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。     

易自燃巨厚煤层综放开采瓦斯综合治理研究

耿村井田深部煤层瓦斯涌出量增大,影响安全生产。为解决综采放顶煤工作面的瓦斯问题,采用立体交叉抽放网络,即高位与低位抽放相结合的抽放网络,其中高位抽放采用回风巷顺煤层走向高位钻场、走向高位钻孔,低位抽放采用低位采空区埋管、插管和煤壁浅孔抽放技术,大大提高了瓦斯抽采率,有效解决了工作面的瓦斯问题,并实现低浓度瓦斯利用。实践表明,高位抽放与低位抽放方法相结合,既可减少钻场施工,又有较好的抽放效果。     

矿井复杂地质构造区域瓦斯综合治理技术实践研究

针对晋华宫煤矿8101综采工作面在回采过程中煤层极具变化、瓦斯赋存不稳定的情况,提出以本煤层钻孔抽放、高位裂隙钻孔抽放、低位钻孔抽放相结合的瓦斯综合治理技术,钻孔区域预抽后,工作面平均风排瓦斯量为5.24m3/min,平均抽采瓦斯总量为8.64m3/min,回风巷的瓦斯浓度控制在0.08%～0.32%之间,平均瓦斯浓度为0.19%,工作面游离瓦斯得到了有效的控制。     

W2307综采放顶煤工作面瓦斯抽采应用与分析

高河煤矿为高瓦斯矿井,为保证W2307综采放顶煤工作面安全回采,针对工作面布置和瓦斯赋存情况,提出了本煤层顺层钻孔预抽+高抽巷采空区抽采+水力造穴钻孔+二氧化碳预裂钻孔瓦斯抽采的综合治理方式。抽采措施实施的结果表明,煤的可解吸瓦斯含量实测最大值为4.4667m~3/t,小于回采要求的4.5m~3/t,W2307工作面抽采达标,满足回采要求。     

综采工作面初采瓦斯治理技术研究

针对综采工作面初采期间瓦斯超限问题,以霍尔辛赫煤矿3305、3307工作面条件为背景,对瓦斯治理技术方案进行了研究,结论如下：(1)对相邻工作面初采矿压特征进行了分析,工作面初次来压步距为31.7 m,周期来压步距平均为19.7 m,动载系数平均为1.79,工作面来压是引发瓦斯超限的主要原因;(2)采用深孔预裂爆破放顶、本煤层顺层钻孔抽采、采空区插管抽采等技术对工作面瓦斯进行了治理,并对抽采方案进行了设计,根据初采期间抽采效果,工作面瓦斯浓度在0.1%～0.2%范围内,上隅角瓦斯浓度在0.2%～0.3%范围内,抽采效果显著。     

瓦斯立体抽采技术在杨柳矿1061综采面的应用

针对杨柳矿1061综采面具有瓦斯含量高和煤与瓦斯突出危险等情况,该工作面采用了底板穿层孔预抽煤层条带煤层瓦斯、顺层钻孔预抽整个工作面煤层瓦斯、老塘角预埋管抽采老塘角瓦斯、高位走向钻孔抽采工作面瓦斯和地面钻孔抽采工作面瓦斯的瓦斯立体抽采技术。实践证明:该抽采技术有效地解决了1061综采面瓦斯超限和瓦斯动力现象的问题,可为类似地质条件的矿区提供技术参考。     

单一松软强突出煤层瓦斯抽采技术

为了提高单一松软强突出煤层的瓦斯抽采效果,消除煤与瓦斯突出危险性,基于煤矿瓦斯抽采理论,在祁南煤矿72煤层714工作面进行了顺层钻孔瓦斯抽采试验。试验主要包括煤层巷道条带瓦斯抽采和工作面煤体瓦斯抽采两大部分的方案设计、施工跟踪与抽采效果分析,并针对松软煤层钻孔施工难与抽采效果差的问题,提出了"递进掩护"的钻孔施工方式。结果表明,顺层钻孔瓦斯抽采瓦斯后,瓦斯抽采量逐步上升,并稳定相当长一段时间,瓦斯压力由2.1MPa降至0.73MPa,瓦斯含量由10.5m3/t降至6.91m3/t,瓦斯抽采率达到34.21%,消除了煤与瓦斯突出危险性。     

