沿空留巷U型通风瓦斯时空分布及治理研究

针对明鑫煤矿沿空留巷单U型通风回采初期回风巷和上隅角瓦斯蓄积问题,建立瓦斯对流和扩散数学方程,构建强耦合物理模型;对通风稳定阶段,上隅角埋管联合高位钻孔抽采和纯风排条件下瓦斯时空分布进行研究,并通过现场实践进行验证。研究结果表明：回采距离为20 m时,采空区流场形成B型和D型复合分布,使工作面瓦斯体积分数出现峰值现象,存在抽采条件下沿空留巷侧采空区2/5区域形成截流影响区,1/7区域形成三角回流区,表明抽采作用可减弱留巷侧采空区流线向上隅角闭合和采空区流线向留巷侧采空区发展的趋势;抽采条件下,上隅角位置采空区走向方向瓦斯体积分数上升起始点较纯风排滞后4.7 m,上隅角瓦斯体积分数峰值和工作面平均值、回风巷平均值分别下降了86%、69%、37.7%。现场实践表明：治理前后回风巷瓦斯体积分数平稳区延长60 m,上隅角与回风巷瓦斯体积分数峰值下降21.7%。     

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。     

基于沿空留巷的瓦斯综合治理技术

为有效控制工作面尤其是上隅角瓦斯浓度,防止瓦斯事故的发生,结合山西沁新煤矿低透气性煤层开采实际情况,在分析"U"型通风和"Y"型通风采空区空气流场特性的基础上,提出了基于沿空留巷的"Y"型通风、采空区埋管抽采和卸压区高位钻孔抽采相结合的瓦斯综合治理技术。现场监测结果表明,该技术可以有效控制工作面和上隅角瓦斯浓度。     

寺河矿二号井高瓦斯薄煤层110工法瓦斯综合治理技术

防止煤矿瓦斯超限是煤矿安全生产工作的重要组成部分.山西省寺河矿二号井为高瓦斯矿井,针对97307、97308工作面沿空留巷段存在瓦斯泄露和瓦斯积聚问题,采用Y型通风方式,并通过采空区漏风防治、钻孔及埋管抽采的方式进行综合治理.结果表明:Y型通风方式使工作面上隅角瓦斯减少0.2％～0.3％,使抽采量提高25％,采空区漏风...     

基于CFD模拟的采空区瓦斯分布规律研究

为了研究高瓦斯综采工作面下的采空区瓦斯分布规律,以某矿15110综采工作面采空区为原型,使用FLUENT软件对U型、U型+高抽巷、Y型、Y型+高抽巷+采空区埋管抽采进行数值模拟和分析。结果表明:相比于U型通风下采空区上部瓦斯积聚严重,U型通风联合高抽巷能有效降低采空区裂隙带的瓦斯,高抽巷瓦斯浓度和混合流量模拟值分别为43.52%、197.50 m³/min,与现场监测值接近;但上隅角瓦斯浓度偶尔超限。在Y型通风下,瓦斯浓度随着采空区深度的增加而升高,随着靠近沿空回风巷而升高;上隅角瓦斯浓度相比于U型通风能有效降低。相比于Y型通风下沿空回风巷瓦斯浓度容易超限,Y型通风联合高抽巷、采空区埋管抽采的瓦斯防控体系能有效降低高瓦斯综采工作面的瓦斯浓度,为解决高瓦斯综采工作面瓦斯超限难题提供了理论指导。     

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.     

低瓦斯矿井工作面上隅角瓦斯抽采技术与实践

某低瓦斯矿井11303工作面回采过程中,采用"U"型通风,工作面上隅角瓦斯经常局部超限.经过分析,上隅角瓦斯涌出量主要来源于采空区,采空区瓦斯积聚点主要分布在顶板3~5倍采空范围内的裂隙带中.通过对高抽巷瓦斯抽采、高位钻孔瓦斯抽采、采空区埋管瓦斯抽采、骨架风筒瓦斯抽采等几种瓦斯治理方法的对比分析,结合矿井上隅角瓦斯的来源情况,选择采用高位钻孔抽采瓦斯,能从根本上解决低瓦斯矿井工作面上隅角瓦斯超限问题.     

