中国采煤工作面瓦斯涌出规律及其控制方法

研究了回采过程、煤层群的开采顺序以及厚煤层分层开采时的瓦斯涌出规律,论述了中国煤矿采煤工作面采用不同的通风系统、脉冲通风以及瓦斯抽放等控制瓦斯涌出的原理与技术的新成果,介绍了瓦斯涌出量达150m3/min的综采放顶煤工作面瓦斯控制技术实例。     

条带采煤工作面瓦斯涌出分析及治理

根据孟庄煤矿开采条带采煤工作面倾斜长度短、开采煤层较深，条带煤柱较宽，瓦斯涌出量大，工作面上隅角瓦斯浓度和回风瓦斯浓度大的特点，在条带工作面瓦斯治理过程中，不断分析瓦斯涌出规律。认为条带采煤工作面60％～80％的瓦斯来至采空区，必须采取切实可行的措施对采空区瓦斯进行有效的治理。该矿采取顺层钻孔抽放、上隅角埋管抽放、风巷高位钻孔抽放等综合抽放措施，加大抽放工程量和抽放力度，提高了条带采煤工作面瓦斯抽放率，同时适当加大条带工作面风量，综合治理瓦斯，取得了较好的瓦斯治理效果。     

镇城底矿22208工作面瓦斯治理技术探讨

采用分源预测法计算得到镇城底煤矿22208工作面回采时本煤层相对瓦斯涌出量为3.06 m3/t,绝对瓦斯涌出量为6.38 m3/min,邻近层绝对瓦斯涌出量为2.53 m3/min.采用"本煤层顺层钻孔抽采+裂隙带高位钻孔抽采+采空区回风隅角插管抽采"技术方案进行工作面瓦斯治理.现场瓦斯监测表明,工作面回采期间,回风瓦...     

基于综采工作面通风方式的高位钻孔优化布置及效果分析

高位钻孔抽放采空区瓦斯是解决综采工作面回风隅角瓦斯积聚的主要保障措施,但是高位钻孔的布置因通风方式不同,抽放效果差距较大。通过5309U型通风工作面和W2302尾部通风综采工作面超前高位钻孔布置及抽采效果对比,分析优化了尾部通风综采工作面高位钻孔布置方式。结果表明,尾部通风方式工作面在优化高位钻孔布置后,高位钻孔瓦斯抽放量提升了2倍,工作面风流瓦斯降低了27个百分点,单孔瓦斯抽放量达9.18 m3/min,有效解决了采空区瓦斯涌出。     

“Y”型通风瓦斯治理技术在祁东煤矿的应用

我国绝大多数矿井的采煤工作面采用"U"型通风,该通风方式特有的漏风流态会使采空区回风隅角大量积聚瓦斯,影响工作面生产安全。而采用"两进一回"Y"型通风系统,使通过工作面的风量相对减少,有助于防止工作面煤尘飞扬,改善工作面环境,减少采空区漏风和瓦斯涌出,从而具有防止工作面瓦斯积聚的作用。详细介绍了祁东煤矿"Y"型通风的工艺系统,提出了沿空留巷倾向穿层钻孔卸压瓦斯抽采方法,穿层钻孔抽放纯量在13 m3/min左右,割煤时回风流瓦斯浓度在0.40%左右,上隅角瓦斯浓度基本上在0.8%以下,有效地保证了矿井工作面的回采安全。     

东河煤矿移动瓦斯抽放技术的应用实践

东河煤矿采用混合式通风方式,矿井开拓方式为斜井、立井混合开拓。该矿回采工作面绝对瓦斯涌出量为0.96 m~3/min,采用U型通风系统,工作面上隅角是综采面通风压力最低的地点,因而采空区瓦斯大量向该处汇集,致使该处瓦斯浓度居高不下,上隅角瓦斯靠自然风稀释浓度较困难。为有效治理该矿二采区工作面上隅角瓦斯,设计采用高位钻孔法进行抽采,构建了瓦斯抽采系统,并对相应的工艺流程进行了分析。实践表明:抽采系统建立和运行以来,综采面上隅角瓦斯浓度降至0.3%左右,抽放效果显著,确保了采煤工作面顺利正常推进。     

