红石岩煤矿瓦斯地质特征分析

红石岩煤矿的煤层和瓦斯赋存地质条件较为简单,煤层与瓦斯赋存均受地质构造所控制,煤层埋深、煤系厚度、煤层厚度以及瓦斯分布呈现同步变化之规律,表现出回采工作面的绝对瓦斯涌出量与煤层埋深、煤层厚度呈正相关的基本特征。回采工作面的相对瓦斯涌出量与煤层厚度的相关性相对较差,数据离散度高,证明瓦斯相对涌出量受采煤方法、采出量、进尺速度等诸多因素影响较大。     

工作面开采前煤层瓦斯预抽分析

针对部分高瓦斯矿井浅埋深区域煤层原始瓦斯含量较低、全部煤层预抽增加生产成本的问题,为避免瓦斯治理的盲目性,降低生产成本,以岳南煤矿215103工作面为例,通过现场实测瓦斯含量,分析预测工作面最大瓦斯涌出量,对比临近工作面生产期间瓦斯涌出情况,论证该工作面煤层采前预抽瓦斯的不必要性,降低了生产成本。     

金佳矿11223工作面瓦斯涌出规律研究

基于金佳矿11223工作面的顺利回采,统计抽采和风排瓦斯的相关数据,分析工作面瓦斯涌出的构成、变化趋势以及主要影响因素。结果表明近距离煤层群下保护层工作面开采时,瓦斯涌出以邻近煤层卸压瓦斯为主,在选择瓦斯治理方法时应该优先考虑专用瓦斯抽采巷与回风巷埋管瓦斯抽采方法。埋深、煤层瓦斯含量、回采速度、顶板来压对瓦斯涌出有明显影响,矿井应该根据自身情况开展相应的预防瓦斯超限措施。     

卸压瓦斯抽采的工作面推进速度敏感性分析

保护层卸压开采过程中,工作面推进速度直接影响着被保护层瓦斯涌出量。为了研究工作面推进速度与卸压瓦斯抽采量的相关关系,以淮南矿区某矿的4个工作面的卸压抽采数据为例分析了工作面推进速度与卸压瓦斯抽采量的相关关系。研究结果表明,保护层工作面推进速度影响着被保护层卸压区范围进而影响着卸压瓦斯抽采量。但由于层间岩体的周期性破断导致被保护层瓦斯涌出量发生波动,降低了卸压瓦斯抽采量与工作面推进速度的相关关系。将工作面推进速度进行了分区以降低工作面周期来压对拟合效果的影响,并给出了卸压瓦斯抽采量的预测公式。各个抽采方式瓦斯抽采源的不同决定着受保护层工作面推进速度影响程度。同时,根据卸压抽采量与工作面推进速度的拟合公式,提出了卸压抽采工作面推进速度敏感因子用以表征推进速度对瓦斯抽采的影响程度。分析表明工作面推进速度对地面钻井抽采、穿层抽采、大直径水平长钻孔抽采及工作面埋管抽采的影响程度逐渐升高。     

优化神经网络在矿井瓦斯涌出预测中的应用

为有效预测矿井瓦斯涌出量,减少瓦斯灾害事故,通过分析得出影响瓦斯涌出量影响因素关系为原始瓦斯含量煤层厚度工作面长度推进速度煤层埋深煤层倾角,运用优化神经网络模型及MATLAB软件模拟预测矿井瓦斯涌出量。结果显示,预测结果与实测结果平均误差仅为2.3%,证明优化神经网络模型能达到较好预测效果,预测精度较高,可应用于矿井瓦斯涌出量预测中。     

文家坡煤矿采煤工作面瓦斯涌出特征及其治理

抽采是解决瓦斯问题的根本手段。为了保证文家坡煤矿首采工作面的高效回采,通过分析首采煤层瓦斯基础参数和瓦斯赋存规律,采用分源预测方法得出首采工作面瓦斯涌出量为61.85 m~3/min,其中本煤层瓦斯涌出比例较大,约占79%。根据文家坡煤矿首采工作面瓦斯涌出来源,对采煤工作面瓦斯抽采方案进行设计,提出了本煤层预抽、边采边抽、顶板高位瓦斯抽采巷和上隅角埋管抽采相结合的瓦斯治理方法。通过在现场应用表明,采用这些措施后工作面瓦斯抽采率达到75.42%,保证了工作面安全回采。     

