西铭矿下分层千米定向钻孔合理终孔位置试验研究

针对特厚煤层高瓦斯工作面回采上分层过程中出现上隅角瓦斯超限报警的现象,在下分层施工千米定向钻孔抽采瓦斯技术。通过理论计算和Flac3D模拟,分析在回采上分层过程中在采动应力的影响,下分层出现裂隙裂缝发育程度以及由此产生的卸压瓦斯运移规律,在西铭矿205工作面试验研究表明,位于下分层6 m~9 m范围的千米定向钻孔瓦斯抽采效果最佳,可升高至68%,达到了稳定抽采的目的。     

卸压瓦斯抽采钻孔终孔合理位置确定方法

准确掌握裂隙带发育高度以及合理布置抽采钻孔终孔位置是提高卸压瓦斯抽采效果的关键。针对李雅庄煤矿2-603工作面地质条件,采用了理论计算、数值模拟及钻孔抽采试验等方法确定了合理的钻孔终孔位置。首先,理论计算裂隙带平均高度为32.8~44 m。其次,数值模拟分析表明了裂隙带集中分布在距离底板13~25 m、38.6~50 m、上山采动角62°的范围内。最后,在高抽巷内向裂隙带内不同层位布置6个抽采钻孔,通过钻孔抽采效果对比分析确定钻孔合理终孔位置位于顶板44 m处。该方法可在类似地质条件下推广应用。     

特厚煤层定向长钻孔水力压裂瓦斯抽采技术及应用

为解决大佛寺煤矿特厚煤层透气性和瓦斯赋存差异性较大而导致的矿井抽掘采接替问题,提出“分段压裂延展裂隙+整体压裂沟通网络”的定向长钻孔水力压裂技术,通过增加煤层渗透性来提高矿井瓦斯抽采效率,并在40103工作面进行工程应用试验。共完成4个定向长钻孔分段水力压裂施工,累计压裂工程量2 190 m,最大泵注压力17.83 MPa,累计压裂注水量4 535 m³,总压裂时间10 853 min。相比于未压裂的预抽钻孔,压裂后瓦斯抽采浓度提高了2.20～4.22倍,百米抽采流量提高了4.93～11.03倍。试验结果表明,通过水力压裂后煤层渗透特性增加,瓦斯抽采效果显著提升,初步证实了长钻孔水力压裂强化瓦斯抽采技术的适用性,为彬长矿区的矿井瓦斯高效抽采提供了技术支撑。     

高位裂隙钻孔抽采技术在厚煤层综放面的应用

通过分析鹤煤公司三矿综放工作面采动对煤层顶板变形破坏、煤岩层卸压、透气性增加、瓦斯解吸运移的影响,论述了利用煤层高位顶板走向钻孔抽采瓦斯技术的可行性.该技术在鹤煤三矿3008厚煤层综放工作面应用,取得了较好的瓦斯治理效果.对于类似开采条件下的瓦斯防治,具有较高的借鉴价值.     

顶板千米定向钻孔瓦斯抽采技术

针对沙曲矿高瓦斯煤层群综采工作面上隅角和回风流中瓦斯经常超限的难题,运用数值模拟和现场试验相结合的方法,理论分析了瓦斯在煤层开采过程中的积聚和运移规律,并结合从德国引进的DDR-1200千米定向钻机,提出了采用千米定向钻孔抽采瓦斯技术。根据14205综采工作面开采的实际条件,确立了抽采参数,并进行了工业性试验。结果表明,千米定向钻孔抽采瓦斯技术与传统的高抽巷相比具有明显的优势,单孔瓦斯抽采浓度达到79%,最大抽采纯量12.8 m3/min。     

顺层钻孔瓦斯抽采合理封孔深度

为确定顺层钻孔瓦斯抽采合理封孔深度,基于实际地质条件,运用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法,对薛湖煤矿2306运输巷侧帮卸压带范围及合理顺层钻孔瓦斯抽采封孔深度进行研究.研究结果表明:钻孔初始瓦斯流量与地应力、钻孔直径、钻进深度、钻进时间、煤体的物理性质以及瓦斯压力梯度密切相关,且当钻进方式和煤层确定时,影响钻...     

