二氧化碳爆破增透技术在低透气性煤层中的应用研究

新田煤矿主采4号煤层,该煤层瓦斯含量高,瓦斯压力大,且煤层透气性系数较低,瓦斯抽采难度较大。为解决新田煤矿瓦斯抽采的难题,通过向4号煤层实施穿层和顺层钻孔,采用二氧化碳爆破增透技术提高煤层透气性、瓦斯抽采量和抽采效率,为新田煤矿后期瓦斯治理提供新技术支撑。     

突出煤层群矿井保护层和抽采巷层位优化分析

为了优化新田煤矿近距离突出煤层群首采层和瓦斯抽采巷层位,基于新田煤矿已有地质资料,结合新田煤矿瓦斯治理技术,探讨了瓦斯抽采巷布置在1~#～12~#煤层之间不同方案的可行性;提出了4~#煤层、9~#煤层和10~#煤层软岩3种首采层方案,结合现有的开采水平,对比分析了3种方案的优缺点,确定了瓦斯抽采巷沿10~#煤层施工,对9~#煤层进行区域瓦斯治理,将9~#煤层作为首采层。     

基于长距离密闭取心的煤巷条带瓦斯预抽效检研究

区域瓦斯抽采效果检验是"四位一体"综合防突工作的重要一环,寺河矿采用残余瓦斯含量作为预抽煤巷条带瓦斯区域防突措施效果检验指标,采用常规取心测定瓦斯含量分段评价瓦斯抽采效果,该效检方法存在评价范围小、检验点轨迹偏差大、掘进与效检交叉作业等问题。在研究煤矿井下煤层长距离密闭取心技术及工艺的基础上,提出了基于长距离密闭取心的煤巷条带瓦斯预抽效果快速检验方法,并选择东区工作面瓦斯预抽煤巷条带进行试验。根据寺河矿试验结果,长距离密闭取心测定煤层瓦斯含量为常规取心测值的1.26～1.71倍,煤巷条带瓦斯预抽一次效检范围由90 m扩大至390 m。研究表明,基于煤层长距离密闭取心的煤巷条带瓦斯预抽效检方法是可行的,该方法实现了煤层钻孔精准定点、长距离、密闭取心,提高瓦斯含量测定结果准确度,大幅扩大区域瓦斯预抽效果一次效检范围,减少掘进工作面生产与效检工作的交叉作业,促进了矿井生产"抽-掘-采"平衡。     

高瓦斯低透气性坚硬煤层机械造穴泄压增透技术研究

基于新田煤矿煤层硬度大、瓦斯含量高、透气性差、抽采效率低等特点,提出采用机械造穴泄压增透技术,研究新田煤矿泄压增透后煤层透气性及抽采效果。结果表明:机械造穴泄压增透技术在低透气性坚硬突出煤层能起到明显的增透、提抽作用,影响区域内煤层透气性大大提高,有效地释放了煤体内部压力,对瓦斯动力有减阻作用,提高坚硬低透气性煤层瓦斯抽采效果,提高了瓦斯抽采效率,为同类型煤矿瓦斯抽采提供了更多的解决办法。     

贵州省开创煤矿“三区联动”井上下联合抽采新模式

贵州省能源局日前召开贵州豫能投资有限责任公司《新田煤矿井上井下“三区联动”抽采煤层瓦斯示范项目实施方案》(以下简称《实施方案》)专家评审会,标志着贵州省煤矿瓦斯大区域治理模式探索正式启动。贵州省内煤矿企业、煤层气抽采企业、科研单位和高校等资深专家组成的专家组对《实施方案》进行讨论,提出了具体修改意见。“三区联动”抽采煤层瓦斯模式是指煤矿生产区、准备区、规划区的区域递进式立体抽采,目前已成为煤矿瓦斯治理的有效途径和发展趋势,贵州省能源局将以新田煤矿作为示范区进行推广应用。     

突出煤层群开采层序论证及三区联动瓦斯抽采技术

针对福泉煤矿山区低透气性突出煤层群开采瓦斯治理难度大,通过煤与瓦斯赋存情况、保护层保护范围及保护层开采技术条件综合论证煤层群开采层序,基于开采保护层为出发点,研究了"开拓区、准备区、回采区"三区联动瓦斯抽采技术体系:底抽巷超前抽采和保护层开采卸压联动瓦斯抽采、本煤层和邻近层卸压联动定向长距离钻孔抽采、一巷三用三维立体瓦斯抽采等技术,实现矿区瓦斯三区联动抽采,促进矿井年抽采量逐年提升,从时间和空间上提前解决了福泉煤矿突出防治及瓦斯涌出治理问题,促成了该矿抽、掘、采合理部署的良性循环。     