高瓦斯工作面上隅角瓦斯治理技术

兴安煤矿对高瓦斯采煤工作面采用仰斜钻孔、上隅角插管、底板巷道抽放采空区等综合治理瓦斯技术,由于21号煤层顶板坚硬,工作面倾向较短,后部采空区不易冒落,仍存在上隅角瓦斯超限隐患,严重困扰通风瓦斯管理,制约工作面的安全生产。介绍了采煤二队利用外错尾巷抽放进行综合瓦斯治理,防止了高瓦斯采煤工作面上隅角瓦斯超限。     

U型通风综放工作面上隅角瓦斯治理技术

本文对U型通风综放工作面上隅角高瓦斯产生机理进行了分析,通过对经坊煤矿3号煤层瓦斯赋存规律,工作面瓦斯涌出量及可抽性进行分析,确定采用走向高位钻孔抽采上隅角瓦斯,取得了较好的成果,对其他矿区综放工作面上隅角瓦斯治理具有一定的借鉴意义。     

综放工作面瓦斯涌出规律分析

为给解决高瓦斯单一低透气性难抽煤层综放开采工作面上隅角瓦斯积聚难题提供数据支持,采用控制单元体法,进行立体网格状的测点布置,对某工作面瓦斯浓度三维分布进行了测定和分析,绘制了瓦斯浓度分布等值线图,根据数据分析结果及瓦斯守恒方程和风量守恒方程,获得了采煤时采空区瓦斯涌出总量为1.77 m3/min;煤壁瓦斯涌出量为2.30 m3/min;落煤瓦斯涌出量为1.87 m3/min;工作面风排瓦斯总量为11.88 m3/min;工作面落煤、煤壁和采空区瓦斯涌出量的比值分别为31.5%、38.7%、29.8%。     

缓倾斜厚煤层高位钻孔瓦斯抽采技术应用与分析

针对U型通风方式的回采工作面上隅角瓦斯浓度严重制约工作面产量,威胁煤矿安全生产问题,以竹林山煤业1076综放工作面为例,综合考虑煤层顶板岩性、煤层赋存条件等因素,采用高位钻孔抽采方法抽采上邻近层及采空区瓦斯,抽采钻孔有效抽采距离为52～69 m,最大抽采瓦斯纯量为3.99 m~3/min,有效控制工作面上隅角瓦斯浓度.     

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%。     

用多种抽放方法解决采煤工作面瓦斯超限问题

7124采煤工作面是祁东煤矿西二采区首采煤层的首采工作面,由于是煤层群开采,邻近层瓦斯通过工作面采空区涌出,工作面瓦斯涌出量达到24m3/min,通风方法不能解决瓦斯超限问题。通过在该工作面采用多种瓦斯抽放方法,使瓦斯超限问题得到有效解决。     

突出煤层开采瓦斯综合防治技术研究

结合某矿2901工作面的地质条件和瓦斯基础参数,分析了2901工作面的瓦斯来源和影响瓦斯异常涌出的因素。针对工作面瓦斯涌出来源,制定了合理配风、局部通风、高位钻孔抽放、上隅角埋管抽放、本煤层钻孔预抽放等综合瓦斯防治技术措施,成功解决了工作面上隅角和回风巷瓦斯超限问题。     