定向顺层长钻孔瓦斯抽采效果分析

根据主运大巷揭露的煤层瓦斯赋存情况,原始瓦斯含量11~13 m~3/t,瓦斯压力0.48 MPa,掘进期间瓦斯涌出量偏大,严重影响掘进进度。为了解决掘进瓦斯问题,引入千米定向钻机,施工定向长钻孔,钻孔抽采60 d后,测定瓦斯含量低于8 m~3/t,掘进期间瓦斯浓度远远低于抽采前,实践证明,此项技术瓦斯治理效果显著。     

综放工作面利用高位裂隙钻孔抽放瓦斯技术实践

针对鹤壁矿区煤层透气性差,采前瓦斯预抽效果差,瓦斯严重制约工作面安全生产的问题。鹤壁三矿通过分析采动对顶板变形破坏的影响和对瓦斯解吸运移的控制,利用高位裂隙抽放钻孔对煤岩层卸压带进行抽放瓦斯,取得了较好的抽放效果与防治效果。     

顶板大孔径千米定向钻孔瓦斯抽采方法研究

为解决沙曲煤矿回风流瓦斯经常超限问题,结合最新引进的德国DDR-1200型千米定向钻机,提出了工作面顶板大孔径千米定向钻孔抽采瓦斯这一新的技术途径。分析了该方法的技术原理、参数选择和钻进工艺,并在沙曲煤矿14301工作面进行了工业性试验,取得了显著的瓦斯抽采效果。     

综放工作面高位裂隙钻孔瓦斯抽放技术实践

针对矿区煤层透气性系数低、采前瓦斯预抽效果差、工作面瓦斯易超限的实际情况,鹤壁三矿通过高位裂隙抽放钻孔对煤岩层卸压带瓦斯进行抽放,解决了工作面的瓦斯超限问题,实现了安全生产,为矿区瓦斯治理提供了一种有效途径。     

双预裂孔爆破在高瓦斯低渗透煤层中的应用研究

以绿塘煤矿601-3工作面开采的6_中高瓦斯低渗透煤层为研究对象,将双预裂孔爆破技术应用于高瓦斯低渗透煤层,分析了双预裂孔爆破机理,采用数值模拟方法研究了不同预裂孔间距条件下裂纹扩展规律,考察了双预裂孔爆破对单孔瓦斯流量、单孔瓦斯浓度、煤层透气性系数的影响。研究结果表明：双预裂孔爆破区域爆破后与爆破前相比,平均单孔瓦斯纯流量提高了3.25倍,单孔瓦斯浓度提高了2.28倍,煤层透气性系数平均提高2.15倍,有效提高了瓦斯抽采量,加快了工作面生产速度,保障了矿井采掘安全。     

采煤工作面高位钻场抽采卸压瓦斯效果研究

基于贵州松河煤业131204采煤工作面调试期间上隅角瓦斯较大现象,通过理论分析可知瓦斯主要来源于临近层和顶板裂隙带,提出了采煤工作面高位钻场抽采裂隙带卸压瓦斯方法.通过实践分析,该方法使上隅角瓦斯浓度最大由0.8％降低至0.3％,并且本采面上隅角瓦斯浓度控制在0.5％以下,有效降低了上隅角瓦斯浓度.     