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。     

采煤工作面瓦斯涌出量预测

用多元线性回归的方法对采煤工作面瓦斯涌出量关于煤层埋深、厚度、瓦斯含量、工作面推进速度和日产量的关系进行了分析,结果表明瓦斯涌出量同日产量有明显的线性关系,但同其他因素呈现非线性关系。因此,建立了瓦斯涌出量的BP网络模型,利用任楼煤矿的统计资料进行了模型的训练及预测,预测结果同原始数据较为接近,表明所建立的BP预测模型可用于瓦斯涌出量预测研究中。     

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。     

地质构造影响区采煤工作面瓦斯治理技术研究

瓦斯赋存受地质构造、煤层顶底板岩性、埋深等多重因素影响,在地质构造影响区局部位置瓦斯含量增高,同时煤层厚度出现变化,会增加瓦斯治理难度。2803综采工作面开采范围内小褶曲、小断层等地质构造发育,导致局部位置瓦斯涌出量急剧增高,为此提出综合使用“本煤层钻孔+高位钻孔+低位钻孔”的方式治理瓦斯,通过瓦斯抽采降低瓦斯涌出量,采面各位置瓦斯浓度均未超限,表明采用的瓦斯治理技术取得了较好效果。     

薄煤层快速回采工作面瓦斯综合抽采技术应用实践

针对薄煤层快速回采工作面瓦斯涌出量大,工作面上隅角、回风流等多处局部瓦斯超限现象,采用分源瓦斯分析方法,确定工作面瓦斯来源及含量,并采用本煤层预抽、高位顶板裂隙抽放、采空区插管埋管抽放等综合抽放瓦斯措施,对工作面瓦斯进行综合治理。试验结果表明:综合抽放瓦斯措施分别解决了快速回采期间落煤及采动引起的工作面瓦斯涌出量大、上邻近层卸压瓦斯向采空区大量涌入、下邻层卸压瓦斯向采空区涌入、U型通风工作面上隅角瓦斯聚集和超限问题。薄煤层快速回采工作面瓦斯综合抽采技术能够有效治理矿井瓦斯,不仅实现了薄煤层工作面安全高效开采,同时为类似矿井瓦斯治理提供了借鉴。     

煤巷快速掘进气相压裂增透技术研究及应用

针对夏店煤矿煤巷掘进工作面瓦斯涌出量高、掘进速度慢、采掘接替紧张等问题,将气相压裂增透技术引入到掘进工作面瓦斯抽采实践中,阐明了低渗煤层气相压裂增透机理,研究分析了低渗煤层气相压裂增透装备系统和气相压裂增透工艺,并在夏店煤矿掘进工作面进行了工程应用。结果表明:气相压裂增透技术具有降低巷道瓦斯涌出浓度、促进巷道瓦斯均衡涌出、提升巷帮钻场瓦斯抽采效果和加快巷道掘进速度等多重作用;实施气相压裂措施后,抽采钻孔的瓦斯浓度、混合流量和抽采纯量得到有效提高,抽采时间内瓦斯抽采纯量是未进行气相压裂的5.12倍;掘进面前方煤体的瓦斯含量及钻屑瓦斯解吸指标K₁有明显下降,其中瓦斯含量下降2 m³/t,K₁值下降0.12 mL/（g·min^0.5）左右;巷道掘进平均单日进尺从4.0 m提升至5.5 m,掘进速度提升显著,极大地缓解了工作面接替紧张问题,保障了工作面的安全高效开采。     

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。     

高瓦斯超近距离煤层群煤与瓦斯共采工艺

针对平煤股份六矿高瓦斯超近距离煤层群的具体赋存条件,在自动化回采工作面的设计过程中,以煤与瓦斯共采理论为指导,在科学分析超近距离煤层群回采过程中工作面瓦斯涌出规律的基础上,应用上隅角埋管抽采、高位钻场抽采等综合分源抽采方案。在有效控制工作面瓦斯抽采的基础上,进一步优化煤与瓦斯共采工艺,取得了非常明显的技术效果。     

高瓦斯突出矿井卸压开采瓦斯综合治理实践

朱集东煤矿为“三高一深”（高地压、高瓦斯强突出、高地温、千米埋深）矿井,采掘工作面煤与瓦斯突出危险性极大,开采此类煤层最经济有效的办法是开采保护层。为抽采保护层11-2煤层开采过程中本煤层及邻近层大量卸压瓦斯,采用分源法计算瓦斯涌出量,结合工程类比取大值。根据瓦斯涌出量预测结果,选用Y型通风方式,辅以顺层钻孔、地面钻井、顶板巷大直径筛管平钻孔、留巷埋管及穿层钻孔等抽采方式,使工作面回采期间瓦斯抽采率达到84.8%,实现了深井高瓦斯工作面煤与瓦斯安全高效共采。     

