阜生煤业瓦斯抽采技术实践

阜生煤业2013年采掘工作面主要布置于一采区,结合所布置掘进工作面的瓦斯地质条件,确定了1103运输巷瓦斯抽采方案为:区域条带预抽、局部补充钻孔和边掘边抽。介绍了阜生煤业掘进工作面1103运输巷的开采条件和瓦斯抽采方案,检验了部分钻孔抽采效果,并对抽采参数进行了分析。结果表明,钻孔抽采效果显著,该抽采方案可有效降低煤层瓦斯突出倾向性。     

近距离煤层群高瓦斯工作面瓦斯立体抽放模型的建立和应用

针对近距离煤层群高瓦斯工作面的地质和开采条件,建立了高瓦斯工作面巷道掘进期间和工作面推采期间的瓦斯立体抽放巷模型。巷道掘进期间采用预掘内错底板低位巷或内错顶板高位巷并布置穿层钻孔或布置随掘进的瓦斯抽放钻场进行瓦斯的立体抽放;工作面推采期间采用内错顶板高位巷穿层钻孔和工作面巷道顺层钻孔预抽瓦斯的立体抽放技术。以瓦斯立体抽放模型为基础,结合矿井实际地质条件、矿井巷道围岩与开采环境条件和技术工艺条件,进行了瓦斯立体抽放的实地实验和应用,确定瓦斯抽放巷的垂距和内错距离为15 m、高位巷钻场间距100 m、顺层钻孔间距2 m等参数;并进行了保护层瓦斯的预抽。通过瓦斯立体抽放实现了巷道掘进与工作面开采的瓦斯抽放要求,既控制了本煤层工作面的瓦斯浓度,实现了安全开采,又释放了上部煤层的瓦斯。     

土城矿14129综采工作面瓦斯治理的经验与教训

采用底板预抽巷、本煤层、高位巷进行抽放,解决14129综采工作面在掘进和回采期间的瓦斯,从而达到14129综采工作面在掘进和回采期间的瓦斯在作业过程中不超限。     

城山煤矿瓦斯综合治理技术应用实践

城山煤矿在不同区域、不同煤层和不同工作面,分别采取针对性的瓦斯抽采技术,实现了矿井瓦斯治理由"被动治到主动治"的根本转变。重点对顶板瓦斯巷抽采技术、高位钻场大直径近水平钻孔抽采技术、千米长钻孔抽采瓦斯技术、区段顶板瓦斯巷与采煤工作面上解放层联合抽采瓦斯技术、掘进工作面边掘边抽抽采技术进行了介绍。     

南庄煤矿回采工作面取消瓦斯尾巷可行性研究

为了减少瓦斯尾巷掘进工程量和资金投入,缩短工作面接替时间,在南庄煤矿15#煤层8820工作面考察了不同通风和抽采方式下瓦斯浓度和瓦斯涌出情况,研究取消瓦斯尾巷的可行性。研究表明,15#煤层回采工作面在取消瓦斯尾巷后,采用"U"型通风方式结合高抽巷瓦斯抽采可以解决工作面瓦斯问题,为后续回采工作面通风系统选择提供了依据。     

松软低透煤层掘进工作面瓦斯抽放技术研究

介绍了突出煤层掘进工作面瓦斯抽放方法试验,考察得出了巷帮抽放长钻孔合理参数布置,分析了深孔预裂爆破机理。利用工作面深孔爆破技术来增大煤层透气性,提高卸压瓦斯抽放效果,大大减少了掘进工作面突出危险性,提高了煤巷单进。提出了突出煤层掘进工作面瓦斯治理新观念。     

保德煤矿瓦斯综合治理技术研究

依据保德煤矿采煤工作面开采期间瓦斯涌出来源,采取了本煤层顺层钻孔预抽、掘进工作面千米钻孔预抽、采空区联络巷埋管和插管法抽采等措施进行了综合瓦斯治理,保证了矿井安全生产。     

煤层瓦斯预抽防突措施效果检验应用研究

论述了保安煤矿15103回采工作面和15105轨道巷掘进工作面煤层瓦斯预抽措施情况,在对预抽钻孔的均匀性和抽采时间的均衡性考察的基础上,对15103回采工作面采用残存瓦斯压力测定、15105轨道巷掘进工作面采用钻屑指标Δh2和钻屑量S测定分析来评价区域防突措施效果的有效性。     

