顶板来压规律对高位钻孔瓦斯抽采浓度的影响及抽采钻孔参数优化

通过现场实测、理论分析及Fluent数值模拟等方法,研究了新疆某矿12B801综放工作面支架工作阻力及高位钻孔瓦斯抽采浓度变化。结果表明:顶板来压呈现大、小周期变化规律,大周期平均来压步距约60.0m,小周期平均来压步距约15.5m,大、小周期来压直接影响着高位钻孔瓦斯抽采浓度;利用大、小周期来压规律,对原设计抽采钻孔参数进行了优化,Fluent模拟表明钻孔优化后可将工作面上隅角瓦斯浓度比原始钻孔降低45%以上。现场实测优化后钻孔瓦斯抽采浓度比原方案提高近1倍,工作面上隅角瓦斯最大浓度降低了60%,证明了抽采钻孔优化的合理性。     

顶板来压规律对高位钻孔瓦斯抽采浓度的影响及优化

通过现场实测、理论分析及Fluent数值模拟等方法,研究了新疆某矿12B801综放工作面支架工作阻力及高位钻孔瓦斯抽采浓度变化,结果表明：顶板来压呈现大、小周期变化规律,大周期平均来压步距约65.0m,小周期平均来压步距约15.5m,大、小周期来压直接影响着高位钻孔瓦斯抽采浓度；利用大、小周期来压规律,对原设计抽采钻孔参数进行了优化,Fluent模拟表明钻孔优化后可将工作面上隅角瓦斯浓度比原方案降低45%以上,现场实测综放工作面上隅角瓦斯最大浓度仅为0.24%,证明抽采钻孔优化的合理性。     

高产高效工作面顶板走向高位钻孔抽采参数研究

山西省某煤矿工作面产量大,造成工作面绝对瓦斯涌出量很大,工作面上隅角瓦斯问题成为制约矿井安全高效生产的主要因素。因此,针对目前矿井上隅角瓦斯治理存在的问题,开展了采空区顶板走向高位钻孔抽采参数设计及优化研究。研究通过理论计算及数值模拟出顶板钻孔终孔点层位,推导出钻孔数量计算公式,并在矿井3103工作面进行现场抽采效果的试验研究,得出适合矿井高位钻孔布置参数,保证矿井安全高效生产。     

采空区顶板高位定向钻孔抽采技术研究

为解决上隅角瓦斯超限问题,利用定向钻进技术轨迹可控、覆盖区域广等优越性,布置顶板高位定向钻孔抽采采空区瓦斯;通过数值模拟寺河矿E5302工作面工作面顶板破坏规律,得到距回风侧75 m范围内不同位置张拉破坏高度关系式,确定采空区顶板高位定向钻孔布置层位为距顶板垂直距离30~45 m;结合现场试验,回采期间上隅角瓦斯浓度控制在0.4%左右,保障了回采期间安全。     

瓦斯抽采高位钻孔参数优化研究

 为研究开滦矿区高位钻孔瓦斯抽采技术,论文对国内外高位钻孔抽放手段现状进行了分析,并以此在开滦矿区选取工作面进行了高位钻孔抽采的实践工作,研究了抽放前后工作面关键地点的瓦斯浓度变化,验证了高位钻孔的可行性,最后优化了终孔点高度、超前抽放平距、钻场间距等关键参数。研究结果表明高位钻孔参数的优化能有效防止工作面瓦斯超限。研究结果对改进开滦矿区瓦斯抽采技术,提高瓦斯抽采率方面具有十分重要的意义。     

基于大直径顶板高位定向长钻孔的瓦斯抽采关键参数研究

为进一步降低瓦斯抽采风险和成本,提高瓦斯抽采效率,以山西焦煤集团有限责任公司东曲煤矿28210工作面为研究对象,采用理论计算、数值模拟和现场试验相结合的分析方法,探讨了综采工作面采空区覆岩运移特性,在此基础上确立了利用大直径顶板高位定向长钻孔抽采卸压瓦斯的关键性参数.研究结果表明:高位大直径定向钻孔的合理布设位置为顶板...     