五阳煤矿低透气性松软煤层瓦斯抽采参数优化数值模拟

煤层透气性低,煤质松软,抽采难度大,抽采率低是目前五阳煤矿瓦斯抽采存在的主要问题,根据煤与瓦斯的耦合作用机理及煤层瓦斯的运移规律,深入分析五阳煤矿现有瓦斯抽采系统,利用RFPA2D-Flow建立本煤层瓦斯预抽钻孔数值模型,对比分析回采巷道先抽后采过程中平行钻孔预抽时间、钻孔间距和抽采负压对瓦斯抽采效果的影响,最终确定其合理的抽采参数,提高瓦斯抽采率。     

长距离定向钻孔大区域瓦斯治理技术及应用

为解决突出煤层群瓦斯抽采消突周期长、煤层松软难护孔、大工作面难消空白带等问题,提出了底板梳状长距离定向钻孔进行大区域瓦斯治理技术,实现大区域瓦斯治理、布置大采煤工作面。在青龙煤矿进行了现场试验,结果表明:长距离定向钻孔深度一般可达600 m;平均单孔瓦斯抽采纯量超过0.8 m3/min,最大单孔瓦斯抽采纯量超过2.53 m3/min;与普通钻孔相比,瓦斯抽采纯量提高了16倍,瓦斯抽采体积分数提升50%左右。长距离定向钻孔抽采效果明显提高,为松软突出煤层群高产高效创造了安全条件。     

顺层定向长钻孔预抽煤巷条带瓦斯技术研究

为解决高瓦斯煤层群瓦斯致灾因素繁多、瓦斯预抽钻孔工程量大、抽采浓度低等问题,根据高家庄煤矿煤层与瓦斯赋存特征,提出定向长钻孔技术预抽煤巷条带瓦斯,在3号和4号煤层中共施工14个定向长钻孔,分析了定向长钻孔瓦斯抽采效果和抽采达标情况.研究表明,定向长钻孔预抽煤层瓦斯,抽采体积分数最大达到40％,最大抽采纯量达3965.7...     

新田煤矿水力压裂增透技术试验

新田煤矿煤层透气性低、瓦斯含量大,抽采效率低。为了增加煤层透气性、提高瓦斯抽采效果,提出在新田煤矿1402工作面回风顺槽底抽巷40-41#钻场中间位置,实施水力压裂作业的试验研究。通过水力压裂增透试验,考察了新田煤矿穿层钻孔水力压裂工艺可行性及相关技术参数。现场试验后表明:通过水力压裂使水力压裂钻孔与之前的抽采钻孔周围煤体裂缝产生沟通,使煤层整体卸压增透,提高了瓦斯抽采效果。     

近水平特厚煤层首分层开采瓦斯综合治理技术

针对白芨沟煤矿近水平特厚煤层首分层0102102综采工作面瓦斯涌出量大的特点,根据该工作面的地质条件、煤层瓦斯赋存状况和开拓方式,本煤层采取长距离定向水平钻孔、穿层钻孔、本分层顺层钻孔预抽,邻近层采取二1层煤定向钻孔预抽,下伏分层采用瓦斯抽采巷拦截顺层钻孔抽采,采空区采取了上隅角埋管、瓦斯抽采联络巷埋管、高位钻孔、地表钻孔抽采,形成网格立体式的瓦斯综合治理方式。通过现场应用,有效地治理了工作面瓦斯,保证了回采工作面安全生产,为类似矿井瓦斯治理提供了借鉴。     

定向长钻孔瓦斯抽采技术在煤巷条带预抽中的应用

为了解决以往条带瓦斯预抽钻孔工程量大、抽采浓度低、抽采时间长的问题,采用定向长钻孔瓦斯抽采技术预抽榆树田煤矿的条带瓦斯,施工了4个定向长钻孔,分析了其在煤巷条带瓦斯预抽中的抽采效果。研究表明：定向长钻孔在榆树田煤矿煤层中单孔长度可达723m,煤层孔段比例高达96%以上|日瓦斯抽采浓度最大为738%,日最大抽采纯量达23017m/d|定向长钻孔瓦斯抽采技术煤层孔段比例高、抽采速度快,能够实现定向条带的区域消突。     

