多煤层近距离保护层开采瓦斯涌出规律及抽采方案研究

 为确保近距离保护层工作面的生产安全,采用分源预测方法对罗州煤矿首采工作面瓦斯涌出规律进行分析,研究表明本煤层瓦斯涌出占16.9%,上邻近层瓦斯涌出占50.7%,下邻近层瓦斯涌出占32.4%。在此基础上对罗州煤矿瓦斯抽采方案进行优化设计,首采工作面采用本煤层顺层平行斜交钻孔、采空区埋管抽采结合通风稀释瓦斯,上邻近层采用高抽巷抽采环形裂隙圈内高浓度瓦斯,下邻近层采用底板穿层钻孔抽采底臌断裂带和底臌变形带内的卸压解吸瓦斯。通过保护层卸压开采配合卸压瓦斯强化抽采方法,降低了卸压煤层瓦斯含量,消除了被保护层煤与瓦斯突出危险性。     

董家河煤矿22518综采面瓦斯涌出规律研究

在对综采工作面瓦斯来源分析的基础上,根据董家河煤矿22518综采工作面瓦斯涌出数据,采用瓦斯单元测定法分析了工作面瓦斯浓度分布规律及影响因素。研究结果表明:22518工作面瓦斯涌出主要来源于本煤层和上覆邻近煤层,瓦斯治理方法应采用以本煤层预抽和边采边抽为主,邻近层抽采为辅,在采煤工作面回风巷布置高位钻孔对上覆邻近煤层卸压瓦斯进行抽采。研究成果对保证高产、高效综采工作面的正常生产提供决策依据。     

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。     

南煤集团12#煤层开采上邻近层瓦斯治理技术

为解决12^#煤层回采期间上邻近层瓦斯涌出量大的问题,采用数值模拟分析上邻近层瓦斯运移规律,得出上邻近层瓦斯会分别在10^#、11^#煤层和9^#煤层附近形成低位和高位瓦斯富集区,基于模拟结果设计上邻近层瓦斯治理采用高位+低位钻孔联合抽采的方式。结果表明：抽采方案实施后,瓦斯抽采率在85%以上,回采期间无瓦斯超限现象。     

吕梁矿区近距离煤层群下邻近层瓦斯抽采方法研究

针对吕梁矿区主要矿井属近距离煤层群开采,且上部煤层回采面瓦斯涌出以下邻近层为主的特点,提出了下邻近层瓦斯抽采从瓦斯涌出源头上进行治理,并充分利用开采煤层的扰动卸压作用重点进行"拦截抽采"的抽采技术方法。高家庄煤矿、神州煤矿、赤峪煤矿等煤矿的下邻近层抽采实践表明,针对不同煤层瓦斯条件,通过采取合理的抽采方法,下邻近层卸压增透区瓦斯抽采量和抽采率可明显提高,达到了节省抽采成本、提高抽采效果的目的,对吕梁矿区近距离煤层群条件下邻近层瓦斯治理具有重要的借鉴意义。     

辰通煤业综放工作面多位一体瓦斯治理技术

为了解决辰通煤业回采工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯浓度高的问题,结合矿井瓦斯涌出特点和二盘区地质情况,通过实施本煤层预抽、上隅角抽采和邻近层瓦斯抽采相结合的多位一体瓦斯抽采方法,分别对回采工作面煤层瓦斯、采空区瓦斯和邻近层瓦斯进行抽采,从而控制回采工作面瓦斯涌出量,实现了回采工作面安全开采。     

近距离突出煤层群瓦斯综合治理技术应用研究

采用实验室测定的方法对屯兰矿2#、8#煤层瓦斯参数进行了测定,2#、8#煤层瓦斯含量分别为13.57m3/t、8.631～15.49m3/t。采用实地调研的方法,得出2#煤层工作面瓦斯涌出主要来自邻近煤层,8#煤层回采工作面瓦斯主要来源于本煤层的结论。提出了上邻近层瓦斯抽采、本煤层瓦斯抽采、下邻近层瓦斯抽采、采空区抽采结合底板岩巷穿层钻孔的方法进行孔瓦斯抽采消突的方法,实测效果良好。     

