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。     

北庄煤矿瓦斯抽采效果影响因素数值模拟研究

为了分析不同因素对瓦斯抽采效果的影响程度,为合理确定瓦斯抽采方案提供支持,总结归纳了瓦斯抽采效果影响因素。以阳城县北庄煤矿3~#煤层瓦斯参数、钻孔参数等井下实测数据为计算基础,建立数学模型,采用计算机数值模拟的方法,对钻孔抽采量与抽采时间、煤层透气性、钻孔间距、钻孔孔径,以及与抽采负压之间的关系进行了研究,结果表明:提高瓦斯抽采量的关键是增加煤层透气性;同时在煤层透气性不变的情况下可采取保证足够抽采时间、增加钻孔密度、适当增大钻孔孔径和提高抽采负压等措施进行瓦斯抽采,以提高瓦斯抽采量,达到预期抽采效果。     

低透松软煤层钻孔布置与稳定控制技术研究

为解决李村煤矿1303高瓦斯低透松软工作面在生产过程中容易发生瓦斯超限、瓦斯预抽钻孔因煤层松软布置困难等问题，针对矿井地质条件，以低透松软煤层瓦斯预抽钻孔布置与稳定性控制技术为研究基础，通过FLUENT软件建立数值模型，从钻孔尺寸、钻孔间距及抽采负压三个方面研究确定李村煤矿瓦斯抽采钻孔的最佳布置参数，并提出松软煤层钻孔稳定控制技术。通过现场监测，瓦斯抽采效率始终达标，钻孔稳定性得到保证，提高了李村煤矿的经济效益，也为同类地质条件矿井开展相关技术研究提供了借鉴。     

某矿13105工作面交叉钻孔预抽瓦斯的技术实践

为提高高瓦斯低透气性煤层本煤层钻孔预抽瓦斯效果,在某矿13105工作面进行了交叉钻孔预抽煤层瓦斯技术的试验应用,量化对比分析了平行钻孔和量化钻孔2种布孔方式下的瓦斯预抽量和预抽率。结果表明:与平行钻孔相比,交叉钻孔可将本煤层瓦斯预抽量提高0.5倍,预抽率提高10%左右,有效降低了瓦斯事故发生的概率,保障了工作面的安全回采。     

交叉钻孔预抽本煤层瓦斯

通过对交叉钻孔预抽本煤层瓦斯提高抽放量的理论分析和焦作矿务局九里山矿交叉钻孔预抽本煤层瓦斯的试验研究，表明交叉钻孔预抽本煤层瓦斯在不增加任何工程量的条件下，较目前常规采用的布孔方式可提高抽放量０．４６～１．０２倍。     

厚煤层双排顺层钻孔瓦斯抽采方法模拟及应用北大核心

为提高三元煤业3#煤层井下瓦斯抽采效率,首先采用Fluent软件对单排钻孔模型正确性进行验证,然后针对8 m厚煤层分别用单排、双排钻孔进行数值模拟,结果表明:单排钻孔的瓦斯抽采影响半径在2.5 m左右,有效半径为1.7 m,只能影响到钻孔周围的部分区域;采用双排钻孔后,瓦斯流场基本将8 m厚的煤层全覆盖且钻孔周围的瓦斯压力比单排钻孔周围的瓦斯压力小得多。通过三元煤业3#煤层7.83 m厚煤层双排钻孔的应用,实测瓦斯预抽率达到70%,抽采效果较好。双排钻孔可提高厚煤层瓦斯抽采率及覆盖率,可有效降低突出煤层的突出危险性,确保煤矿井下安全生产。     

