高瓦斯突出矿井综采工作面瓦斯综合防治技术

为了控制高瓦斯突出矿井屯兰矿18205综采工作面的瓦斯,以Y型通风系统为基础,底板瓦斯抽采巷瓦斯抽采为主体,配以本煤层顺层瓦斯抽采、上邻近层瓦斯抽采和沿空留巷隔离墙埋管瓦斯抽采等方法进行现场试验。采用上述治理措施后瓦斯抽采率达70%以上,工作面风排瓦斯量仅为5. 93 m3/ min,相对瓦斯涌出量4. 51 m3/ t,分别下降76% 4%和70. 7%,矿井瓦斯治理能力得到了总体提升。     

高瓦斯煤层群开采沿空留巷U型通风煤与瓦斯共采试验研究

为提高突出煤层卸压开采保护效果和解决采掘接替紧张问题,针对低透气性煤层群原始煤体抽采瓦斯效果差的现实条件,新庄孜煤矿52208工作面采用单巷留巷U型通风,提出并实施强化卸压煤层瓦斯抽采、留巷段采用局部通风机风排瓦斯和减少采空区瓦斯涌出等技术措施,解决了工作面局部瓦斯积聚和超限问题,实现了单巷沿空留巷U型通风工作面的安全高效生产,可为类似条件下高瓦斯矿井采煤工作面沿空留巷煤与瓦斯共采提供实践指导和技术支持。     

近距离保护层采场瓦斯抽采技术

为了解决淮南矿业集团新庄孜煤矿62114保护层采场瓦斯问题,提出了Y型通风条件下近距离保护层采场瓦斯抽采新思路。在62114保护层采场实施了煤层底板运输巷上行网格式穿层钻孔抽采下被保护层卸压瓦斯技术;同时在62114保护层工作面回风巷(沿空留巷)实施了上行穿层钻孔抽采采空区顶板岩层间瓦斯,下行穿层钻孔抽采采空区底板岩层间瓦斯;并且对62114保护层工作面采空区瓦斯进行埋管预抽,配合高抽巷对采空区瓦斯进行抽采。现场应用表明:Y型通风条件下近距离保护层采场瓦斯抽采成功解决了62114保护层采场瓦斯问题,实现了煤与瓦斯共采。     

深井沿空留巷Y型通风首采关键卸压层工作面瓦斯治理

针对深井沿空留巷Y型通风首采关键卸压层工作面瓦斯治理问题,在分析关键卸压层工作面瓦斯卸压范围的基础上,确定不同的瓦斯抽采区,并根据确定的瓦斯抽采区,选择采前、采后的立体穿层钻孔抽采瓦斯及留巷侧采空区埋管抽采瓦斯的综合瓦斯治理技术,较好地解决了深井沿空留巷Y型通风首采关键卸压层工作面瓦斯问题.     

沿空留巷Y型通风瓦斯治理效果分析

在瓦斯突出矿井中,沿空留巷Y型通风比U+L、U型通风方式更能解决巷道工程量大、掘进头多、掘进速度慢、采掘接替和矿井风量紧张的问题。介绍新元矿3107工作面沿空留巷Y型通风瓦斯治理方案,重点研究了不同主辅巷配风比条件下上隅角风流流线及扰动作用。通过实施沿空留巷Y型通风系统主辅巷合理配风,降低了工作面瓦斯浓度和配风量,工作面回采期间没有发生瓦斯超限,回风顺槽瓦斯浓度不超过0.4%,沿空留巷浇筑墙体处瓦斯浓度不超过0.56%,工作面总瓦斯涌出量由40.02 m3/min减为21.91 m3/min,工作面配风量由3 000 m3/min降至2 500 m3/min,Y型通风系统瓦斯涌出量明显减小,取得了较好的经济效益和安全生产效果,瓦斯治理取得了明显的效果。     

高瓦斯矿井沿空留巷Y型通风瓦斯抽采技术实践

运用沿空留巷Y型通风瓦斯抽采技术实现高瓦斯工作面无煤柱开采,改善通风方式,治理工作面上隅角与回风流中的瓦斯积聚。布置本煤层、邻近层抽采钻孔,采空区埋管抽采孔对工作面瓦斯进行抽采利用。瓦斯浓度与涌出量监测结果表明,瓦斯抽采效果良好,回风流中瓦斯浓度明显降低。     

沿空留巷下综放工作面采空区瓦斯运移及抽采特征研究

以古汉山矿1604综放工作面为研究对象,采取风量测定法及示踪气体法相结合的手段,分析了沿空留巷及"Y"型通风条件下采空区漏风及瓦斯运移规律,并结合抽采浓度及流量变化,分析了高位巷瓦斯抽采特征及影响因素,提出了针对性优化措施.结果表明:沿空留巷段漏风加大了采空区瓦斯涌出量及涌出范围,采空区瓦斯为工作面瓦斯涌出主要来源,漏...     