高瓦斯矿井综放采煤工作面瓦斯治理技术

针对高瓦斯矿井瓦斯治理过程中的重点和难点,在山西沈家峁煤业公司10102综采放顶工作面,通过分析采煤工作面瓦斯来源,提出了本煤层预抽、边采边抽、高位钻孔抽放、通风系统调整布置、采面风量分配等综合瓦斯治理技术借施,取得了显著的效果,解决了工作面瓦斯超限问题,使工作面顺利安全地进行开采。     

定向拦截钻孔技术在近距离煤层开采中的研究与应用

平煤八矿己15煤层和下伏己16.17煤层间距8～10 m,属于近距离煤层;己15煤层回采期间,受采动影响,己16.17煤层卸压瓦斯越流逸散,造成回采工作面瓦斯含量增加。以己15-15050工作面为试验点,在工作面中间低位巷采用“定向拦截钻孔+全程下筛管”技术,将拦截钻孔施工至工作面中部瓦斯抽采薄弱带、两层煤之间常规钻孔不易施工到的岩柱内,探究定向拦截钻孔抽采效果。结果表明：实际施工的48个定向拦截钻孔,按照设计施工至准确层位的成功率为94%,筛管覆盖率达到91%;定向拦截钻孔在工作面切眼前后60 m范围内,单孔抽采浓度在60%～99%;与常规拦截钻孔相比,定向拦截钻孔的最高单孔瓦斯抽采浓度可以提高48%～59%。     

新安煤矿采煤工作面消突评价

为了消除采煤工作面煤与瓦斯突出危险性,实现安全回采,新安煤矿在14221采煤工作面采用了本煤层平行钻孔抽放煤层瓦斯,抽放钻孔量为0.129m/t,采前瓦斯预抽率31.2%,采前残余瓦斯含量为0.84～6.78m3/t。根据《防治煤与瓦斯突出规定》采用钻孔指标法、残余瓦斯量法以及煤层瓦斯预抽率进行消突评价,并对评价结果的可靠性进行了分析,结果表明,该工作面为无突出危险性。同时根据现场情况,对该采煤工作面后期回采时所采取的防突措施提出了建议。     

煤层瓦斯预抽方案优化设计

为了解决煤层瓦斯抽放中遇到的采掘工作面瓦斯超限和煤与瓦斯突出问题,提高采煤工作面瓦斯抽放效果,以新安矿14221工作面为研究对象,对其进行了顺层平行不同钻孔间距下的瓦斯预抽试验,考察了钻孔瓦斯抽放量随时间的变化规律和不同钻孔间距下预抽率与时间的关系。结果表明:当深孔抽放钻孔间距为1.5 m时,其抽放效果为钻孔抽放间距2.5 m的1.24倍。同时将新安矿本煤层由平行钻孔改为斜向钻孔相间布置后,钻孔瓦斯抽放浓度提高了0.32倍,取得了较好的瓦斯抽放效果。     

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。     

大直径高位钻孔代替高抽巷抽采瓦斯的研究

针对高抽巷施工工程量大、投入大的问题,在沙曲矿24207综采工作面进行了大直径高位钻孔替代高抽巷的试验,对二者的抽采效果进行了对比分析。高位钻孔抽采瓦斯效果达到了高抽巷抽采瓦斯的效果,且高位钻孔呈扇形布置,能扩大抽采范围,延长瓦斯抽采服务时间,提高瓦斯抽采率,将工作面回风瓦斯体积分数控制在0. 33%左右。应用结果表明用大直径高位钻孔代替高抽巷进行瓦斯抽采是可行的。     

煤层顶板瓦斯抽放水平长钻孔的设计与应用

为了更高效地抽放煤层覆岩裂隙及离层的瓦斯,对煤层顶板水平长钻孔的层位选择,参数确定,布置形式,钻场的设计要求,钻机、钻杆、钻头的选择以及钻进工艺参数的合理控制进行了试验研究.试验证明走向长钻孔的抽放效果很大程度上取决于钻孔所处的层位,只要保证钻孔在工作面采空区的裂隙带延伸,并采用合理的钻进工艺参数,尽量延长有效抽放长度和采取有效的抽放参数,就能取得理想的抽放效果.这可以解决上邻近层和采空区的瓦斯抽放问题.     