浅谈Y型通风沿空留巷综采工作面机电方面几点经验

<正>Y型通风沿空留巷无煤柱开采技术从2009年在山西焦煤屯兰矿18205工作面试验以来取得了显著效果,屯兰矿现已在18205、18207、12401、28107、28109及12501等6个工作面采用Y型通风沿空留巷无煤柱开采技术。该项技术可完全取消区段煤柱,提高资源回收率。由于Y型通风改变了采空区瓦斯运移规律,同时利用倾向钻孔、埋管抽放等方式,可从根本上解决工作面上隅角瓦斯积聚及     

Y型通风工作面瓦斯浓度分布规律及综合治理技术研究

本文以新元矿3107工作面为工程背景,采用数值计算软件对Y型通风情况下瓦斯运移规律进行研究,可知在沿空留巷密闭墙及其上部空间内有瓦斯积聚现象产生,基于此提出了采前钻孔进行瓦斯抽采、高位钻孔瓦斯抽采及采空区埋管抽放瓦斯的综合治理措施,现场应用效果表明,工作面回采过程中上隅角、采空区、回风流中瓦斯含量均实现明显降低,实现了工作面安全高效回采及矿井安全。     

综放工作面采空区瓦斯高效立体化抽采设计及应用

针对高瓦斯矿井U型通风方式回采工作面上隅角瓦斯易超限问题,采用数值模拟与现场试验相结合的研究方法,对采空区立体化瓦斯抽采措施的工作面上隅角瓦斯治理效果进行研究。以晋煤集团成庄煤矿4312综放工作面为研究对象,通过数值模拟优选出高效瓦斯抽采措施,建立了"高位钻孔+采空区联络巷埋管"采空区立体化瓦斯抽采体系,通过数值模拟手段预测得到采取该抽采措施体系后工作面上隅角瓦斯浓度最大值降低至0. 42%,该抽采措施体系的现场应用中工作面上隅角实测瓦斯浓度处于0. 30%～0. 45%之间,现场应用效果验证了数值模拟结果的正确性。研究结果表明,采空区瓦斯立体化高效抽采措施能够治理高瓦斯矿井回采工作面U型通风方式下上隅角瓦斯超限难题。     

高瓦斯综采工作面瓦斯治理技术研究

W3227工作面为高瓦斯矿井首采工作面,针对该工作面瓦斯涌出量超限,制定了风巷高位钻场高位钻孔抽采采空区瓦斯、风巷埋管抽采上隅角及老塘瓦斯、机巷沿空掘巷抽采3213采空区瓦斯、顺层钻孔抽放本煤层瓦斯、风巷辅助高位边孔抽采采空区瓦斯等综采工作面瓦斯治理技术。实践结果表明,通过以上的瓦斯抽放方式,回风巷瓦斯体积分数完全可控制在0.5%以内。     

超大直径钻孔采空区瓦斯抽采技术研究及应用

为有效解决U型通风工作面回采期间采空区和上隅角瓦斯治理难题,提出利用超大直径钻孔(φ550 mm)替代联络巷埋管抽采采空区瓦斯治理技术,形成了超大直径钻孔“以孔代巷”施工工艺及装备,包括ZDJ10000L型大功率钻机、大直径钻头和钻杆的一次成孔工艺,多截齿旋挖钻头和高强度、高叶片螺旋钻杆的自排渣工艺;首节带有导向头、采用“半包围式”连接、预埋护孔管安装工艺。在王坡煤矿试验表明,上隅角瓦斯浓度控制在0.25%~0.55%,采空区瓦斯抽采纯量提高了46.8%,抽采瓦斯浓度提高了1倍。     

综采工作面瓦斯综合治理技术研究

针对陶二煤矿2214工作面瓦斯赋存特征、煤层赋存状态及巷道布置方式,采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、高位钻场顶板走向钻孔抽采邻近层卸压瓦斯、采空区埋管抽放、沿空留巷Y型通风相结合的瓦斯综合治理技术,并以精细化管理为保障,区域措施效果检验和区域验证指标均小于临界值,回采期间工作面上隅角瓦斯浓度控制在0.45%以下,回风瓦斯浓度控制在0.35%以下,杜绝了瓦斯超限事故,保证了矿井的安全高效生产。     

