保德煤矿综采工作面瓦斯涌出及治理分析

分析了已开采的保德煤矿8号煤层瓦斯涌出特点主要有：采空区瓦斯涌出量大;局部瓦斯积聚严重;大气压变化时,采空区瓦斯大量涌出;瓦斯相对涌出量小,绝对涌出量大;瓦斯抽放困难;瓦斯含量梯度较为明显,透气性差,治理困难等。治理对策主要有：采取加大联络巷间距,均压措施,加强密闭的封堵严密性等来减少相邻采空区瓦斯涌出;采取高抽巷抽放瓦斯,顶板走向钻孔抽放瓦斯,回风巷边孔抽放瓦斯,采空区埋管抽放瓦斯等措施,抽放正在开采工作面采空区瓦斯;优化工作面通风系统及合理确定工作面风量。     

尾巷风量对“J”型通风工作面漏风及瓦斯分布的影响

利用Fluent软件对王庄矿8103"J"型通风工作面在不同尾巷风量时的采空区漏风及瓦斯运移进行了数值模拟,得出了沿着工作面全长的漏风分布及采空区瓦斯分布,并分析了其随尾巷风量的变化规律。研究结果表明:总风量不变的情况下,不同尾巷风量时工作面均是全程向采空区漏风,在下隅角处漏风量最多。随着尾巷风量的增大,工作面漏入采空区的风量逐渐增大,其中在下隅角及回风巷处的增幅较大;高浓度瓦斯有向采空区深部移动的趋势。     

均压技术在综放工作面瓦斯治理中的应用

陶一煤矿在12911工作面应用均压技术原理,以局部通风机给工作面回风巷补新风为手段,降低工作面进回风端的压差,减少采空区瓦斯涌出来治理瓦斯.     

工作面采掘空间流场特性数值模拟研究

在U型通风方式下,以CFD数值模拟软件为手段,对工作面采掘空间的流场分布和瓦斯浓度分布规律、空气密度变化规律进行了数值模拟研究。模拟试验结果表明：沿风流自进风巷、工作面至回风巷的过程中,风流场变化呈先简单、后复杂、再简单的趋势,在进风巷和回风巷与工作面采掘空间交叉处,风流场变化最复杂;工作面采掘空间的瓦斯浓度沿风流方向呈逐渐增加趋势,仅在局部位置发生较大变化,且煤壁侧的瓦斯浓度明显高于采空区侧瓦斯浓度;U型通风条件下,工作面靠近进风巷端部靠近煤壁侧和上隅角瓦斯集聚区最可能出现局部瓦斯超限的区域;上隅角瓦斯集聚区形状呈三角形。     

炮采工作面瓦斯涌出定量构成研究

为了确定炮采工作面瓦斯涌出量的来源及定量构成,确定合理通风设计和制定瓦斯防治措施,通过现场单元法实测,考察工作面漏风量的分布规律及瓦斯涌出量的定量构成,研究工作面风量与风排瓦斯量、采空区漏风量与采空区瓦斯涌出量的关系.研究认为,炮采工作面风流携带瓦斯量沿倾向呈现逐渐增大的趋势,到回风巷端部位置达到最大,瓦斯涌出量增加幅度较大的区域位于工作面上部.     

古书院矿154303工作面瓦斯治理

为解决154303面回采期间放顶煤时回风巷、上隅角瓦斯偏大的问题,采用改进通风系统、扩大永久密闭墙通风孔、高位钻场等措施,有效降低了工作面、回风巷、上隅角瓦斯的浓度,提高了工作面的回采进度,缓解了矿井的采掘衔接关系,为低瓦斯矿井的瓦斯治理积累了经验。     

夹河煤矿控制掘进工作面瓦斯超限的做法

简述了夹河煤矿随着矿井开采深度的延深,采掘工作面瓦斯涌出量变化情况和近几年煤巷、半煤岩巷掘进工作面瓦斯超限次数递减情况;详细分析了该矿不同时期煤巷、半煤岩巷掘进工作面瓦斯超限的各种原因;介绍了该矿从矿井供电系统、局部通风装备、局部通风管理、地质构造、矿井停产检修等方面采取的控制掘进工作面瓦斯超限的针对性措施,以及控制掘进工作面瓦斯超限的做法。     

龙峰煤矿综采工作面瓦斯治理技术探究

以龙峰煤矿综采工作面瓦斯治理作为研究对象,对该矿工作面、上隅角、回风巷出现瓦斯超限的问题进行了分析,得到了4号瓦斯影响是导致瓦斯浓度增加的重要原因,设计了增加工作面风量、通风机抽采、正压稀释及总排负压法,对工作面、上隅角及回风巷瓦斯浓度进行抽排,从现场试验的情况来看,总排负压法从技术、经济等方面均有着较大的优势,可有效提升综采工作面瓦斯治理效果。     

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。     

下行通风综放工作面瓦斯异常涌出控制技术

控制工作面瓦斯浓度不超限是保证工作面安全开采的重要前提,因此有必要分析工作面瓦斯异常涌出规律。本文以陕西陕煤铜川矿务局陈家山煤矿429工作面为研究背景,通过分析下行通风采煤工作面采空区瓦斯运移规律,找出影响采空区瓦斯异常变化的原因。结果表明,工作面在回采期间处于下行通风时,首先要加强预抽工作,其次在回采期间必须加强工作面前半部顶板瓦斯检查,出现异常时,通过合理对采煤工作面进行配风及通风系统调整,及时采取降低通风阻力、增加工作面配风量及上隅角埋管、高抽巷抽放等措施进行治理。本研究对下行通风采煤工作面通风及瓦斯管理具有一定的借鉴意义。     

