原相煤矿瓦斯抽采量预测研究

通过对原相煤矿矿井瓦斯含量分布及瓦斯基础参数进行测试,得出02号煤层最大瓦斯含量约14.50 m³/t,2号煤层最大瓦斯含量约15.20 m³/t.根据02、2号煤层矿井瓦斯涌出量预测,02号煤层工作面为瓦斯治理的重点,其中关键是下邻近层涌出瓦斯的治理。对02号煤层工作面进行瓦斯抽采量预计,得到工作面总抽采量为48.91 m³/min,风排瓦斯量为10.42 m³/min.     

井下水力压裂技术在低阶煤层中的工程实践

针对珲春矿区赋存的煤层具有低煤阶、透气性好和高瓦斯的特点,开展了水力压裂技术工业试验,对比分析了压裂区域内外高位钻孔瓦斯抽采浓度及本煤层预抽钻孔压裂前、后抽采参数、工作面瓦斯涌出量和降尘效果。试验结果表明:压裂区域内高位钻孔抽采瓦斯浓度较压裂区外平均提高2.65倍;压裂后本煤层预抽钻孔瓦斯抽采浓度较压裂前平均提高1.83倍,流量平均提高39倍;回采工作面的瓦斯涌出量由压裂区域外的23 m~3/t降低到第1阶段压裂区域的9.82m~3/t和第2阶段压裂区域的7.51 m~3/t;压裂影响半径达20~34 m,本煤层预抽钻孔间距也大大增加。     

水力压裂技术在新景矿低透性煤层的应用研究

针对新景矿瓦斯涌出量大、煤层透气性差、瓦斯抽放效率低等问题,通过阐述水力压裂技术起裂机理和裂缝扩展机理以及采用数值模拟手段分析煤层裂缝扩展效果,并将该技术运用到新景矿山西组3~#煤层,使得煤层透气性得到了明显改善。压裂区的瓦斯抽采浓度为47%～55%,而未压裂区的钻孔抽放浓度仅为25%～37%,提高了1.5倍;压裂钻孔瓦斯抽采量基本维持在5 m³左右,而未压裂区仅为3 m³左右,提高了1.7倍。这表明,瓦斯抽采量和瓦斯抽采浓度得到了有效提升,改善了该煤层的瓦斯抽采效果。     

高瓦斯低透气性突出煤层瓦斯治理技术实践

针对土城煤矿1338工作面瓦斯难抽采、涌出量大、采空区及上隅角瓦斯浓度高的问题,在3号煤层采用本煤层预抽、高位抽采、采空区埋管抽采、工作面边采边抽等相结合的综合瓦斯抽采方法。通过采用本煤层瓦斯预抽,抽采量较常规的抽采方式提高了0.52~1.35倍,高位钻孔抽采瓦斯后邻近煤层的瓦斯相对涌出量由14.73~20.32 m³/t降为8.46~ 9.83 m³/t,采空区埋管抽采确保采空区的瓦斯浓度降到5%以下,符合《煤矿安全规程》对瓦斯浓度的相关规定,工作面边抽边采保证了工作面回采期间回风巷瓦斯浓度在1%以下。     

深部低透气煤层高压水力割缝技术应用及效果分析

深部煤层开采时,煤体透气性低、瓦斯压力大,采前瓦斯抽采困难,严重制约煤矿企业的安全生产。为了提高深部矿井低透气性煤层的瓦斯抽采效率,防治煤与瓦斯突出危险,提出采用顺层钻孔高压水力割缝技术的煤层增透方案,并将该技术应用于平顶山十矿己_15-16-24130工作面。结果表明,实施水力割裂后钻孔内瓦斯流量大幅提升,变化最小的检验孔瓦斯流量由0.08 m³/min提升至0.12 m³/min,升高50%:高压水力割缝孔布置间距为8 m、水力割裂半径为1 m时,割裂孔的影响半径为4 m;高压水力割缝后距割裂孔1.5 m和4.0 m处煤层透气性分别为2.76 m²/(MPa²·d)、1.28 m²/(MPa²·d),相较割裂前煤层透气性分别提升了145.3倍和67.15倍。     

