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.     

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.     

提高煤矿瓦斯抽放效果的控制爆破技术

瓦斯抽放是我国治理瓦斯灾害的主要措施,目前抽放率较低．采用控制爆破技术进行提高瓦斯抽放效果的研究,解决了在高瓦斯煤层爆破的安全起爆、长水平炮孔中的装药技术和炸药品种的选择等问题．爆破后瓦斯自排量较非爆区提高5倍以上,抽放率提高明显,抽放时间缩短1/3以上．     

工作面瓦斯抽采方法研究

为进一步提升煤矿生产的安全性,避免瓦斯涌出超标导致爆炸事故的发生,以某矿井的02号煤层为例,在对工作面涌出瓦斯特性参数分析的基础上,根据瓦斯抽采方法的选择原则,并结合煤层赋存条件和巷道布置情况,分别对开采层、邻近层和采空区的瓦斯抽采方法进行设计;最后,对工作面的瓦斯抽采效果进行预测,并取得理想结果。     

关于井下综采工作面上隅角瓦斯治理的设计研究

随着矿井综采面的逐步推进,受井下放顶、周期来压和遇到断层或构造的影响,综采工作面上隅角瓦斯涌出量会有明显异常,且存在超限的可能性.以沁源梗阳矿井上隅角瓦斯治理为工程实例,提出设计建设井下移动式瓦斯抽放泵站来抽采瓦斯,解决瓦斯超限.     

矿井瓦斯治理及通风系统的优化

为进一步保证煤矿生产的安全性,解决工作面推进所导致的通风能力不足、瓦斯浓度超标的问题,在对B矿生产条件综合分析的基础上,首先,对B矿通风系统现状进行分析总结,提出相应的优化改造方案;其次,在埋管抽放的基础上增加高位钻孔抽放方案,并完成高位钻孔抽放工艺参数的设计;最后,分别对通风系统和瓦斯抽放治理的优化效果进行评估。     

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.     

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.     

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。     

综采工作面瓦斯抽采参数优化研究

对某矿2603综采工作面本煤层瓦斯抽采钻孔、高位裂隙瓦斯抽采钻孔现场应用过程中存在的制约瓦斯抽采效果的因素进行分析,并针对性提出优化措施。现场应用后,本煤层钻孔瓦斯抽采纯量平均提升17.5%、高位钻场瓦斯抽采纯量平均提升50%;同时采面回风巷、回风隅角瓦斯浓度分别被控制在0.6%、0.5%以内,回采期间未出现瓦斯超限事故,优化效果显著。     

煤矿保护层开采定向长钻孔卸压瓦斯治理技术研究

为有效治理煤矿保护层瓦斯,基于煤与瓦斯突出矿井煤层开采工况,分析了矿井保护层瓦斯来源,设计了定向长钻孔瓦斯治理方案,介绍了定向钻进原理与具体施工方案,并观测了完成钻探后75 d内的,瓦斯实际抽采浓度与纯量,结果表明,采用定向长钻孔瓦斯抽采技术与常规底板卸压钻孔抽采技术相比,瓦斯抽采效果更好的是定向长钻孔瓦斯抽采技术,定向长钻孔瓦斯抽采技术的单日瓦斯抽采纯量可达到常规底板卸压钻孔瓦斯抽采纯量的1.34～2.56倍,可有效治理保护层开采卸压瓦斯,更好的保障保护层安全开采。     

高位钻孔抽采复合煤层顶板围岩及邻近层瓦斯技术的成功应用

文章介绍了广旺公司代池坝煤矿在施工高位钻孔对复合煤层采面顶板围岩及邻近层瓦斯进行研究,提出将瓦斯抽采钻孔沿开采煤层走向布置在煤层顶板上方的裂隙带岩石中,抽采出裂隙带及邻近层大量瓦斯,有效控制住了采面回风及上隅角瓦斯超限,在应用中取得了显著的经济效益和社会效益,为同类型矿井采煤工作面瓦斯治理提供了理论依据和现场参考。     

基于水力压裂技术的降低煤层突出系数方法研究

针对煤矿井下高瓦斯、低透气性煤层在综采作业时所面临的瓦斯抽采困难的问题,提出了一种新的基于水力压裂技术,通过进行钻孔优化、精确分析水力压裂左右范围等,实现了降低煤层突出系数,提高瓦斯抽采效果的目的。根据实际应用表明,该技术能够将煤层透气性系数提升34.7倍,将煤层内瓦斯的抽采流量提升了58.6%以上,有效提升了井下瓦斯治理成本和综采安全性。     

低透气性煤层井下分段点式水力压裂增透

通过数值分析和现场试验的手段分析了井下低透气性煤层分段点式水力压裂的原理和过程.井下分段水力压裂意在改变传统压裂的受力方式,使煤体多点受力,相互作用,最后产生压裂的效果.经过在城山煤矿西二采区水力压裂孔的试验,在压裂半径为5~7m条件下,得出了试验地点临界注水压力为14MPa,水压在14~20MPa进行分段点式水力压裂较为适宜,试验过程简单易行,在现有条件下压裂可在5 min内完成,试验地点压裂后钻孔平均抽放瓦斯流量和体积分数明显提高.     

保护层开采工作面瓦斯综合治理技术研究

针对矿井回采煤层瓦斯含量高、压力大等问题,提出先回采下覆厚度较薄、瓦斯治理难度相对较低的6号煤层。将6号煤层作为保护层开采,从而消除下覆9号煤层、上覆2号及5号煤层的突出危险性。针对6号煤层10601工作面回采期间上邻近层、下邻近层以及采空区瓦斯涌出量大等问题,提出综合采用高位钻孔、高抽巷、采空区埋管、强化本煤层抽采等方式进行治理。现场应用后,10601工作面回采期间回风隅角、回风流瓦斯浓度分别控制在0.43%、0.32%以内,采面瓦斯涌出量大问题得以较好解决。     

关于放顶煤工作面瓦斯治理的技术研究

综采放顶煤开采技术已经成为我国煤矿实现高产高效的主要途径.由于工作面揭露煤层出现瓦斯异常涌出现象,加上放顶煤工作面一次采全高,产量集中,瓦斯的绝对涌出量将明显增加,在下作面后方采空区上部积聚的部分瓦斯随顶煤的冒落将涌人工作面,易导致瓦斯超限及潜在的瓦斯灾害.因此,瓦斯安全问题是综采放顶煤开采的主要研究课题之一,意叉重大.针对放顶煤工作面瓦斯偏高的情况,本文对工作面瓦斯涌出来源进行了分析,找出了采空区瓦斯分布规律,提出了瓦斯治理措施,以确保安全生产,带来更高的经济利益和社会效益.     

矿井综放开采工作面瓦斯涌出来源与分布规律分析

以某矿31101综放工作面回采为工程实例,根据已有资料并结合矿井采掘期间煤层瓦斯含量测定结果,对该矿11号煤层瓦斯含量随埋深变化情况进行预测,分析采面瓦斯涌出来源,并根据现场实测结果分析采面瓦斯分布规律,为后续采面瓦斯治理提供经验借鉴。     

大采高综采工作面瓦斯分布特征及综合治理技术研究

针对大采高综采工作面瓦斯治理难题,以西曲矿18401综采工作面为研究对象,通过对工作面多个位置进行瓦斯含量监测,分析了工作面瓦斯来源及瓦斯分布特征规律,提出了本煤层预抽、高位裂隙带抽采、煤柱钻孔综合瓦斯治理技术实现了大采高综采工作面安全高效生产,同时为类似地质条件矿井瓦斯综合治理提供了借鉴。     

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．