近距离煤层群底抽巷瓦斯抽采实验研究

针对山西焦煤集团屯兰矿近距离煤层群开采过程中,采煤工作面底板瓦斯超限的问题,通过对近距离煤层群采掘工作面底板煤岩增透机理分析及回采工作面邻近层瓦斯涌出量计算,得出18205工作面底板瓦斯涌出量增大原因:18205工作面底板受采动影响,煤岩体形成裂隙带和卸压带,煤岩透气性系数成百倍增加,渗透率增大,为下邻近层瓦斯涌出提供了通道;下邻近层9#煤层瓦斯涌出量占18205工作面瓦斯涌出量的比例高达11.4﹪。结合理论分析、计算及开采条件,进行了底抽巷瓦斯抽采实验研究。结果表明:底板瓦斯浓度由0.46%降至0.1%,瓦斯抽放率提高了17%,矿井通风能力得到了提升。     

“Y”型通风瓦斯治理技术在祁东煤矿的应用

我国绝大多数矿井的采煤工作面采用"U"型通风,该通风方式特有的漏风流态会使采空区回风隅角大量积聚瓦斯,影响工作面生产安全。而采用"两进一回"Y"型通风系统,使通过工作面的风量相对减少,有助于防止工作面煤尘飞扬,改善工作面环境,减少采空区漏风和瓦斯涌出,从而具有防止工作面瓦斯积聚的作用。详细介绍了祁东煤矿"Y"型通风的工艺系统,提出了沿空留巷倾向穿层钻孔卸压瓦斯抽采方法,穿层钻孔抽放纯量在13 m3/min左右,割煤时回风流瓦斯浓度在0.40%左右,上隅角瓦斯浓度基本上在0.8%以下,有效地保证了矿井工作面的回采安全。     

高瓦斯矿井沿空留巷Y型通风瓦斯治理技术研究

针对高瓦斯矿井回采工作面瓦斯涌出量大的情况,提出了在回采工作面采用沿空留巷Y型通风技术,并在新发煤业5002工作面进行了试验。结合本煤层预抽和留巷埋管抽采瓦斯措施,瓦斯治理取得了显著效果,同时沿空留巷技术实现无煤柱开采,具有较好的社会经济效益。     

一进两回Y型通风采空区气体分布数值模拟

为了掌握Y型通风采空区气体分布规律,根据现场实际建立了一进两回Y型通风采空区物理模型,运用Fluent软件对一进两回Y型通风采空区漏风流场、漏风量和瓦斯浓度分布进行数值模拟研究。结果表明:随至下隅角距离的增大,工作面向采空区的漏风量减小,在上隅角附近漏风量急剧增大;沿采空区长度方向,越靠近采空区深部瓦斯浓度越大;沿工作面方向靠近运输巷侧瓦斯浓度低,靠近沿空留巷侧瓦斯浓度高。     

近距离上保护层工作面瓦斯涌出治理实践

为实现近距离上保护层5121（5）工作面安全高效回采,基于其薄煤层地应力主导型突出危险的特点,分析了工作面本煤层及邻近层瓦斯涌出情况,设计了5121（5）工作面沿空留巷Y型下行通风方式,研究了该条件下近距离上保护层工作面回采瓦斯运移规律,提出了顶（底）板穿层钻孔抽采、地面钻孔抽采、尾抽巷抽采等多种瓦斯抽采方式,考察了5121（5）工作面回采瓦斯抽排效果及瓦斯涌出积聚状况。结果表明：保护层工作面回采过程瓦斯体积分数低于0.6%,被保护层卸压瓦斯预抽率达70.1%,针对薄煤层地应力主导型突出危险采煤工作面应用下行通风技术是可行的,结合合理的卸压瓦斯抽排方法能够满足近距离上保护层工作面回采要求。     

