽采结合上隅角低负压采空区瓦斯抽采的立体式采空区瓦斯综合治理方案。工程实践表明,回采期间己15-12030和己15-17-12041回采工作面上隅角及回风巷瓦斯浓度显著降低。     

上隅角不同插管深度瓦斯抽采效果研究

为研究上隅角插管深度对瓦斯抽采的影响,以党家河煤矿104工作面为背景建立数值模拟模型,使用FLUENT数值模拟软件对抽采前及插管深度为1、3、5 m时工作面及采空区瓦斯浓度分布进行数值模拟;数值模拟结果表明:上隅角插管深度越深,上隅角瓦斯浓度越低,但对除上隅角以外的工作面和采空区其它地方的瓦斯分布影响不大。将研究结果应用于现场实践,实测104工作面上隅角瓦斯浓度不超过0.7%。研究结果表明上隅角插管抽采瓦斯可以有效抽采上隅角瓦斯,降低上隅角瓦斯浓度。     

叙永煤矿薄煤层开采极近距离邻近层泄压瓦斯治理技术研究

瓦斯灾害是煤矿安全生产过程中极其难以控制的重大危险源,特别针对南方矿井具有煤层薄、煤层群间距小、地质构造复杂、瓦斯赋存量大等特点,造成瓦斯治理难度大。如何在极复杂地质条件下的薄煤层开采时,有效治理极近距离煤层群泄压瓦斯,通过采用在煤层群中布置高位抽采巷及配套长钻孔抽采回采过程中邻近煤层群泄压区采空区瓦斯。研究表明,合理布置高位抽采巷布置间距、钻孔长度、终孔间距和终孔层位、抽采负压等相关参数,使工作面瓦斯抽采纯量提高了10 m3/min以上,工作面抽采率提高到60%以上,风排瓦斯量明显减少,实现了特殊赋存条件下煤层安全回采作业,达到了安全生产的目的。     

万峰矿综采工作面瓦斯综合抽采技术研究

以万峰煤矿1105综采工作面为例,针对矿井地质条件与瓦斯赋存状况,对工作面瓦斯抽采方法及参数进行设计,回采工作面采用本煤层抽采、邻近层抽采与采空区埋管抽采相结合的瓦斯综合抽采技术控制瓦斯浓度,取得了良好的效果,在工作面回采期间,瓦斯浓度控制在合理范围内,采空区积聚瓦斯得到了有效释放,确保了工作面安全推进。     

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。     

望云煤矿15103工作面高位钻孔瓦斯抽采技术研究与应用

为解决15103工作面回采期间瓦斯含量高的问题,采用Fluent数值模拟软件分别进行未采用抽采措施和高位钻孔抽采后采空区瓦斯运移规律的分析,得出高位钻孔抽采后采空区内的瓦斯含量呈现出逐渐降低的现象,上隅角瓦斯大幅降低,高位钻孔能够有效治理采空区瓦斯,基于数值模拟结果,具体进行工作面高位抽采钻孔各项参数的设计,并分别在高位钻孔抽采前后进行上隅角和回风巷内瓦斯浓度的测试。结果表明:高位钻孔抽采后,上隅角和回风巷的瓦斯浓度分别稳定在0.2%~0.68%和0.25%~0.8%,无瓦斯超限现象出现,为工作面的安全回采提供了保障。     

马兰矿12504综采工作面瓦斯综合治理技术应用

为解决马兰矿12504工作面瓦斯含量高的问题,根据工作面煤层赋存特征及开采条件,确定工作面采用高位钻孔+采空区埋管抽采相结合的瓦斯治理方案。基于高位钻孔设计原则,分别进行钻孔压茬长度、钻孔在工作面倾斜方向的控制范围、顶板走向高位钻孔布置参数的设计,根据工作面特征进行采空区埋管抽采参数设计,在抽采方案实施后进行抽采效果分析。结果表明:瓦斯治理方案实施后,工作面回采期间无瓦斯超限现象,保障了工作面的安全回采。     

马兰矿10706工作面采空区瓦斯治理

针对马兰矿10706工作面上隅角瓦斯浓度高、经常出现瓦斯超限现象,提出采用大直径钻孔抽采采空区瓦斯,通过数值模拟得出大直径钻孔钻孔间距为30 m时,抽采效果较好。现场应用表明:抽采技术实施后,工作面、回风巷及上隅角区域的瓦斯浓度均处于合理范围内,抽采效果良好,为工作面的安全回采提供了保障。     

综放工作面采空区高位定向钻孔抽采效果影响因素分析

为了分析采空区高位定向钻孔设计抽采参数对抽采效果的影响,运用统计方法研究了矿井53个高位定向钻孔的布置参数和抽采数据,确定了合理的钻孔布置层位和平距。以王家岭煤矿12311为试验工作面,试验了不同抽采负压和钻孔孔径下高位定向钻孔的抽采效果,综合判定了高位定向钻孔的最佳抽采负压和合理钻孔孔径,并对高位定向钻孔设计和抽采参数进行了优化,对优化后的钻场抽采效果进行了试验和分析。结果表明：高位定向抽采钻孔的合理布置层位为25～45m,平距为20～60m,最佳抽采负压为22.7kPa,最优孔径为133mm,优化后瓦斯抽采率提高15.5%,有效降低了回风流瓦斯浓度。     

