本煤层单一顺层瓦斯抽采钻孔的渗流场数值模拟

针对本煤层瓦斯抽采钻孔的合理布置问题,通过建立钻孔抽采瓦斯的渗流场控制方程和煤层变形场控制方程,结合钻孔抽采瓦斯的初始及边界条件,推导出钻孔抽采瓦斯渗流的固气耦合数学模型.以石壕煤矿本煤层单一顺层钻孔瓦斯抽采为工程实例,基于研究区域的煤层瓦斯赋存特征,采用数值模拟计算方法,获得了本煤层单一顺层钻孔周围煤层瓦斯压力、煤层瓦斯渗透率、煤层瓦斯渗流速度和煤层变形的分布规律.确定了本煤层单一顺层钻孔抽采瓦斯的有效影响半径,从而为本煤层单一顺层瓦斯抽采钻孔的优化布置提供了依据.研究结果表明,石壕煤矿本煤层单一顺层钻孔抽采瓦斯的有效半径分别为4 m左右;在延长钻孔抽放时间不到20%的情况下,减少了钻孔工程量50%左右,抽采效果良好.     

顺煤层钻孔抽放瓦斯数值模拟与应用

为获取顺煤层钻孔抽放瓦斯的合理参数,依据煤层瓦斯流动理论和质量守恒定律,以顺煤层抽放钻孔周围瓦斯流场为研究对象,建立了钻孔抽放瓦斯流动方程的数学模型.以新庄孜煤矿5213掘进工作面为例,采用MATLAB对钻孔瓦斯流场进行数值模拟,并与矿井的实际抽放情况进行了比较和分析,得出了适合该矿煤层的瓦斯抽放参数.抽放参数可以在淮南矿区相近煤层赋存条件下推广应用,以利于矿区高瓦斯矿井的安全生产.     

采空区高位钻孔瓦斯抽放的数值模拟

依据Darcy定律,在Navier-Stocks方程的基础上,对祁南煤矿综采工作面采空区瓦斯抽放问题作了计算分析,并进行了CFD数值模拟.从理论上模拟采空区瓦斯聚集过程,直观展示了瓦斯抽采时采空区流态、瓦斯分布变化.把抽放钻孔布置在顶板裂隙内,结合上隅角埋管实施瓦斯抽放,该抽放瓦斯技术起到了对开采工作面上隅角瓦斯的截流作用,现场管路测量显示,可抽出高浓度瓦斯达30%～80%(体积分数),工作面回风瓦斯的体积分数基本控制在0.3%以下.     

高瓦斯矿井开采层瓦斯抽采技术研究

针对不同煤层构造区,分析了煤层物理性质对水力扩孔钻孔和煤矿瓦斯抽放的影响,得出结论:液压钻孔扩孔可以不同程度地提高瓦斯抽采效率;水力钻孔扩孔的水射流压力主要取决于煤的结构,当煤层基本一体化时,喷射压力增大,泄放变得相对容易实现,对瓦斯抽采的阻碍作用减小,扩孔过程后瓦斯抽采明显增加.     

煤矿风井地面瓦斯抽采技术及综合利用技术研究应用

针对煤矿生产中涌出的瓦斯威胁着工作面的安全生产,以马兰矿井为研究对象,在分析该矿井地质、煤层、瓦斯涌出情况的基础上,选择斜向钻孔的瓦斯抽采方式,并将所抽采处的瓦斯用于矿井的发电,同时完成了瓦斯发电站设备及系统的选型.     

近距离煤层坚硬顶板巷道围岩支护技术实践

针对13号煤层开采过程中遇到的坚硬顶板巷道围岩支护难题,运用钻孔窥视技术和水力压裂法顶板岩性和围岩力学强度进行测试分析,结合现场数据和理论计算,确定了锚杆+钢带+锚索补强的巷道联合支护方式和支护参数,并以巷道表面位移和顶板离层值为主要监测指标,对该联合支护方式的有效性效果进行验证。实践应用效果检验,支护效果显著,具有良好的推广应用价值。     

瓦斯抽放煤层增透深孔聚能爆破钻孔参数

以焦作煤业集团九里山矿煤层深孔聚能爆破试验为基础,利用数值模拟分析了爆破煤体应力变化规律,发现聚能爆破效应导致应力峰值增大,扩大了煤体裂隙区范围.同时对聚能爆破钻孔参数进行优化,确定了合理的炮孔直径、爆破孔间距、爆破孔与邻近抽放孔及煤层顶底板间距.现场试验结果表明:优化的钻孔参数不仅使聚能爆破增透效果显著而且保证了爆破过程的安全.     