煤层钻孔瓦斯抽放参数模拟与应用

为了优化煤层钻孔瓦斯抽放参数,结合质量守恒定律和煤层瓦斯运移理论,以煤层抽放钻孔附近的瓦斯流场为研究对象,建立了瓦斯运移的数学模型。并以薛湖煤矿2307机巷掘进工作面为例,采用MATLAB对煤层钻孔瓦斯流场进行了数值模拟,并与矿井的实际瓦斯抽放情况作了对比分析,得出了适应该矿区煤层的瓦斯抽放参数。     

综放工作面瓦斯综合抽采治理技术

针对保德煤矿随着开采深度不断加大,煤层瓦斯含量逐步增加的问题,建立了深部煤层瓦斯综合抽采治理模式。回采工作面采用本煤层顺层钻孔和千米钻孔相结合的瓦斯抽采方法,掘进工作面采用母巷羽翼超前预抽方法,采空区采用在联络巷埋管抽采瓦斯的方法。结果表明:采用上述瓦斯综合抽采治理技术后,采煤工作面瓦斯抽采浓度和预抽率均在10%以上,残余瓦斯含量控制在4.5m3/t以下;掘进工作面残余瓦斯含量降低至4.5 m3/t以下,残余瓦斯压力均降低至0.2 MPa以下,且掘进期间工作面和回风流中最高瓦斯浓度均在0.3%以下;采用联络巷埋管抽取采空区瓦斯后,工作面上隅角瓦斯浓度由之前平均0.6%降低到0.3%以下,最大抽采瓦斯纯量13.60 m3/min,最高瓦斯浓度40%。通过瓦斯综合抽采技术,有效降低了工作面瓦斯浓度,有效保障了工作面安全高效回采。     

下行通风瓦斯运移规律及瓦斯抽放技术研究

采用RFPA2D数值模拟软件对东庞矿21101工作面煤层顶板冒落规律及裂隙特性进行了数值模拟,利用模拟结果分析采空区顶板产生裂隙、断裂、冒落和离层情况及其变化规律。采用Fluent数值模拟软件对下行通风工作面采空区瓦斯运移及分布规律进行了模拟研究。在此基础上对21101工作面高位钻孔参数进行了优化设计,并对抽放效果进行了考察分析。验证了下行通风工作面瓦斯运移规律研究的准确性及高位钻孔设计的合理性。     

低透气性煤层瓦斯综合抽采及利用模式探索

为了解决平煤股份八矿瓦斯突出问题,结合自身多年经验,探索出了适合平煤八矿的低透气性煤层瓦斯综合抽采及利用模式。通过“运输巷底抽巷+穿层钻孔”掩护运输巷顺利掘进,在工作面两巷道施工完毕后,从两巷施工本煤层钻孔抽采工作面煤层瓦斯。由于本煤层钻孔轨迹难以控制,容易导致工作面中间出现空白带,因此通过“采面中间底抽巷+穿层钻孔”进一步消除采面中间的突出危险性;开发了本煤层钻孔和穿层钻孔的封孔工艺,满足了瓦斯高浓度抽采。瓦斯抽采保障了发电机组的顺利发电,瓦斯发电量逐年上升;瓦斯抽采和发电利用相互促进,形成了良性循环。     

急倾斜特厚煤层水平分层开采工作面瓦斯立体化抽采工艺技术研究与应用

随着煤层开采深度的增加,瓦斯灾害逐渐成为影响我国急倾斜煤层开采矿井安全生产的重要影响因素;同时,由于急倾斜特厚煤层地质条件与开采工艺的特殊性,导致其水平分层工作面瓦斯治理难度增大。为此,以乌东煤矿+575 m水平43^#煤层西翼工作面为工程背景,对其工作面瓦斯涌出来源进行分析并对瓦斯涌出量进行预测;提出了预抽顺层长钻孔、采空区埋管抽采、顶板走向高位钻孔抽采、下部煤体卸压拦截抽采钻孔互相结合的瓦斯立体化抽采工艺。研究结果表明：+575 m水平43^#煤层西翼工作面瓦斯主要来源于开采分层与下部煤体卸压瓦斯涌出;工作面的瓦斯预抽率为42.1%,抽采达标;工作面回采过程中进风巷瓦斯涌出量维持在0.5 m³/min,回风巷瓦斯涌出量呈现降低趋势,回风隅角瓦斯浓度位于合理范围之内,回采过程中瓦斯抽采效果较为理想。     