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。     

无煤柱开采掘进期间加强巷道支护探讨

Y型通风无煤柱开采需要沿空留巷,所留巷道要保持到下一个工作面回采使用.对于沿空留巷,煤矿工程技术人员经过了几十年不懈的努力,用各种支护材料对沿空留巷进行了支护实践,也没能够摸索出一套有效的支护技术.现用水泥充填墙配合掘进巷道期间高密度的锚索、锚杆联合支护和留巷前补强支护取得了Y型通风无煤柱开采沿空留巷的成功技术.利用这个技术结合我矿实际情况,我们制定我矿Y型通风无煤柱开采工作面掘进期间巷道支护方案,并成功地实现了Y型通风无煤柱开采.下面是Y型通风无煤柱开采掘进巷道期间高密度的锚索、锚杆联合支护和留巷前补强支护在我矿应用与探讨.     

基于示踪技术的Y型通风工作面采空区漏风检测

采用示踪技术对Y型通风试验工作面采空区漏风进行了现场检测,估算了采空区漏风风速,研究了漏风分布特点。研究发现:试验工作面采空区漏风范围较广,漏风风速与工作面位置之间呈负指数关系;在距离工作面50m范围内,漏风风速为0.033～0.043m/s;距离工作面200m以远,采空区漏风风速平均为0.018m/s;距离工作面50—200m是漏风过渡区。     

上隅角埋管抽放前后采空区瓦斯运移规律研究

针对新安煤矿14211沿空留巷综放开采工作面上隅角瓦斯浓度超限问题,对综放开采工作面采空区瓦斯运移规律进行了研究。根据CFD数值模拟的理论,建立采空区瓦斯渗流的三维非均质模型,并得到了模型中相应参数的确定方法。利用Fluent数值模拟软件,对比分析了沿空留巷综放开采工作面上隅角瓦斯有无情况下的采空区瓦斯运移及浓度分布规律。模拟结果表明:通过上隅角瓦斯抽放可平均减少42%的上隅角和采空区的瓦斯,有效解决了沿空留巷综放开采工作面上隅角瓦斯积聚问题,从而保障了综放开采工作面的安全生产。     

薄煤层保护层无煤柱煤与瓦斯共采技术研究

针对沙曲矿北翼高瓦斯近距离煤层群安全高效开采的问题,运用理论分析和现场实测相结合的方法,分析了薄煤层上保护层开采的覆岩裂隙分布与演化、卸压机理及采空区瓦斯运移积聚规律,并结合北翼2#薄煤层22201首采保护层工作面的实际情况,介绍了2#薄煤层上保护层无煤柱巷旁充填技术,确定了留巷墙体埋管瓦斯抽采技术参数。现场试验结果表明,采用2#薄煤层上保护层无煤柱煤与瓦斯共采技术,实现了下邻近高瓦斯煤层群的全面卸压,形成了工作面Y型通风系统,大大减少采空区瓦斯涌入工作面,有利于高瓦斯突出危险性煤层群的安全高效回采。     

高瓦斯综采面Y型通风采空区漏风规律研究

为了准确划分高瓦斯综采工作面Y型通风模式下的采空区三带分布,该研究基于能位测定、示踪技术、回风流瓦斯浓度变化和束管检测等技术手段,探讨了高瓦斯综采工作面Y型通风模式下三带分布主要影响因素中的漏风规律。结果表明:Y型通风工作面采空区存在大量漏风的可能性,且漏风可基本分为风速急变区、风速缓变区和风速趋零区等3个区域。     

基于采空区瓦斯运移规律的抽采钻场设计

为了对高瓦斯工作面采空区抽采钻场进行设计,使采空区及工作面上隅角瓦斯得到有效控制,通过数值模拟分析了采场覆岩结构及裂隙发育规律;根据模拟结果利用实验室试验分析了抽采钻孔在不同位置时采空区瓦斯的运移规律,得出终孔位置距煤层顶板上方30m左右,距回风巷水平距离10～20m时抽采效果最佳;且终孔高度应根据工作面覆岩结构形态有所区别,靠近回风巷的钻孔高度应控制在规则冒落带上部,靠近工作面中部的钻孔应布置在裂隙带内。