煤矿回采工作面瓦斯治理技术分析

以某回采工作面为例详细介绍了高瓦斯煤层的治理技术方案。对矿井和工作面的基本情况进行了介绍,计算获得工作面的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量分别为25.58 m³/min和9.21 m³/t。结合矿井实际情况,同时利用高位钻场钻孔瓦斯抽采技术、顶板岩层定向长钻孔瓦斯抽采技术和地面钻孔瓦斯抽采技术对工作面的瓦斯进行治理,对不同技术方案的钻孔参数进行了详细介绍。上述3种瓦斯抽采方案在整个回采期间抽采获得的瓦斯总量分别为130.01万m³、56.36万m³和227.9万m³。对容易聚集瓦斯的上隅角和回风巷部位的瓦斯浓度进行持续监测,发现2个部位的瓦斯浓度平均值分别为0.21%和0.19%,远低于安全基本要求,说明所述工作面瓦斯治理技术效果良好。     

段王煤矿煤层瓦斯参数测定及抽采可行性分析

为了了解矿井瓦斯赋存规律和评价瓦斯可抽放性,对段王煤矿的8+9号和15号煤层瓦斯参数进行了测试,对煤层孔隙率、吸附常数、瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯放散初速度等进行了分析。研究得出：(1)煤层瓦斯含量较高。8+9号和15号煤层瓦斯含量分别为3.68 m³/t、8.98 m³/t;瓦斯压力分别为0.24 MPa、0.49 MPa。(2)8+9号和15号煤层瓦斯放散初速度分别为10.7 mmHg、13.2 mmHg,煤层具有突出危险性。在煤层开采时必须对瓦斯预抽采,制定瓦斯防治措施。(3)8+9号和15号煤层钻孔流量衰减系数0.017 d^-1、0.019 d^-1和煤层透气性系数4.412 MPa²·d、9.000 MPa²·d,综合评价认为8+9号和15号煤层均属可抽放煤层。测定结果对于瓦斯管理及综合利用提供了依据和基础。     

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...     

腾晖煤业42200采煤工作面瓦斯抽采技术研究

针对腾晖煤业42200采煤工作面瓦斯含量较高的问题,采用理论计算和工程经验针对瓦斯含量及治理技术进行研究,工作面回采时预测本煤层绝对瓦斯涌出量为6.27m³/min,邻近层绝对瓦斯涌出量为7.08m³/min;采用“本煤层预抽、上邻近层裂隙带钻孔抽采、顶板孔抽采和大孔径钻孔抽采”技术方案进行瓦斯治理,通过现场瓦斯浓度监测,可知此技术方案可以有效防止瓦斯聚集问题,保证工作面安全生产。     

工作面煤层瓦斯立体抽采时空效应分析

针对低透气性煤层瓦斯难以抽采的问题,以新集二矿220112工作面回采区域煤层为背景,采用倾向顺层钻孔、底板穿层钻孔、顶板定向钻孔及上隅角埋管抽采相结合的立体瓦斯抽采系统抽采瓦斯。瓦斯抽采数据表明,回采煤层瓦斯抽采具有一定的时间效应和空间效应,抽采瓦斯的混合量和瓦斯浓度随着抽采时间和推进距离的增加呈现减小趋势,并趋于稳定;上隅角埋管和高抽巷抽采瓦斯浓度和混合量与顶板周期来压具有较好的一致性,上隅角埋管抽采瓦斯受周期来压影响较大,在周期来压前,应加强上隅角瓦斯抽采,防止周期来压时上隅角瓦斯超限。抽采效果表明,工作面回采区域瓦斯预抽率为31.9%,实测最大残余瓦斯含量为3.5 m³/t,最大残余瓦斯压力0.25 MPa,回采期间钻屑瓦斯解吸指标最大值为90 Pa,钻屑量最大值为2.6 kg/m,取得了较好的抽采效果,实现了回采工作面的安全开采。     