保护层工作面瓦斯综合治理技术

为了解决张集煤矿1122（1）保护层工作面开采时被保护层的大量卸压瓦斯涌入,造成保护层工作面开采过程中回风瓦斯浓度较大的问题,采用顺层钻孔抽采技术,上隅角埋管、插管抽采技术,尾抽巷、高抽巷、底抽巷抽采技术等综合瓦斯治理技术对其进行了治理。结果表明：采用上述瓦斯综合治理技术后,工作面瓦斯抽采率达到87.8%,有效地解决了保护层工作面回采期间的瓦斯问题。     

淮北许疃矿抽采后瓦斯含量损失影响因素分析及预测

抽采后残余瓦斯的存在对于矿井生产依然具有危险性,研究残余瓦斯的赋存规律及其预测是十分必要的。分析了淮北煤田许疃煤矿3_233采区地质条件,通过断层分维、煤层底板构造曲率和煤层倾角等指标的计算和统计,并分别赋予0.35,0,35和0.30的权重,计算得到研究区的构造指数及其分布,根据选取的42组数据,讨论了构造指数、煤层埋深、煤厚和原煤瓦斯含量等影响因素对抽采残余瓦斯赋存的影响,运用多元线性回归方法,拟合了瓦斯含量损失与构造指数、煤层埋深、煤厚等影响因素指标之间的相关关系,运用BP人工神经网络模型研究了预测抽采后瓦斯含量损失的可行性。结果表明:构造指数可以更精确地定量表征矿井构造复杂程度。瓦斯含量损失的主要影响因素为构造指数、煤层埋深、煤厚和原煤瓦斯含量。瓦斯含量损失总体上与构造指数呈负相关,而与其他因素的指标均呈正相关。经过数理统计的F检验,F=20.82F_(0.01)(3,38)=4.35,故多元线性回归的结果是显著的,表明瓦斯含量损失与各影响因素指标之间具有较密切的内在联系,其中构造指数对瓦斯含量损失的影响程度最大,煤层埋深影响程度最小,煤厚的影响程度介于构造指数与煤层埋深之间。以瓦斯含量损失为输出指标,以构造指数、埋深、煤厚和原始瓦斯含量为输入指标,建立了4×10×1结构的BP人工神经网络模型,模型经过学习训练后预测精度高,相对误差为1.19%～1.34%,表明可以运用人工神经网络模型预测未采区抽采后的瓦斯含量损失,残余瓦斯含量即为原煤瓦斯含量减去瓦斯含量损失,故可以间接预测抽采后残余瓦斯含量。     

严重突出危险综采工作面瓦斯综合治理技术

Ⅱ827-1综采工作面是芦岭煤矿建矿以来8煤层顶分层第一次采用综采工艺,该综采工作面面临复杂的地质条件和"双突"危险威胁。为解决该工作面回采期间的大量瓦斯涌出和预防煤与瓦斯突出事故发生,采用了立体式瓦斯综合治理法,通过超前预抽、边掘边抽、抽采同步等综合治理措施,改变了工作面区段的瓦斯赋存状态,降低了回采工作面煤体的瓦斯含量、瓦斯压力和瓦斯涌出量,使回采巷道的瓦斯浓度控制在0.2%~0.5%,保证了工作面的回采安全。     

黄岩汇煤矿综合瓦斯抽采技术研究与实践

针对黄岩汇煤矿15102工作面瓦斯涌出量大,上隅角有瓦斯超限的倾向且部分区域有突出危险性的问题,在15102工作面采用本煤层顺层钻孔抽瓦斯,高抽巷抽瓦斯,顶板走向钻孔及采空区埋管抽采瓦斯综合治理措施。在该煤层预抽瓦斯后本煤层瓦斯含量降至2.05~7.01m3/t,全区域平均4.27m3/t,基本消除15102工作面具有突出危险性的问题;高抽巷抽采浓度平均在40%,抽采纯量25m3/min。在邻近层钻孔与采空区埋管抽采瓦斯措施实施后,上隅角瓦斯浓度在0.64%以下,较好防止上隅角瓦斯超限问题。