本煤层瓦斯抽采钻孔带压封孔技术研究

针对平煤集团十矿本煤层瓦斯抽采浓度偏低、钻孔有效抽放周期短的技术难题,在分析煤体特征的基础上,结合现有注浆工艺技术,提出了带压封孔的技术方法。阐述了带压封孔的基本原理,通过理论分析,确定了带压封孔工艺技术参数,3个月的工业性试验结果表明：应用带压封孔技术可提高本煤层瓦斯抽放浓度30%～55%,并可延长抽采钻孔的有效抽采时间40 d左右。     

近距离煤层群瓦斯立体抽采技术研究

针对桐梓煤矿近距离煤层群开采,首先选择瓦斯含量较小、突出危险性低的煤层作为保护层进行开采,利用其开采扰动作用提高下部卸压煤层的透气性。采用顺层钻孔、低位走向穿层钻孔、采空区埋管和底板上向穿层钻孔等措施对煤层群进行立体化综合抽采,试验表明：保护层工作面瓦斯预抽采率在55%以上,消除了煤与瓦斯突出危险性,工作面开采后上隅角瓦斯体积分数控制在1%以下;6号、7号和9号被保护煤层经卸压后透气性系数分别增加了392、320和289倍,瓦斯抽采率超过60%,实现了煤与瓦斯安全高效共采     

马池煤矿煤与瓦斯突出危险工作面消突措施及评价分析

 鉴于11041工作面是煤与瓦斯突出危险工作面,在该工作面上采取了顺层钻孔预抽煤层瓦斯的防突措施,吨煤抽放钻孔量为0.16m/t,瓦斯预抽率达34.72％,采前残存瓦斯含量明显低于临界值。采用单项指标法、综合指标法、残余瓦斯含量法、吨煤抽放钻孔量和煤层瓦斯预抽率对该工作面采前突出危险性进行评价,评价结论为无突出危险性,这为该工作面回采过程中制订安全技术措施提供了重要的科学依据。     

高位钻孔抽放采空区瓦斯技术在张集矿的应用

 张集矿属于高瓦斯矿井,综采工作面瓦斯涌出量大,且瓦斯来源主要是采空区瓦斯;以1111综采工作面为例,通过优化抽放参数,采用高位钻孔抽放采空区瓦斯;从1111综采工作面现场应用来看,采用高位钻孔抽放对采空区瓦斯效果良好,瓦斯抽放浓度高,瓦斯抽放量大,大大提高了瓦斯抽放率,能有效解决综采工作面瓦斯超限问题;抽放参数可在类似矿区加以推广应用,以利于矿区高瓦斯矿井的安全生产。     

定向长钻孔施工技术在急倾斜煤层中的应用

针对哈沙图煤矿特殊地质急倾斜煤层矿井瓦斯含量大,本煤层瓦斯抽采钻孔在煤层走向和倾向上波状起伏大,普通钻机施工效果较差的情况,采用定向钻机施工本煤层定向长钻孔以解决区域瓦斯抽采的问题。结果表明：采取上述措施后,施工钻孔深度达702 m,遇地质异常采用的开分支方法最短时间为40 min,抽采瓦斯体积分数达80%以上,保证了施工顺利进行。     

近距离上保护层开采瓦斯治理技术

在平煤天安五矿对近距离保护层开采进行了探索性实践,结果表明,在近距离保护层巷道掘进期间,采用浅孔抽放、邻近层抽放和底板抽放相结合的立体瓦斯抽放方法,实现了近距离保护层的安全快速掘进;在回采期间,采用U型通风,且采用2趟上隅角抽放,一台抽出式风机抽放,并在采煤工作面实施了浅孔瓦斯抽放且瓦斯浓度频频超限的情况下,将通风系统改为"两进一回"的Y L型通风方式,使平均日产量由原来的800 t提高到1 700 t,彻底解决了近距离保护层回采期间的瓦斯超限问题.