地面压裂钻井提高煤层瓦斯抽采效果的研究

根据回采工作面回采时开采层瓦斯对工作面的影响,通过分析屯兰矿采掘时瓦斯涌出量分布情况,结合该矿2#煤层透气性系数及以往瓦斯抽采效果的实际情况,在该矿12501工作面施工1个地面钻孔对开采层2#煤层进行压裂试验,同时在12501轨道巷压裂井前后200 m范围内施工顺层钻孔进行抽采,通过对压裂井影响范围内与不在压裂范围的抽采钻孔抽采效果进行对比分析,得出了压裂井对井下压裂影响的范围及压裂井可以增加低透气性煤层瓦斯抽采效果。     

新义矿采煤工作面区域瓦斯抽采效果研究

为了消除采煤工作面煤与瓦斯突出危险性,保证工作面接替工作的顺利进行,根据新义矿11031采煤工作面煤层赋存与瓦斯的具体情况,选择采用(本)煤层顺层平行钻孔预抽回采区域煤层瓦斯的区域防突措施。预抽工作面煤层瓦斯后结果表明:预抽钻孔布置均匀无空白带,整个回采区域划分为4个评价单元;累计抽采瓦斯量112.4万m3,抽采率达33.8%,根据瓦斯抽采量计算残余瓦斯含量为5.45⁷.16 m3/t;实测残余瓦斯含量3.897.16 m3/t;实测残余瓦斯含量3.89⁶.77 m3/t,可解吸瓦斯含量为2.696.77 m3/t,可解吸瓦斯含量为2.69⁵.57 m3/t。各项评价指标均满足《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》的要求,可以判定11031采煤工作面区域瓦斯抽采效果达标。     

白芨沟煤矿复杂特厚煤层首分层工作面瓦斯治理技术

针对白芨沟煤矿0102102首分层工作面煤层赋存条件复杂,瓦斯含量高、瓦斯涌出量大、瓦斯灾害严重等问题,提出采用顺层钻孔、穿层钻孔等预抽方式,降低煤层瓦斯含量;采用分源预测法对工作面回采时的绝对瓦斯涌出量进行预测,提出了本煤层、邻近层和采空区抽采的综合瓦斯治理措施。结果表明:预抽后工作面瓦斯含量由21.77 m~3/t降至8.17 m~3/t,工作面回采时绝对瓦斯涌出量为100.8 m3/min,计算得到了工作面回采期间各种抽采方式瓦斯抽采量分配表,保证了工作面的安全回采。     

下伏邻近层瓦斯采动卸压运移规律及抽采特征研究

为研究下伏邻近层瓦斯采动卸压运移规律及顺层钻孔瓦斯抽采特征,以屯兰矿2^#煤层为研究对象,基于下伏采动卸压理论、底板采动破坏深度经验公式和稳定同位素测定分析技术,分析了下伏邻近层瓦斯卸压涌出规律,对下伏煤层顺层瓦斯钻孔采动卸压抽采特征进行了研究。结果表明：12507工作面底板采动破坏深度24.80 m,采动卸压后单孔最高抽采浓度75%、流量0.5 m³/min,下伏邻近层瓦斯抽采量占工作面瓦斯抽采总量的27.08%,为实现下伏卸压瓦斯高效治理,需对下伏4^#煤进行采前预抽和采动抽采;根据上隅角瓦斯主要来源及占比,将工作面瓦斯涌出划分为3个阶段,单一煤层主导阶段、邻近层卸压调整阶段及卸压平衡阶段;工作面回采6～100 m时,采空区下伏4^#煤迅速卸压,瓦斯大量涌出至采空区,100 m后下伏4^#煤层瓦斯达到稳定卸压涌出。     