顶板高位定向钻孔抽采瓦斯效果分析

针对回采工作面回风隅角瓦斯浓度高影响安全生产问题,设计采用顶板高位定向钻孔对采空区瓦斯进行抽采,通过分析23051工作面顶板三带分布及采空区瓦斯分布流场情况,合理设计顶板高位定向钻孔层位、孔径及深度,采用顶板高位定向钻孔进行采空区瓦斯抽采后,回风隅角最高瓦斯浓度由0.7％下降至0.4％,顶板高位定向钻孔抽采瓦斯量占工作...     

高位钻孔瓦斯抽采参数优化技术

为解决回采工作面上隅角瓦斯超限问题,采用高位钻孔向回采工作面上覆岩层进行瓦斯抽采,通过反馈的抽采效果对高位钻孔施工参数进行优化,最终合理地确定了高位钻孔的施工参数,试验区7个抽采钻孔瓦斯体积分数最高时达到98%,平均达到了45%以上,有效解决的上隅角瓦斯超限问题。     

高位钻孔瓦斯抽采参数优化技术

为确保高位钻孔稳定高效抽采瓦斯,采用相似模拟试验和数值模拟研究了煤层走向开采和倾向开采过程中上覆岩层采动裂隙场、瓦斯场分布特征,查明了在采空区四周采动裂隙发育的分布特征,沿工作面分别将顶板垮落范围划分为3个区域,从而确定了高位钻孔最佳区域。在此基础上,建立了高位钻孔优化设计的流程及体系,通过理论分析得出各参数的确定方法。     

高瓦斯综放工作面顶板破坏规律及高位钻孔抽采技术

为了确定半孤岛综放工作面邻空侧巷道高位钻孔终孔位置,以石泉煤矿30103半孤岛综放工作面为研究对象,通过数值模拟方法研究了30103半孤岛综放工作面上部160~175 m范围上覆岩层破坏规律,结果表明:工作面上覆岩层塑性区发育顺序由工作面中部向工作面上部逐渐发育,工作面在回采60~80 m范围内,工作面垮落带高度为16~21 m,工作面断裂带高度为21~43 m;依据数值模拟结果设计高位钻孔终孔位置为工作面上部顶板25~35 m层位,钻孔分布范围为工作面上部160~180 m范围,通过现场实测分析得出了高位钻孔抽采效果明显,参数设计合理。     

采空区顶板超长定向高位钻孔瓦斯抽采技术研究

针对成庄矿综采工作面采空区瓦斯涌出量大的问题,以千米钻机深孔钻进技术和配套装备为依托,应用试验了采空区顶板超长定向高位钻孔瓦斯抽采技术;通过研究确定采空区"三带"分布范围及瓦斯富集区,设计了合理的采空区顶板超长定向高位钻孔布置参数。试验考察结果表明,超长定向高位钻孔瓦斯抽采技术具有钻孔施工工程量小、定位好、抽采稳定、抽采率提高的优点,取得了显著抽采效果。     

顶层回采工作面高位钻孔瓦斯抽采规律研究

河南能化焦煤公司中马村矿为严重煤与瓦斯突出矿井,随着矿井开采水平的延深,煤层瓦斯含量也随之增加,瓦斯问题始终威胁着矿井的安全生产,尤其是顶层回采工作面上隅角瓦斯问题严重制约着工作面的回采安全。通过在工作面回风巷道内施工高位抽采钻孔,对高位钻孔瓦斯抽采浓度和瓦斯流量数据的分析,对比钻孔终孔位置与工作面相对位置变化关系的研究,得出顶层回采工作面采空区瓦斯最佳抽采效果时的高位钻孔施工参数,以工作面回采动压形成的顶板裂隙作为通道对采空区积聚的瓦斯进行抽采,从而降低工作面采空区瓦斯浓度,避免上隅角瓦斯超限,实现矿井安全生产的目的。     