深孔预裂对采空区瓦斯抽采效果的影响研究

针对大跨度工作面采空区坚硬顶板悬而不落易造成瓦斯超限的问题,以潞宁矿地质条件为工程背景,用数值模拟、现场测试方法开展了采空区瓦斯治理研究。FLAC_^3D模拟结果表明：顶板未采取任何处理措施时初次来压步距达到了60m;基于深孔爆破和采空区高位钻孔抽采原理,现场试验结果表明：采取深孔预裂后,工作面倾向来压步距不同步,初次来压步距减小为31～45m;来压后,高位钻孔最高瓦斯抽采浓度、纯流量增加了1.8倍、5.6倍;顶板来压对高位钻孔和插管抽采均具有促进作用,但对高位钻孔抽采影响程度更明显,且来压后瓦斯治理主要以抽采为主。     

潞宁煤业22116工作面瓦斯综合治理技术实践

针对潞宁煤业公司22116工作面瓦斯浓度高的问题,本文根据潞宁煤业公司22116工作面开采技术条件及瓦斯赋存特征,提出通过建立可靠的通风系统,并采用顺层长钻孔预抽本煤层瓦斯及横川密闭埋管+顶板走向钻孔+上隅角插管抽采采空区瓦斯的综合治理措施来降低22116工作面瓦斯浓度.现场应用结果表明:工作面及采空区瓦斯抽采系统抽采...     

薄煤层保护层无煤柱煤与瓦斯共采技术研究

针对沙曲矿北翼高瓦斯近距离煤层群安全高效开采的问题,运用理论分析和现场实测相结合的方法,分析了薄煤层上保护层开采的覆岩裂隙分布与演化、卸压机理及采空区瓦斯运移积聚规律,并结合北翼2#薄煤层22201首采保护层工作面的实际情况,介绍了2#薄煤层上保护层无煤柱巷旁充填技术,确定了留巷墙体埋管瓦斯抽采技术参数。现场试验结果表明,采用2#薄煤层上保护层无煤柱煤与瓦斯共采技术,实现了下邻近高瓦斯煤层群的全面卸压,形成了工作面Y型通风系统,大大减少采空区瓦斯涌入工作面,有利于高瓦斯突出危险性煤层群的安全高效回采。     

24102采面采空区瓦斯治理方案与效果

为有效治理24102工作面采空区瓦斯,基于工作面煤层赋存特征,采用Fluent数值模拟软件进行采空区瓦斯运移规律的分析,根据数值模拟结果得出高位钻孔+埋管抽采瓦斯效果良好,进一步结合工作面实际进行高位钻孔和埋管抽采各项参数的设计,并在抽采方案实施期间,进行瓦斯抽采数据及工作面区域瓦斯浓度的测试.结果表明:瓦斯治理方案实...     

综采放顶煤工作面高位巷抽采关键技术研究

为了保证九里山矿1508工作面采空区瓦斯治理效果,通过现场数据测定、实验考察和理论分析,研究了推进度、抽采负压、抽采管网等高位巷抽采关键参数。研究结果表明,工作面煤层越厚、推进度越快,瓦斯涌出量越大;孔抽期间理想抽采负压为25～30 kPa、巷抽期间理想抽采负压为5～10 kPa,高位巷并联支路及管路阻力会影响高位巷的抽采效果。     

大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯技术研究

针对高瓦斯厚煤层高强度开采条件下“三进两回”型通风系统回风隅角瓦斯治理的难题,通过对矿井回采工作面通风方式进行优化,使工作面形成偏“Y”型的通风方式,并与大直径水平钻孔施工工艺相结合,提出了大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯技术,应用于保德煤矿综采放顶煤回采工作面的采空区瓦斯抽采。结果表明:偏“Y”型通风方式可减少工作面巷道掘进工程量,缩短准备周期,为瓦斯抽采创造了良好的时空条件;大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯技术的应用效果明显,可连续、高效实施采空区的密闭抽采,有效控制采空区瓦斯涌出强度;大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯技术能够实现对抽采负压的有效控制,有利于进一步提高采空区瓦斯抽采效果,并且其抽采支管可回收,可降低矿井瓦斯治理的成本。     

基于COMSOL钻孔有效抽采半径测定的数值模拟研究

为了准确测定霍尔辛赫煤矿3308工作面煤层钻孔有效抽采半径,合理布置钻孔间距,结合现场实测的煤层瓦斯压力和渗透率等参数,运用COMSOL-Multiphysics仿真软件对3308工作面钻孔的瓦斯涌出规律和有效抽采半径进行了模拟分析,并进行了现场实测验证。结果表明:有效抽采半径随着抽采时间的推进不断增大并最终趋于恒定值,整体呈正指数函数关系;瓦斯预抽率随着与钻孔距离的增加而不断减小并最终趋于恒定值,整体呈负指数函数关系;数值模拟和现场实测结果较为一致,钻孔有效抽采半径略大于1.5 m,现场每间隔3.0 m布置1个钻孔可大大提高煤层瓦斯抽采效果。