高瓦斯厚煤层采动裂隙发育区瓦斯抽采技术

针对高瓦斯厚煤层开采过程中采动裂隙发育区瓦斯涌出量大的问题,通过现场观测得知采空区瓦斯和邻近层瓦斯占工作面全部涌出瓦斯的50％以上,并确定了工作面裂隙带高为15.68～28.68m.基于此,提出了在传统本煤层瓦斯抽采和邻近层瓦斯抽采的基础上,在采动裂隙发育区采用高位钻孔抽采瓦斯的方法进行瓦斯抽采,并确定了瓦斯抽采的相关参数.实践表明:裂隙带邻近层高位钻孔瓦斯抽采效率大于本煤层瓦斯抽采和单纯邻近层瓦斯抽采效率,工作面瓦斯抽采率达53％.     

高瓦斯矿井近距离煤层群下邻近层瓦斯治理方法研究

高瓦斯矿井近距离煤层群上部煤层开采时,工作面瓦斯涌出以下邻近层为主,采用传统采空区抽采方法存在一定局限性,尤其是薄煤层开采时瓦斯抽采效果不理想。根据山西省吕梁矿区神州矿井煤层赋存条件、瓦斯涌出量预测结果,分析了矿井回采工作面瓦斯涌出的构成特点,并结合煤层、瓦斯赋存情况,提出"在下邻近煤层布置抽采巷道,施工顺层钻孔进行拦截抽采"的瓦斯治理方法。该抽采方法能够实现从源头上治理瓦斯的目的,能有效地保证工作面的回采安全。     

近距离煤层群综合立体式瓦斯抽采方法及效果分析

近距离煤层群工作面在准备和回采阶段的瓦斯不仅有本煤层涌出,邻近层还有大量涌出。在工作面掘进时期可向本煤层打钻孔实施采前预抽,而工作面回采时期邻近层瓦斯涌出主要是通过采空区上部裂隙带离层区。对邻近层抽采的各种方法进行了分析,得到瓦斯抽采巷道与钻孔布置的最佳参数,并与实际进行比较,对24207工作面瓦斯抽采工艺参数进行优化。     

基于FLAC和Fluent数值模拟的煤层瓦斯运移规律研究

为了研究煤层瓦斯运移规律,确保矿井的安全生产,采用FLAC和Fluent数值模拟相结合的方法,分析了多孔介质瓦斯运移特征,研究了回采工作面瓦斯来源,主要由开采层瓦斯涌出和邻近层瓦斯涌出2部分组成,得到了煤层初始瓦斯含量与残存量的关系以及回采工作面瓦斯涌出量预测结果,模拟分析了不同钻孔直径下的周围煤体塑性区分布以及不同钻孔直径下抽采钻孔抽采影响范围。研究为实现煤与瓦斯共采提供了借鉴。     

煤层群首采工作面瓦斯治理技术

通过对首采工作面瓦斯的分析测算,了解到煤层群首采工作面的瓦斯涌出主要来源于邻近不可采煤层,结合开采情况,采用开采层预抽、邻近层抽放、采空区埋管抽放的综合抽放技术,使首采工作面瓦斯抽出率达到80%以上。通过以上技术治理瓦斯,没有发生过首采工作面瓦斯超限。     

钻孔预抽煤层瓦斯运移规律研究

为了研究钻孔预抽煤层瓦斯运移规律,首先采用分源预测法,对某煤矿工作面瓦斯进行预测,得出回采工作面瓦斯涌出以开采层瓦斯涌出为主。分析了瓦斯抽放可行性和未卸压瓦斯抽放难易程度,确定该矿煤层为可以抽采煤层。然后,采用Fluent数值模拟软件分析了不同抽采时间的抽采影响范围。研究得出:钻孔抽采负压对煤层抽采半径的影响不大;抽采时间和钻孔直径对煤层的抽采影响较明显。研究为煤矿瓦斯抽放钻孔参数设置提供了理论指导。     