高位钻孔抽采时采空区瓦斯分布规律研究

以郭庄矿为试验矿井,采用Fluent软件对高位钻孔抽采时采空区瓦斯分布规律进行了研究,研究结果表明:随着仰角减小表现越来越明显,并且抽管口上部瓦斯浓度变化要比下部的瓦斯浓度变化大,高位钻孔仰角相同时,钻孔抽采混量、抽采纯量和抽采浓度随着距巷帮距离的增大呈现逐渐减小的趋势。     

顶板走向高位钻孔瓦斯抽采技术的研究及应用

腾晖矿针对矿井开采过程中遇到的瓦斯治理难题,以2-202工作面为例,详细阐述了顶板走向长钻孔钻场瓦斯抽采的钻孔布置、参数、封孔工艺,在抽采管路选型的基础上,抽采管路阻力及孔口负压,进而确定了抽采管路敷设路线,论述了抽采管路安装设计及要求,并就工程施工成本和抽采效果与高抽钻场进行了统计对比。实践检验表明,顶板走向长钻孔钻场抽采性价比优于高抽钻场,抽采效果良好,满足工作面安全回采要求,可推广应用至其他条件类似的工作面。     

冲击地压煤层高位钻孔抽采参数优化研究

为优化高位钻孔参数,提高冲击地压煤层采空区上隅角瓦斯治理效果,以唐口煤矿5304工作面为工程背景,运用FLUENT流体仿真软件对不同参数高位钻孔瓦斯抽采模型进行了模拟分析。结果表明:高位钻孔终孔高度6倍采高,距煤层底板距离为27 m,钻场内钻孔数量为2个时可以达到最优抽放效果。现场实践表明采用优化钻孔可以控制工作面回风瓦斯体积分数最大值为0.56%,平均值为0.39%。     

39021采面高位钻孔抽采规律及布置层位研究

为了提高39021工作面采空区瓦斯抽采效果,针对高位钻孔技术开展相关研究和考察。依据采动裂隙演化规律和理论确定冒落带、裂隙带范围,类比39011工作面高位钻孔设计,确定39021高位钻孔布置参数,并通过考察工作面回采期间抽采纯流量,验证设计的可行性,考察出高位钻孔布置适宜的垂距、平距和与切眼的距离。     

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。     

复杂顶板岩层高位定向长钻孔抽采瓦斯技术研究

基于采空区顶板“竖三带”理论和“O”型圈理论,针对大淑村矿172107工作面褶曲、断层发育和泥岩、煤线赋存等复杂顶板岩层条件,采用大角度穿层、过软岩断层期间采用专用封孔材料注浆和套管护孔等工艺技术,实现直径120 mm高位定向长钻孔在复杂地层中顺利钻进,最大深度达到538 m,并与普通高位钻孔抽采效果进行比较,结果表明:高位定向长钻孔覆盖范围更广、抽采效果更加稳定。     

截流抽采顶板煤层越层瓦斯高位钻孔技术研究

利用顶板裂隙"O"形圈及关键层理论,计算选取了抽放钻孔终孔位置,有针对性地设计、调整了瓦斯抽放钻孔的施工参数,确定了每组边缘高位钻孔与巷道的夹角、钻孔孔深及钻孔倾角。通过施工高位钻孔,实现了对M8煤层越流瓦斯截流的高效抽放,保证了高位钻孔稳定抽放瓦斯纯量达到8.23 m3/min。     

顶板周期来压对邻近层抽采瓦斯效果影响分析

为提高回采工作邻近层抽采瓦斯效果,减少回采过程中瓦斯涌出量,提出了采用倾向平行高位钻孔进行邻近层抽采瓦斯工艺。结合山西马军峪煤矿工程实践,对顶板周期来压期间邻近层钻孔抽采瓦斯量变化规律进行研究,得出顶板来压期间钻孔抽采瓦斯量及有效的抽采瓦斯时间明显增加,且抽采瓦斯量与抽采时间呈周期性波动,与顶板周期来压步距有较好相关性,提出了钻孔布置参数应考虑来压步距的影响。