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。     

“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。     

霍尔辛赫煤矿采空区瓦斯来源分析及治理措施研究

山西霍尔辛赫煤矿在3605工作面试用沿空留巷Y型通风技术。该工作面初采阶段采空区瓦斯涌出量较大,隅角挡矸支架位置存在瓦斯体积分数较高,危胁工作面安全高效生产。以3605工作面为例,对Y型通风采空区瓦斯涌出来源进行了分析,对采空区采取针对性的治理措施,通过顶板高位钻孔及插管抽采瓦斯纯量约11 m~3/min,工作面风排瓦斯涌出量降低约3 m~3/min,配风量减少了22%,工作面挡矸支架位置瓦斯体积分数降低到0.7%以下,工作面回采期间瓦斯状况得到改善。     

强突松软煤层群综采面瓦斯立体治理技术研究

针对煤与瓦斯突出矿井松软煤层群开采的瓦斯治理难点,以贵州青龙矿井为研究对象,研究了强突松软煤层群综采工作面瓦斯立体治理技术。采取了底板岩巷穿层钻孔抽采、本煤层顺层钻孔抽采、走向高抽钻孔抽采、采空区埋管抽采及沿空留巷Y型通风治理上隅角瓦斯等综合瓦斯立体治理技术。现场试验表明,立体治理瓦斯取得了明显的效果,解决了回采时工作面瓦斯超限问题,实现了强突松软煤层群综采工作面的安全高效回采。     

偏Y型通风下采空区瓦斯涌出规律及超限治理研究

为了揭示偏Y型通风方式下采空区通风联络巷瓦斯超限机理及提高采空区通风联络巷埋管瓦斯超限治理效果,以晋煤集团寺河矿5301工作面为研究对象,结合回采工艺参数与瓦斯涌出实测参数,利用UDF二次开发程序接口建立偏Y型通风方式下采空区瓦斯流场计算模型,模拟研究了回采工作面的遗煤与上邻近层瓦斯源条件下采空区瓦斯流场分布特点,推导了以工作面配风量为自变量的上隅角瓦斯浓度和采空区通风联络巷瓦斯浓度预测计算公式,预测公式计算结果与实测结果误差小于5%,验证了预测公式计算结果的可靠性,并在采空区后方第2个通风联络巷采取埋管抽采采空区瓦斯措施后,采空区通风联络巷及上隅角瓦斯浓度的降低程度进行预测计算。预测结果表明:在保证工作面足够配风量条件下,采空区采取埋管抽采瓦斯措施后,通风联络巷瓦斯体积分数由3.23%降低至0.94%,能够有效解决偏Y型通风方式下采空区通风联络巷瓦斯超限难题。     

基于瓦斯抽采的Y型通风采空区防灭火技术

中兴煤矿1207工作面使用沿空留巷技术实现了Y型通风,工作面Y型通风和采空区埋管抽采瓦斯改变了采空区的风流场,防止瓦斯涌入采煤工作面和沿空留巷工作面,保证了回风流的瓦斯浓度不超限,减少了采空区的瓦斯积聚。采空区瓦斯抽采和Y型通风的漏风流场特点,使供氧通道发育,加大采空区氧化带宽度,因此,2煤层采空区防灭火的重点就是防止上邻近煤层遗落采空区后发生自燃。根据工作面特点,布置了束管监测系统和采空区注氮系统,根据现场实数据,划分出了中兴煤矿Y型通风采空区的三带静态分布图,工作面回采期间通过气体检测,未发现发火征兆,效果良好。     

沿空留巷"Y"型通风治理瓦斯在平煤股份一矿的应用

随着矿井不断延伸和机械化采煤程度提高,＂U＂型通风方式中的采煤工作面上隅角及回风巷瓦斯浓度经常超限,制约煤矿的正常生产和效益提高.而采用超前支护沿空留巷＂Y＂型通风方式,将＂U＂型的一源一汇改为＂Y＂型两进一回通风方式,从根本上消除和解决了上隅角及回风巷风流中瓦斯管理困难等方面的安全隐患.分析了工作面瓦斯来源、＂Y＂型通风的必要性、超前支护沿空留巷理论和技术及采取的其它防治措施,从而达到工作面高产高效的目的.