大孔径超长定向钻孔综合瓦斯抽采技术研究

 摘要:为解决沙曲煤矿综采工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度经常超限问题,结合从德国引进的长距离大孔径定向钻机,在14205工作面试验了顶板岩层千米定向长钻孔抽采邻近层瓦斯与本煤层长钻孔瓦斯抽采相结合的综合瓦斯抽采方法,为瓦斯抽采提供新的技术途径。结果表明,大孔径定向长钻孔综合瓦斯抽放技术效果明显,顶板岩石水平长钻孔抽采浓度在60%以上,平均抽采量达13.3 m3/min,本煤层长钻孔单孔瓦斯抽采浓度达15%左右,钻孔控制区域瓦斯预抽率达到35%左右,有效解决上隅角和回风流瓦斯超限问题,实现高瓦斯工作面安全高效开采。     

保德煤矿预抽瓦斯巷道布置最佳方案确定

针对保德煤矿8~#煤层深部区域瓦斯压力大、含量高等问题,提出实施预抽瓦斯巷道提前布置预抽钻孔进行瓦斯抽采技术。根据保德煤矿采掘部署情况,提出底板巷、地面钻孔及区段煤巷等3种预抽瓦斯巷道布置方案。通过对3种方案的经济和技术比较,结果表明,采用区段煤巷布置方案无论在经济上还是技术上都较底板巷和地面钻孔合理,且符合保德煤矿实际现状。     

高瓦斯低透气性煤层深钻孔高压水力割缝增透技术

为提高新田煤矿M9煤层瓦斯抽采效果，解决低透气性突出煤层抽采效率低及应力主导型煤层卸压效果差的难题，以新田煤矿1901工作面为研究背景，分析了深钻孔超高压水力割缝卸压增透机理，采用深钻孔与高压水力割缝相结合增透技术，加快了1901掘进工作面抽采效率，减少了抽采达标时间，实现了1901掘进工作面 “安全、科学、精准、经济、高效”的瓦斯灾害防治，有利于煤矿安全高效生产和可持续健康发展。     

高瓦斯矿井综合瓦斯抽采技术实践

针对赵庄煤矿1263工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯浓度高的问题,在12号煤层采用本煤层预抽、高位抽采及采空区埋管抽采相结合的综合瓦斯抽采方法,通过采用本煤层预抽,瓦斯抽采量较常规的布孔方式提高了0.46～1.02倍;高位钻孔抽采瓦斯后,邻近煤层的瓦斯相对涌出量由4.38～10.17 m3/t降为1.46～3.16 m3/t;采空区埋管抽采确保煤矿采空区的瓦斯体积分数保持在0.7%～0.9%,符合《煤矿安全规程》规定的瓦斯体积分数在1.0%以下。     

大孔径钻孔大流量瓦斯抽采技术研究与应用

新田煤矿1901工作面为被保护层工作面,虽然通过保护层开采卸压后,但煤层瓦斯含量还是偏高,所以瓦斯治理工作任务仍然繁重,瓦斯抽采时间较长。该工作面在巷道掘进期间,经过探索研究,采取在巷道掘进面及钻场内布置大孔径钻孔,进行大流量瓦斯抽采的新技术,有效地提高了瓦斯抽采效果,确保了煤巷快速掘进。     

采用综合抽放治理采面瓦斯

分析了大河边煤矿采面的瓦斯涌出规律,探讨了采用顺煤层钻孔预抽煤层瓦斯、底板专用瓦斯巷钻孔穿层预抽煤层瓦斯等综合抽放治理瓦斯的方法。     

基于瓦斯抽采量的有效抽采半径数学模型及工程验证

钻孔有效抽采半径是煤层瓦斯抽采设计的主要参数。本研究确定了煤层预抽钻孔瓦斯抽采量与影响半径的变化规律,建立了利用瓦斯抽采量确定有效抽采半径的数学模型,并提出了模型参数确定方法。在兴隆煤矿进行了抽采钻孔周围瓦斯压力与瓦斯含量在抽采过程中变化的现场测定,根据模型与现场实测得出兴隆煤矿穿层预抽煤层瓦斯措施在抽采时间一定时的有效抽采半径,现场实测结果与模型计算结果基本一致。     

华润大宁煤矿401工作面瓦斯综合治理实践

针对华润大宁煤矿401工作面煤层瓦斯地质条件,采用本煤层顺层钻孔采前预抽、边采边抽和顶板高抽巷抽采采空区瓦斯的综合抽采工艺,基本解决了工作面回采期间瓦斯涌出量大的问题,确保了工作面的安全回采。