高位钻孔抽采技术在工作面瓦斯治理中的应用

上良煤业工作面瓦斯涌出量大,已成为制约生产及安全的主要因素。测定了煤层瓦斯含量,根据分源预测法计算工作面瓦斯涌出量,分析工作面瓦斯涌出来源及构成;针对邻近层瓦斯涌出量占3303工作面瓦斯涌出量比例较大的特点,设计钻孔参数及抽采工艺,采用高位钻孔抽采技术抽采邻近层瓦斯,为工作面瓦斯治理提供技术保证。     

近距离突出煤层群煤巷瓦斯预抽设计研究

针对近距离突出煤层群采动影响下的邻近层瓦斯涌出治理难度大的问题,根据矿井煤层瓦斯含量高,煤层透气性差的特点,结合矿井突出规律、抽掘采部署实际情况以及相似矿区的瓦斯治理方式,提出煤巷条带瓦斯预抽设计,优化抽采钻孔参数,合理布置瓦斯预抽巷,提高瓦斯抽采率,有效解决了瓦斯涌出问题,为矿井瓦斯抽放提供必要的技术指导。     

近距离煤层瓦斯涌出量影响因素之研究

为提高近距离煤层采煤面瓦斯涌出量受邻近层影响程度的预测准确性,以西山矿区西铭矿48402工作面为例,通过对地应力、瓦斯分布、瓦斯含量、瓦斯抽采等方面的分析研究,根据该面相关实测参数,得出了影响瓦斯涌出量的因素主要是三个方面,即:项底板应力变化引起的煤层瓦斯涌出量的变化、采空区内平均瓦斯含量随着距工作面距离增大而减小、采空区内瓦斯分布的状况对工作面瓦斯涌出量具有直接的影响.确定了今后开采8#煤层时,除对本煤层进行抽采外,还要对上邻近层施工高位孔,对下邻近层9#煤层施工底抽钻场的办法,为今后瓦斯综合治理提供了科学依据.     

五虎山煤矿瓦斯赋存规律及分源治理技术

根据五虎山煤矿近距离煤层群开采的特点,在分析矿井瓦斯赋存和涌出规律、计算工作面瓦斯涌出量的基础上,提出了"定向长钻孔区域预抽、邻近层卸压抽采、采空区瓦斯抽采"的适合近距离高瓦斯煤层群开采的分源瓦斯治理技术。该技术的应用使得矿井瓦斯涌出得到有效治理,确保了采掘工作面的安全高效生产。     

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。     

高抽巷位置对瓦斯抽采效果的数值模拟研究

针对石港矿15#煤层瓦斯涌出特征,采用高抽巷抽采邻近层的高浓度瓦斯,但是随着工作面不断地向前推进,采动裂隙带的不断变化和破坏,使得顶板高抽巷发生变形破坏,从而直接影响了邻近层瓦斯的抽采效果,通过实测数据和数值模拟的研究分析,高抽巷合理的位置是制约邻近层瓦斯抽采的重要因素。     

超长综放面瓦斯涌出特征及其影响因素

对以邻近层瓦斯涌出为主的阳泉三矿K8206高瓦斯超长综放面瓦斯涌出特征进行了分析,研究了工作面推进速度、生产能力及高抽巷抽采能力对工作面瓦斯涌出量的影响,取得了超长综放面本煤层瓦斯涌出量和生产能力之间、邻近层瓦斯涌出量和推进速度之间的关系式．研究表明：后部高抽巷合理布置和促使顶板早垮是工作面快速度过初采期的主要办法;采取有效措施降低本煤层瓦斯涌出量和保证走向高抽巷良好的抽采能力是高瓦斯超长综放面高产高效的有力保障．