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。     

千米定向钻机在大宁煤矿瓦斯抽采中的应用

为了充分发挥千米定向钻机轨迹可控、过程可溯的特点,有效提高矿井瓦斯抽采钻孔施工效率和煤层瓦斯的抽采效果,以煤与瓦斯突出矿井大宁煤矿为例,先后在本煤层钻孔瓦斯抽采、煤层顶板穿层钻孔瓦斯抽采、岩层底板穿层钻孔瓦斯抽采等方面进行了VLD深孔千米定向钻机瓦斯抽采现场应用,实现了生产准备采区煤与瓦斯突出风险的有效管控、采煤工作面上隅角和采空区瓦斯的有效抽采、石门揭煤区和开拓煤巷煤层瓦斯的高效预抽,为安全、高效的采掘作业奠定了基础。同时针对开拓规划采区首采面布置过程中存在的诸多瓦斯治理问题,提出了千米定向钻机配合下的L形综掘工序和底抽巷穿层钻孔抽采的解决方案,有效提高了瓦斯抽采效率,降低了煤层残余瓦斯含量,保证了矿井的安全有序生产。     

定向长钻孔瓦斯抽采技术在低透气煤层中应用

针对采用本煤层顺层抽采钻孔进行煤层瓦斯抽采时,钻孔施工量大、施工周期长、瓦斯抽采效率低等技术难题,司马矿在1208工作面应用定向长钻孔技术抽采瓦斯,现场结果表明,相比本煤层顺层钻孔瓦斯抽采技术,定向长钻孔瓦斯抽采技术可减少钻孔长度4 500 m,钻孔成孔率提高1.5倍,瓦斯抽采率提高1.7倍,取得了显著应用成效。     

高位定向长钻孔近距离煤层瓦斯抽采技术试验研究

针对东庞矿近距离煤层综采工作面瓦斯涌出量大的问题,以千米钻机定向钻进技术及其配套装备为依托,进行了高位定向长钻孔近距离煤层瓦斯抽采技术试验研究.试验过程中,发现因煤层间距较小,钻孔施工穿越上部煤层而导致的卡钻、塌孔现象是该项技术实施的难点之一.高位定向长钻孔可同时抽采本煤层和邻近煤层的泄压瓦斯,瓦斯抽采流量和纯度高.高...     

鸡西矿区低透煤层的煤层气抽采技术

鸡西矿区煤炭开采过程中瓦斯涌出量大，煤层渗透率低，严重威胁矿井的正常生产。目前矿区为治理瓦斯，加大煤层气抽采，采用低透气性煤层的高位巷道抽采、高位钻场近水平钻孔、煤层钻场仰角钻孔抽采、顶板大直径水平钻孔等抽采方法，取得了良好的抽采效果。     

对长钻孔进行煤层瓦斯排放的评价

<正>一、引言 近十年来,由于煤和瓦斯突出及大量的瓦斯涌入工作面,越来越多的矿井在生产和安全上受到影响。通过煤层钻孔预排煤层瓦斯已被证明是减少瓦斯涌出和降低突出事故的有效方法。在煤层内打长排放钻孔(孔长200米以上)预排瓦斯可降低瓦斯排放成本。澳大利亚煤层为近水平厚煤层,根据美国和南非的经验,在澳大利亚进行长钻孔瓦斯排放是可行的。     

基于钻孔瓦斯流量和煤层瓦斯含量测定抽采半径技术研究

瓦斯抽采半径直接影响着瓦斯抽采率的大小,是煤层瓦斯预抽钻孔布置的主要依据。分析现有测定方法,提出基于钻孔瓦斯流量和煤层瓦斯含量的测定方法,可准确测定瓦斯抽采有效半径,并应用回归分析方法推导了瓦斯抽采半径的测定依据。选取贺西矿4#煤层进行了现场试验,对现场抽采孔进行了连续60天的流量监测,并结合验证孔瓦斯残留量和预抽率进行对比验证,准确测定出瓦斯抽采时间达到180天时,钻孔瓦斯抽采半径为6.5m,钻孔间距可设置为13m。     