N1101切眼CO_2气相压裂应用效果分析

余吾煤业主采3号煤层,该煤层透气性差,属于不易抽采至可以抽采煤层。针对初采期间工作面瓦斯涌出量大、涌出不均匀等现象,在切眼施工顺层钻孔,对备用工作面瓦斯进行预抽;同时为从源头上提高煤体透气性,增加煤层有效裂隙数量,提高瓦斯抽采效率,缩短瓦斯预抽时间,在N1101工作面顺层钻孔利用CO_2气相压裂技术对煤体进行增透,促进瓦斯抽采速度,减少工作面绝对瓦斯涌出量,为矿井的安全高效生产提供了保障。     

采煤工作面瓦斯抽采技术研究

针对矿井开采的2号煤层瓦斯涌出量较大的问题,在分析瓦斯来源的基础上,提出综合使用本煤层钻孔、裂隙瓦斯钻孔、顶板瓦斯抽采钻孔以及大孔径钻孔等对本煤层瓦斯、临近层瓦斯以及采空区瓦斯涌出进行治理。依据回采工作面煤层赋存情况以及采面开采情况,对各类瓦斯抽采钻孔布置方案进行设计。现场应用后,采面各类型瓦斯抽采钻孔瓦斯抽采量可达到8.6 m³/min,回风巷、回风上隅角等位置瓦斯浓度均在安全范围内,可为采面煤炭安全、高效回采创造良好条件。     

煤层注水治理瓦斯在小回沟煤矿的应用研究

煤层中水分对瓦斯具有逐气和封闭双重作用。通过煤层注水,可提高瓦斯抽采效果,同时降低工作面回采期间落煤瓦斯涌出量。小回沟煤矿采用静压注水方式,单孔注水量为16.8 m³,注水时间为4.2 h,注水位置在工作面前方21 m,有效降低了工作面回采时的瓦斯涌出量,确保了矿井安全生产。     

观音山煤矿一井石门揭煤防突技术研究

针对低透气性煤层石门揭煤防突使用常规预抽方法存在钻孔多、效果差和周期长的问题,提出采用水力压裂石门揭煤技术,通过增加煤层裂隙提高透气性、提升抽采效果,从而缩短揭煤周期。同时将水力压裂石门揭煤技术在观音山煤矿一井与常规密集钻孔预抽技术进行对比试验,试验结果表明:压裂后的平均瓦斯抽采浓度由压裂前的20%提高到45%,提高了2.25倍;单孔抽采纯量平均由2×10^-3 m³/min提高到5×10^-3 m³/min,提高了2.5倍;煤层瓦斯含量由11.238 6 m³/t降低到4.414 0～6.785 2 m³/t,降低了39.6%～60.7%;预抽时间由9个月缩短到5个月,缩短44%。     

水力压裂增透技术在单一低透气性煤层中的应用

豫东地区陈四楼煤矿煤层为单一低透气性突出煤层,瓦斯预抽存在难度大、效率低的问题,严重制约了煤矿安全生产。为增加煤体透气性,提高瓦斯抽采效果,井下水力压裂是一种行之有效的措施。依据瓦斯赋存情况,在煤体瓦斯含量低于5 m³/t区域进行水力压裂增透试验,既能大幅降低钻孔工程量,加快区域治理进度,又能有效保证压裂过程中施工安全,防范压裂期间瓦斯异常涌出,引起瓦斯事故,对低瓦斯区域实现科学治理、精准施策具有重要意义,同时也能为高瓦斯区域进行压裂尝试提供借鉴。     

浅孔松动爆破技术防治瓦斯的运用

1717炮采工作面系泰恒煤矿17煤层工作面,工作面走向长度420m,倾斜长度平均110m.17煤层煤层厚度平均3.8m,煤层倾角8°.2008年矿井瓦斯等级鉴定,瓦斯相对涌出量为12.3m3/t,绝对瓦斯涌出量为38.2m3/min.煤层瓦斯基本参数测定为:透气性系数为0.0466～1.3732 m2/(MPa2·d),瓦斯流量衰减系数为0.0763～0.6816d一1,坚固性系数为0.30～0.56,煤层瓦斯压力0.68MPa,煤质较软,属低透气性煤层.17煤层煤尘不具有爆炸性,煤层自然发火等级为不自燃.