瓦斯抽放钻孔合理封孔深度的确定

确定合理的封孔深度就是要最大限度抽出煤体中赋存的瓦斯,同时有利于瓦斯的抽采和煤体卸压。通过钻屑法确定合理封孔深度,既能保证最大限度抽出煤体中赋存的瓦斯,又有利于煤层内瓦斯抽放管路的不致于煤体卸压而压裂。     

基于COMOSOL的顺层钻孔有效抽采半径的数值模拟

为了能够准确地确定顺层瓦斯抽采钻孔的有效抽采半径,以煤层瓦斯赋存及瓦斯流动理论为基础,根据达西定律和质量守恒定律,以钻孔周围煤体瓦斯流动场为研究对象,建立了顺层瓦斯抽采钻孔的瓦斯流动方程,并以沁新煤矿为例,利用COMOSOL软件对抽采钻孔在不同的抽采负压和抽采时间下的瓦斯流动方程进行了数值模拟,确定出了合理的抽采负压、抽采时间及有效抽采半径。     

新庄孜煤矿B_8煤层瓦斯基本参数测定及其分布规律的研究

通过对新庄孜煤矿主采煤层中的B8煤层瓦斯基本参数的测定,考察该煤层瓦斯压力、瓦斯含量与标高之间的相互关系,并确定煤层瓦斯压力、瓦斯含量、透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数、钻孔瓦斯抽放半径,为瓦斯抽采设计和瓦斯涌出量预测,以及日常的瓦斯和通风管理等提供依据。     

大孔径顺层长钻孔消突作用研究

为了从细观上认识大孔径顺层长钻孔卸压与预抽煤层瓦斯的消突作用,采用RFPA2D-Flow软件对潘三矿17171(1)工作面进行数值模拟。模拟结果表明:钻孔直径增大2倍,钻孔上方煤体位移量增大8.4倍,钻孔周围瓦斯流量增大1.37倍;钻孔间距为2 m时,可有效抽采钻孔之间煤体瓦斯,煤体最大渗透系数增大250倍。现场考察结果表明:轨道顺槽、运输顺槽区域消突措施效果均达到规范要求,同时对掘进工作面进行了55次突出危险性预测,均无指标超限。验证了在无保护层开采条件下,大孔径顺层长钻孔对消除煤层突出危险性具有显著作用。     

高山矿近距离低透煤层上保护层开采底板卸压增透效应研究

针对低透高瓦斯近距离煤层上保护层开采合理性问题,以高山煤矿二采区4号和9号煤层作为研究对象,对上保护层开采后底板卸压增透效应进行研究。结果表明:保护层开采后,底板卸压区域呈现为倒梯形,卸压角度约为65°,卸压竖直范围超过50 m,垂直应力由原始应力7.1 MPa降低到3 MPa左右,平均卸压值为3.6 MPa左右,卸压率平均为60%,垂直应力的总体变化趋势为降低-升高-稳定;被保护层位移变化规律与垂直应力一致,随保护层开采,被保护层竖直方向出现上升,平均上升距离为40 mm左右,最大位移出现在两侧,为53 mm左右,膨胀率由两侧向中部逐渐升高,并稳定在7‰左右;被保护层在距开切眼50~270 m范围内出现明显的增透现象,渗透率平均升高70%,且增透范围呈现倒梯形分布。     

本煤层抽放治理采面瓦斯技术在东海矿的应用

介绍了利用风煤钻施工钻孔,在采场动压作用下煤体产生裂隙释放瓦斯,然后利用抽排设施抽放瓦斯,治理采面局部高瓦斯区域的方法。     

近距离煤层群下保护层开采卸压保护效果研究

为了防治石屏一矿近距离煤层群开采过程中存在的煤与瓦斯突出风险,运用FLAC3D数值模拟软件分析了11025下保护层开采对上覆C19主采煤层卸压保护效果。研究结果表明:平均厚度1.3 m的下保护层开采后,距离20.9 m的上覆煤层应力释放呈现很强的分区分带性,采场中部一定范围内的应力明显降低,靠近采场边缘应力增大,中心最大位移量约为440 mm。基于法向应力和膨胀变形率指标确定煤层倾向方向卸压角运输巷侧为δ1=60.4°,风巷侧为δ2=67.9°,走向方向两端卸压角δ3=δ4=58.7°。下保护层开采后,卸压范围内C19主采煤层透气性系数提高7倍,最高瓦斯抽采速率1.13 m3/min,瓦斯压力降为0,起到了良好的卸压保护效果。