马兰矿10610工作面大直径钻孔瓦斯抽采技术研究及应用

为对马兰矿10610工作面的瓦斯进行有效治理,提出采用大直径钻孔的方式对工作面采空区瓦斯进行抽采,根据工作面的具体情况对大直径抽采钻孔的各项参数进行具体设计,实施后对抽采效果进行监测分析。结果表明:大直径钻孔瓦斯抽采技术实施后,抽采效果良好,上隅角瓦斯含量稳定在0. 3%～0. 8%,为工作面的安全回采提供了保障。     

井下大直径钻孔瓦斯抽采技术研究

为研究面间煤柱内的大直径钻孔抽采采空区瓦斯效果,基于某矿实际生产条件及COMSOL数值模拟软件,依据上覆岩层运移理论、采空区顶板岩性、顶板垮落破坏特征对采空区孔隙率进行了分块赋值,COMSOL数值模拟研究结果表明:钻孔布置的最佳距离为8～10 m。考虑经济因素及顶板垮落步距的影响,钻孔布置的最佳距离应为10 m;靠近工作面上隅角处,采空区内瓦斯浓度呈中心高、四周低的圆环状分布,该低瓦斯浓度圆环的出现与大直径钻孔对采空区内瓦斯的抽采作用密切相关。ORIGIN数据拟合及计算表明:10 m钻孔间距条件下,控制上隅角瓦斯浓度不超限的钻孔最小瓦斯抽放量为5.4 m³/min。该理论成果的成功运用,指导了该矿的生产安全。     

大直径钻孔代替横贯埋管抽采上隅角瓦斯浅析

回采工作面U型通风其上隅角容易积聚瓦斯,为解决这一问题,屯兰矿利用大直径钻机在22301瓦斯治理巷施工大直径钻孔替代工作面回风巷与瓦斯治理巷工作面横贯,埋设大直径管路,通过负压抽采上隅角瓦斯,解决了工作面瓦斯超限问题。     

大直径穿层递进埋管抽采技术数值模拟

上保护层开采后,随着顶底板岩层移动、冒落,在顶底板一定范围内邻近层与保护层之间的煤岩层中形成导通裂隙,邻近层卸压瓦斯沿裂隙进入保护层采空区,又因采空区漏风的存在,易造成工作面上隅角瓦斯超限。为解决这一问题,提出了大直径穿层递进埋管瓦斯抽采技术,并通过FLUENT软件的模拟,得出穿层埋管的最佳间距及抽放孔的合理孔径。     

高位大直径钻孔采空区瓦斯抽采技术研究

为了解决高瓦斯矿井工作面采空区瓦斯涌出问题,以高河能源E2306工作面为对象,研究提出采用高位大直径钻孔替代高抽巷进行采空区瓦斯治理,确定了高位大直径钻孔布置参数和施工工艺,并对抽采效果进行了井下试验分析.从瓦斯浓度、抽采混量和抽采纯量进行分析对比,高位大直径钻孔替代高抽巷抽采效果更好.     

东曲煤矿大直径钻孔瓦斯抽采治理技术研究

上隅角瓦斯浓度超限问题严重影响煤矿安全生产工作,针对东曲煤矿瓦斯抽采流量低、工作面瓦斯浓度超限等问题,采用数值模拟方法对150 mm、250 mm、350 mm直径钻孔,以及-45 kPa、-30 kPa、-15kPa抽采负压的瓦斯抽采效果进行对比。以28802-2工作面为例,选取350 mm大钻孔与-45 kPa抽采负压进行30 d的瓦斯流量与浓度监测,结果表明瓦斯治理取得了良好效果。     

大直径多分支长距离高位钻孔抽采技术研究

为了解决综放工作面采空区瓦斯大量涌出造成上隅角瓦斯超限的问题,通过采用大直径多分支长距离高位钻孔顶板裂隙瓦斯抽采技术,实现了精准定位钻孔层位,高效抽采瓦斯,消除上隅角瓦斯超限,减少了钻场巷道和钻孔工程量,节省巷道、钻孔施工时间,有效缓解了生产接替紧张局面,确保了回采期间上隅角瓦斯浓度符合要求,实现了矿井生产安全高效的目...     

大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯技术研究

针对高瓦斯厚煤层高强度开采条件下“三进两回”型通风系统回风隅角瓦斯治理的难题,通过对矿井回采工作面通风方式进行优化,使工作面形成偏“Y”型的通风方式,并与大直径水平钻孔施工工艺相结合,提出了大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯技术,应用于保德煤矿综采放顶煤回采工作面的采空区瓦斯抽采。结果表明：偏“Y”型通风方式可减少工作面巷道掘进工程量,缩短准备周期,为瓦斯抽采创造了良好的时空条件;大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯技术的应用效果明显,可连续、高效实施采空区的密闭抽采,有效控制采空区瓦斯涌出强度;大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯技术能够实现对抽采负压的有效控制,有利于进一步提高采空区瓦斯抽采效果,并且其抽采支管可回收,可降低矿井瓦斯治理的成本。     

大直径顶板钻孔替代高抽巷抽采瓦斯技术

针对淮南矿业集团丁集煤矿1262(1)矿井西一采区11-2煤层首采工作面瓦斯超限问题,提出了采用大直径顶板钻孔替代高抽巷抽采瓦斯技术。对实际应用效果进行考察发现,采用大直径顶板走向长钻孔为主的抽采方法后,工作面平均产量达到8 000 t/d。在大直径顶板钻孔抽采瓦斯后未发生超限现象,回风巷测得的瓦斯浓度最大未超过0.55%。研究成果对今后类似条件下的瓦斯防治有一定借鉴价值。     

顶板大直径千米长钻孔抽采瓦斯技术

在分析了14205综采工作面瓦斯涌出特征的基础上,进一步对顶板采动裂隙分布特征及顶板千米长钻孔抽采技术原理进行了研究,结合从德国引进的千米长定向钻机设备,提出了千米长钻孔高抽钻孔组和裂隙钻孔组联合抽采技术.     