瓦斯分源抽放技术的应用与实践

为解决主焦煤矿21141回采工作面瓦斯超限问题,针对本煤层抽放中存在的钻孔工程量少、瓦斯涌出量较大、抽放率低等问题,分析了瓦斯涌出的主要来源,确定采用分源抽放技术抽放瓦斯,即在采取继续打本煤层顺层平行钻孔的同时,改进本煤层封孔工艺,使用YFF-9压风封孔器,同时结合高位钻孔抽放技术。结果表明:实施分源抽放后,工作面瓦斯抽放量一般在7.8m3/m in以上,回风流中瓦斯体积分数降至0.4%左右,上隅角瓦斯体积分数可降低至0.4%~0.9%,瓦斯超限次数显著减少,采面瓦斯抽放率达到62.3%,从而有效解决了该工作面瓦斯超限问题。     

常村煤矿综采工作面瓦斯综合防治技术应用

为消除工作面瓦斯隐患,保证工作面安全回采。根据常村煤矿瓦斯地质条件及赋存情况,在井下工作面开采时,制定保护层开采技术,煤层穿层钻孔、顺层钻孔区域消突措施、巷帮高位钻孔和动压区抽放等局部消突措施,工作面回采期间补充隅角抽放、煤层注水、架间插管抽放等综合瓦斯治理措施。通过瓦斯综合防治措施的执行,工作面回采期间绝对瓦斯涌出量由原来的5.2 m3/min下降到4.1m3/min以下,风排瓦斯浓度由原来的0.38%降低到0.18%,回采期间,未发生过工作面瓦斯超限现象。     

瓦斯异常区工作面浅孔抽放瓦斯综合治理技术

陈四楼煤矿十二采区为瓦斯异常涌出区域,如何实现安全回采成为亟待解决的问题。通过研究工作面前方煤体渗透性的变化规律及钻孔布置对瓦斯抽放效果的影响因素,提出了全新的瓦斯异常区工作面浅孔抽放综合技术,即以浅孔抽放技术为核心内容,结合"U型通风+上、下隅角堵漏"的工作面通风管理方法。21207工作面应用该技术后,上隅角瓦斯浓度由0.5%(最高0.7%),降到0.1%~0.2%之间,瓦斯涌出量降至2.5 m3/min以下,有效降低了工作面回采期间的瓦斯浓度。     

三软煤层综放面上隅角瓦斯综合治理技术研究

郭村煤矿12041综采放顶煤工作面主采山西组二1煤层,本煤层瓦斯含量高,煤层透气性系数低,属于难以抽采的三软煤层,工作面巷道单一布置顺层钻孔成孔困难,抽采效果差,因此回采过程中瓦斯涌出量大,上隅角瓦斯超限频繁。在掌握工作面上隅角瓦斯涌出规律的基础上,提出了高位钻场、上隅角顶板插管、工作面浅孔抽放、煤层注水等综合措施,有效控制了上隅角瓦斯异常涌出,提高了工作面安全生产效率。     

高产高效工作面瓦斯综合防治技术

介绍了铁法矿务局晓南矿W2402U形通风综采面在绝对瓦斯涌出量高达43.25m3/min的情况下,通过增加工作面风量,利用密集短钻孔和调压引流法抽放采空区瓦斯、移动抽放泵站抽放工作面上隅角局部瓦斯等综合防治技术,保证了综采工作面安全生产,为解决高产高效综采工作面的瓦斯防治问题开辟了一条新的技术途径。     

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。     

基于分源预测法的厚煤层分层开采瓦斯治理技术研究

针对白芨沟煤矿2621-1工作面煤层赋存条件复杂、原始瓦斯含量高、瓦斯涌出量大、瓦斯灾害严重等问题,在回采前采用顺层走向长钻孔、底板穿层钻孔和本煤层顺层钻孔等相结合的"立体"预抽瓦斯方法,降低煤层原始瓦斯含量;在回采期间采用高位钻孔、联络巷、上隅角插管和大孔径穿层钻孔抽采上覆采空区瓦斯相结合的综合治理措施。上述措施实施后,工作面煤层瓦斯含量大幅下降,工作面回采时绝对瓦斯涌出量最大为79.76 m3/min,回采期间工作面回风瓦斯体积分数最大为0.51%,上隅角瓦斯体积分数最大为0.68%,保证了工作面的安全回采。