突出危险煤层提高机掘工作面掘进速度试验研究

大淑村煤矿是高瓦斯突出矿井,工作面突出比较严重,对此提出了水力松动配合排放钻孔,降低工作面突出危险性,提高工作面掘进速度的方法。水力压裂的过程中,瓦斯释放效果有明显好转,工作面瓦斯浓度急剧升高,随着注水过程的结束,瓦斯浓度又逐渐平稳下来,较以前没有采取水力压裂措施时要有较大的降低。水力压裂配合排放钻孔工作面防突措施参数选择合理,在大淑村矿取得较好的实验效果,平均进尺从120~140 m月/提高到200 m月/。     

低透气性煤层瓦斯综合治理技术实践

为了解决工作面采掘期间瓦斯突出危险性和瓦斯超限问题,对杜儿坪煤矿62510综采工作面的瓦斯地质赋存情况进行了分析,提出采用"掘进预抽+回采工作面预抽+高低位倾向顶板裂隙钻孔抽采+联络巷密闭埋管采空区抽采"的瓦斯综合治理技术,使回采过程中工作面的瓦斯体积分数稳定在0.15%～0.30%,同时工作面单台抽采泵站瓦斯抽采混合量为15.95 m3/min,抽采率为67.24%。     

基于ANSYS软件的掘进工作面风流流动规律数值模拟

煤矿掘进工作面通风方式采用的都是压入式风筒局部通风,风筒终点位置距离工作面迎头不远处。运用ANSYS数值模拟的手段对杉木树煤矿目前的局部通风进行了计算,得出了当进风量为4 m3/s时比进风量为5 m3/s时对迎头空间扰动要明显,更有利于瓦斯的排出,且节省了成本,研究了距迎头8 m位置的工作面空间的风流风速、能量分布及对通风形成的漩涡状态,最后通过分析断面的x方向风流速度情况,验证了风筒安置在工作面上部位置对瓦斯的排出更有利。     

寺河煤矿综掘工作面煤壁瓦斯涌出参数测试与分析

通过对寺河煤矿2301s工作面北翼胶带巷综掘工作面瓦斯涌出参数的测试及涌出特征的分析,得出2301s工作面北翼胶带巷煤壁落煤瓦斯解吸强度与暴露时间的关系近似为双曲线关系,建立了掘进工作面单位时间内煤壁瓦斯涌出量数学模型,为2301s工作面及寺河煤矿瓦斯涌出规律的研究提供了依据。     

采煤工作面顺层钻孔消突效果评价

为了消除石港煤矿15111工作面的煤与瓦斯突出危险性,采用顺层平行钻孔及交叉网格钻孔进行本煤层瓦斯预抽。依据《煤矿安全规程》及《煤矿瓦斯抽采基本指标》等规范,采用钻孔指标、瓦斯指标及瓦斯预抽率进行消突效果评价并分析了评价结果的可靠性。数据显示,预抽钻孔布置合理,吨煤钻孔量为0.136 m/t,没留空白带;残余瓦斯含量为1.70～7.94 m3/t,残余瓦斯压力为0.09～0.46 MPa;瓦斯预抽率达到30%以上。结果表明,15111工作面消突措施效果明显,突出危险性已经解除,可以实施安全回采。     

回采工作面瓦斯涌出的复杂性及其度量

由于回采工作面瓦斯涌出直接影响着工作面通风的合理性、瓦斯灾害防治措施的有效性和高效生产的安全性,因此在对回采工作面瓦斯涌出时间序列观测数据分析的基础上,对其时间序列进行了关联维数的计算与分析.结果表明,回采工作面瓦斯涌出系统是具有某种复杂结构的非线性混沌系统,且存在混沌吸引子,要描述该系统至少需要用11个独立变量或11阶动力学方程.     

基于Matlab的瓦斯动态涌出与掘进工艺的关系

针对掘进工作面瓦斯动态涌出的影响因素问题,重点分析了瓦斯动态涌出与掘进工艺的关系。统计分析了冀中能源股份有限公司东庞矿十二采区回风巷瓦斯浓度时间序列数据,编制Matlab程序,利用统计学分析方法,建立瓦斯动态涌出数据处理模型。结果表明,不同掘进工艺下,瓦斯涌出规律存在明显差异,其中打钻作业、掘进作业对工作面瓦斯浓度影响较大。