采空区瓦斯抽采的数值模拟及工程实践应用

随着煤矿工作面推进速度的加快,采空区瓦斯治理工作成为了煤炭企业的重点安全工作。史山煤业通过CFD模拟分析,采用工作面顶板高位穿层钻孔、上隅角插管及采空区抽采的方法进行重点区域的瓦斯治理。经计算,9号煤工作面与采空区瓦斯抽采总量预计可达4.2 m~3/min和1.3 m~3/min,上隅角瓦斯浓度稳定控制在1%,符合煤矿安全规定。     

煤矿井下高位裂隙带瓦斯预抽技术研究

针对30703工作面回采期间采空区瓦斯涌出量大问题,提出综合采用定向长钻孔、高位钻孔对采空区顶板裂隙瓦斯进行抽采。结合30703采煤工作面现场实际条件,采用理论分析、数值模拟技术手段分析7#煤开采后覆岩冒落带、裂隙带发育高度,并结合覆岩岩性确定钻孔布置层位。对30703工作面定向长钻孔、高位钻孔布置情况进行详细研讨,并分析瓦斯抽采效果。现场应用后,30703工作面回采期间定向长钻孔、高位钻孔瓦斯抽采纯量可分别达到12.9m³/min、3.51m³/min,采空区瓦斯涌出量大问题得以较好解决。     

智能化综采工作面瓦斯抽采方法及效果

分析了山西某矿智能化开采瓦斯抽采方法及效果。采用分源预测法,预测最大绝对瓦斯涌出量12.9m3/min,最大相对涌出量为10.97 m3/t。瓦斯涌出量本煤层斯涌出为主约为61.44%,邻近层瓦斯涌出量约占38.56%。工作面掘进前,在运巷钻场采用长距离顺层钻孔方法进行区域预抽。工作面掘进期间,在材巷和运巷同步施工钻场,随掘随抽。工作面回采期间,工作面材、运巷本煤层钻孔、4号上预抽钻孔、裂隙带钻孔以及上隅角插管抽采相结合的抽采方法进行治理瓦斯。后期效果考察中,瓦斯抽采纯量为6.31 m3/min,工作面瓦斯预抽率为43.1%,说明抽采方案具体可行,能够满足工作面掘进及回采期间的抽采达标要求。     

大直径岩石走向钻孔代替高位抽巷技术研究

魏家地煤矿1112综放工作面瓦斯漏出量较大,为了减少工作面回采过程中瓦斯对安全生产的威胁,在1112综放工作面采用大直径岩石走向高位钻孔代替第二回风巷抽排采空区瓦斯技术试验。     

贺西矿3316工作面立体式瓦斯抽采技术研究

瓦斯涌出一直是制约煤炭高效开采的不利因素,为了实现采面瓦斯高效治理,贺西矿采用VLD-1000型钻机施工长距离定向钻孔对瓦斯进行抽采.以3316工作面瓦斯治理为工程实例,对采面回采巷道掘进前、掘进中以及采面推进过程中采取的瓦斯抽采技术进行详细阐述.现场应用后,巷道掘进、采面回采期间均未有瓦斯异常涌出情况;上隅角、回风巷...     

官地煤矿22611工作面底抽巷抽采技术应用

为了解决官地煤矿2号煤层开采时,3号煤瓦斯涌入2号煤层造成工作面瓦斯涌出量大、瓦斯浓度易超限的问题,根据2号、3号煤层的地质条件,提出了底抽巷抽采邻近层卸压瓦斯的技术方案,并在官地矿22611工作面进行实施。该方案在3号煤底抽巷两侧施工钻孔,覆盖区域为整个22611工作面下方,并进行瓦斯抽采。结果表明,该方案取得了良好的抽采效果,解决了2号煤层开采过程中存在的瓦斯超限问题。底抽巷抽采瓦斯技术是一种解决邻近层瓦斯涌入有效方法。     

白羊岭煤矿长距离定向高位钻孔治理上隅角瓦斯技术研究

为解决白羊岭煤矿上隅角瓦斯超限问题,以 15111 工作面为工程背景,结合理论分析、经验公式计算等确定了定向高位钻孔的空间位置,并通过现场施工实验分析了长距离定向高位钻孔和定向顺层钻孔的瓦斯抽采效果。结果表明：15111 工作面施工高位定向钻孔抽采浓度 31.8%～72.3%,单孔混合量 5.2～7.5 m³/min;15108 工作面施工定向顺层钻孔抽采浓度 15.05%～56.6%,单孔混合量 0.384～0.853 m³/min,定向高位钻孔抽采效果、经济效益更好。通过施工长距离定向高位钻孔,取消了上隅角埋管抽采措施,治理了上隅角瓦斯超限。     

近距离高瓦斯煤层群倾斜高抽技术的应用研究

分析了沙曲矿14201工作面的瓦斯涌出特点,对倾斜高抽巷治理瓦斯的工艺技术参数进行了优化,观测了高抽巷治理瓦斯的效果．研究表明,在沙曲矿三软条件下近距离高瓦斯煤层群实施倾斜高抽技术治理瓦斯效果明显,能够抽放出大量的高浓度瓦斯,为工作面的安全生产提供了技术保障．