煤层瓦斯抽采效果影响因素分析及技术对策

根据瓦斯抽采理论和现场实践,分析认为煤层瓦斯非稳定流场、低渗透性、封孔气密性、钻孔塌孔、孔内瓦斯流动状态和钻孔布置参数等是影响钻孔瓦斯抽采效果的主要因素,基于以上影响因素,系统总结了提高钻孔瓦斯抽采效果的技术途径为:煤层开采卸压、煤层致裂增渗(包括预裂爆破、CO2爆破、水力压裂)、扩大钻孔影响半径(提高钻孔直径、水力割缝、水力扩孔、水力冲孔等)、采用新型封孔工艺、改善钻孔瓦斯流动状态(合理负压分布、下筛管等)和优化钻孔布置参数等。     

近距离煤层群底板拦截钻孔抽采回采工作面卸压瓦斯技术研究

根据赤峪煤矿近距离煤层群开采及瓦斯含量在10 m3/t以上等特殊条件,采用近距离煤层群底板拦截钻孔抽采回采工作面卸压瓦斯技术,利用在3号煤层的掘进巷道施工拦截钻孔,拦截钻孔抽采3号、4号煤层卸压瓦斯,降低回采过程中3号、4号煤层卸压瓦斯涌入2号煤层采空区的量。该技术通过在赤峪煤矿中央采区C1204工作面试验结果表明,底板拦截钻孔抽采回采工作面卸压瓦斯技术可替代底板抽采巷施工底板卸压钻孔,不仅有效的降低煤层瓦斯含量、压力,保证了工作面安全生产,同时节省了底板抽采巷因变形严重需要维修的费用。     

基于分源预测法的厚煤层分层开采瓦斯治理技术研究

针对白芨沟煤矿2621-1工作面煤层赋存条件复杂、原始瓦斯含量高、瓦斯涌出量大、瓦斯灾害严重等问题,在回采前采用顺层走向长钻孔、底板穿层钻孔和本煤层顺层钻孔等相结合的"立体"预抽瓦斯方法,降低煤层原始瓦斯含量;在回采期间采用高位钻孔、联络巷、上隅角插管和大孔径穿层钻孔抽采上覆采空区瓦斯相结合的综合治理措施。上述措施实施后,工作面煤层瓦斯含量大幅下降,工作面回采时绝对瓦斯涌出量最大为79.76 m3/min,回采期间工作面回风瓦斯体积分数最大为0.51%,上隅角瓦斯体积分数最大为0.68%,保证了工作面的安全回采。     

影响煤层瓦斯含量的多地质因素线性回归分析

煤层瓦斯含量是煤矿瓦斯防治的重要参数,对煤层含量的预测可以为瓦斯抽放和防治煤与瓦斯突出提供技术依据。以地质勘探期间实测瓦斯含量、钻孔的揭煤资料为基础,利用线性统计规律和瓦斯地质因素分析方法确定煤层瓦斯含量的主控因素,并对定性因素进行量化,通过丰富翔实的钻孔数据,采用多元线性回归的分析方法建立煤层瓦斯含量预测模型,可达到对矿井的瓦斯含量及分布规律进行预测的目的。     

穿层钻孔煤层段掏穴扩孔技术及应用

为提高低透气性煤层的预抽瓦斯效果,介绍了穿层钻孔煤层段掏穴扩孔卸压增透技术,运用数值模拟方法和现场实践相结合,分析了掏穴钻孔的增透增流机理。研究结果表明:对穿层钻孔煤层段掏穴扩孔后能排出大量煤体,钻孔周围煤体膨胀变形,煤体内地应力降低、裂隙增多、透气性大幅度提高,抽采影响半径可增大34.2%,瓦斯抽采浓度可提高2倍,瓦斯抽采纯流量可增大4-6倍。这一技术卸压增透效果明显,且施工简单,为矿井预抽煤层瓦斯提供了新途径。     

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。     

固化技术在巷道穿过突出煤层时的运用

金佳矿井 1721主平硐穿过18^#煤层，经打超前钻孔推断，该煤层为瓦斯突出煤层，为安全顺利通过18^#煤层，采用了钻孔排放瓦斯和固化煤层技术，取得明显效果。通过煤层固化技术的运用，收集了大量资料，总结了经验，为今后在巷道揭露和穿过突出煤层时提供了科学依据。