超大直径钻孔采空区瓦斯抽采技术研究

为了降低U型通风采煤工作面上隅角瓦斯浓度,弥补高抽巷层位布置不合理造成的抽采量的不足,节省前期采用Y型通风进行沿空留巷的施工成本,提出了超大直径钻孔(550 mm)采空区瓦斯抽采技术。基于理论分析和现场分析试验,发现超大直径钻孔间距定为15 m或者20 m时抽采效果较为理想。现场应用实践表明:大直径钻孔抽采采空区瓦斯与普通采空区埋管抽采相比,抽采纯量提高了54.9%,抽采瓦斯体积分数提高了1.33倍。和沿空留巷"偏Y型通风"治理瓦斯相比,可使得回风流中的平均瓦斯体积分数降低12.7%,大幅节省了人员的投入。U型通风采煤工作面上隅角的瓦斯浓度得到有效控制,有效取代了上隅角埋管和沿空留巷,大幅提高了煤矿的生产效益。     

大流量埋管瓦斯抽采技术研究与应用

结合平煤四矿己三、戊九采区上隅角瓦斯经常超限问题,研究应用了大流量埋管抽放上隅角瓦斯及尾巷预埋管抽放瓦斯技术,并考察了其效果,不但解决了瓦斯超限问题,同时取得了较好的经济社会效益。     

大直径抽采钻孔套管护孔强度研究

为了研究大直径抽采钻孔套管护孔技术,以同煤集团塔山矿三盘区首采面为研究背景,采用理论分析、数值模拟和现场验证相结合的方法进行研究,根据塑性理论,推导了钻孔套管塑性区应力场的解析解和套管-围岩系统的极限强度表达式;运用FLAC~(3D)软件分析了有、无套管护孔2种情况时,大直径钻孔的应力分布规律,并且通过现场进行了验证;结果表明,随着采面的推进,不管有、无套管护孔,采动对大直径钻孔的影响强度及范围逐渐增大,并且有套管护孔时极限强度比无套管护孔时最大能达到3.47倍。     

高瓦斯煤层群顶板大直径千米钻孔抽采技术

基于瓦斯流动规律建立了顶板裂隙抽采钻孔组抽采条件下垂直平面上的瓦斯流动模型,应用复变函数理论对该模型进行了求解,并开展了钻孔之间抽采量及其相互影响的研究.在分析研究顶板大直径千米钻孔抽采技术原理的基础上,结合从德国引进的DDR-1200千米定向钻机,开展了顶板大直径千米钻孔瓦斯抽采技术的试验研究.研究结果表明,实施顶板大直径千米钻孔抽采技术治理瓦斯效果显著,钻孔抽采瓦斯浓度可达50％以上,能抽采出大量高浓度瓦斯,实现煤与瓦斯安全高效共采.     

大直径钻孔在瓦斯抽采中的应用

杉木树矿为煤与瓦斯突出矿井,瓦斯灾害严重,瓦斯抽采对矿井安全生产具有重大意义,而瓦斯抽采的关键影响因素在于煤层的透气性和抽采钻孔。由于以前施工的钻孔终孔孔径小（<75 mm）,有效抽采段长度短,抽采效果差,不利于瓦斯的抽采;采用直径大于120 mm的钻孔后,钻孔孔径增大,钻孔更深,有效抽采长度更长,孔内暴露面积更大,孔内裂隙较φ75 mm钻孔更发育,提高了煤层的透气性,抽采效果好。大直径钻孔在杉木树矿的成功应用,提高了抽采率,为杉木树矿创造了安全生产的条件。     

大直径钻孔煤柱穿管抽放采空区瓦斯技术研究

桑树坪二号井工作面采用从相邻的2个回风巷之间施工联络巷,建筑隔爆闭墙压管抽放采空区瓦斯存在诸多弊端。试验直接在相邻的回风巷煤柱施工大直径钻孔,通过钻孔穿管进行抽放采空区瓦斯。为此研制大直径施工钻头,采用煤柱穿管技术代替了原来的联巷压管抽放技术,节省了联巷及隔爆密闭施工等工序,同时解决了回采后期的闭墙漏风问题,工作面上隅角瓦斯治理效果非常好,具有良好的技术经济效益。     

大直径高位钻孔代替高抽巷抽采瓦斯的研究

针对高抽巷施工工程量大、投入大的问题,在沙曲矿24207综采工作面进行了大直径高位钻孔替代高抽巷的试验,对二者的抽采效果进行了对比分析。高位钻孔抽采瓦斯效果达到了高抽巷抽采瓦斯的效果,且高位钻孔呈扇形布置,能扩大抽采范围,延长瓦斯抽采服务时间,提高瓦斯抽采率,将工作面回风瓦斯体积分数控制在0. 33%左右。应用结果表明用大直径高位钻孔代替高抽巷进行瓦斯抽采是可行的。     

抽采钻孔直径与采空区瓦斯抽采效果关系研究

通过COMSOL数值模拟软件,对经坊煤矿3-802工作面不同钻孔直径下瓦斯压力的变化情况、相同直径下瓦斯压力随时间的变化情况以及多钻孔耦合作用下瓦斯压力的变化情况进行研究,得出本工作面瓦斯抽采最佳钻孔直径为65mm,并得出钻孔间距的确定原则。