Y型通风方式治理高产综采面瓦斯研究

采用放顶煤和无煤柱开采技术、提高工作面单产量是煤炭工业提高综合经济效益的一项根本性措施。综采工作面具有机械化程度高和单产量高,瓦斯涌出量大等特点。目前工作面采用的U型通风系统中,回风隅角及工作面回风巷瓦斯浓度经常超限,严重制约煤矿的正常生产和效益的提高。从采煤工艺的改革、通风和生产能力、瓦斯治理等方面综合考虑,Y型通风系统是具有发展前途的通风系统。     

不同通风方式下回采工作面突出引发风流逆转的危险性探讨

分析评价突出矿井采区通风系统的安全可靠性,对于优化突出矿井的通风系统、提高矿井的防灾、抗灾能力有重要现实意义。为了明确U型通风与Y型通风在突出矿井工作面应用中的优越性,本文分析了在U型通风和偏Y型"一进两回"通风情况下,工作面发生瓦斯突出时进风顺槽发生风流逆转的临界条件。以阳泉保安煤矿突出矿井的回采工作面实际通风条件为例,分析了偏Y型"一进两回"通风方式时,工作面推进对设置调节风窗位置的要求;并分析了两种通风方式下,工作面的推进距离与巷道发生突出引发风流逆转的临界瓦斯突出量关系。研究表明:在U型通风方式下,发生风流逆转临界突出瓦斯量随工作面剩余减短而降低,且降低速度逐渐加快。在Y型通风方式下,发生风流逆转临界突出瓦斯量随工作面剩余减短而呈近似线性降低。在工作面开采初期,偏Y型"一进两回"通风方式抵抗瓦斯突出引发风流逆转的能力远大于U型通风方式,但随着工作面推进,进风顺槽长度变短,这种优势越来越小。     

采煤工作面上隅角瓦斯爆炸传播研究

为研究采煤工作面上隅角瓦斯爆炸在采面联巷内的传播特征,采用U型并联管道系统模拟爆炸在实际巷道内的传播。结果表明,上隅角瓦斯爆炸冲击波在采煤工作面不规则巷道中传播时,爆炸冲击波和火焰陡然变化,出现爆轰;进、回风巷内冲击波进入上下山巷道出现叠加;冲击波经过进风巷与回风巷传播特征存在较大差异,冲击波在回风巷内属燃烧爆炸传播,而在进风巷内属一般空气区传播,上下山巷道及工作面属爆炸破坏较严重区域,应强化预防措施,减少瓦斯爆炸带来的损失。     

掘进工作面局部通风参数对瓦斯分布影响研究

为了研究矿井掘进工作面瓦斯异常涌出时局部通风参数对于瓦斯分布的影响,利用Fluent软件,建立了巷道三维模型,分析不同通风参数时掘进巷道瓦斯分布情况.研究结果表明:初期瓦斯积聚在巷道底部,在风流和浮力作用下瓦斯向出口和上方运移,风流稳定后,瓦斯积聚在掘进迎头附近下部,后方瓦斯分布较为均匀;风筒布置位置对于回风流瓦斯浓度...     

W型通风工作面中隅角瓦斯治理技术研究

针对龙滩矿井综采工作面W型通风系统,易造成回采工作面中隅角瓦斯积聚与超限问题,以龙滩矿井3112南回采工作面为工程研究背景,提出采取主动抽放采空区瓦斯,实施高抽巷瓦斯治理技术,实现了中隅角与回风巷瓦斯不超限,保证了矿井安全生产。     

并列双U型通风方式采空区瓦斯贮藏与运移规律研究

为了揭示并列双U型通风工作面采空区瓦斯涌出规律并提出有效的瓦斯治理措施,以阳煤集团新景煤矿92116工作面为研究对象,综合考虑了工作面推进速度、进风巷风量、采空区遗煤厚度、回采区域煤可解吸瓦斯量、回采工作面煤壁瓦斯初始涌出速率等实测参数,建立了基于移动坐标系下的采空区瓦斯涌出数学物理模型,数值模拟结果与实测结果之间误差小于15%。结果表明:采空区首个横川巷道瓦斯浓度、回风巷瓦斯浓度、上隅角瓦斯浓度随工作面推进速度增大以朗格缪尔函数形式增长,随进风巷风量增大以指数函数形式减小。针对存在的采空区首个横川瓦斯超限难题,定量分析了采空区第二个横川埋管抽采瓦斯措施的治理效果。     

全风压与局部通风机相结合的长距离局部通风技术的应用

针对呼和乌素煤矿掘进巷道"长距离、大断面"的特点,确定采用全风压与局部通风机相结合的长距离局部通风技术。这种技术的掘进工艺为双巷平行掘进,平行掘进的双巷借助每隔50⁶0 m封闭或未封闭的联络巷形成一巷进风、另一巷回风的全风压通风系统;局部通风机安设在全风压进风巷中,并随联络巷密闭的跟进而前移。实践表明,采用长距离局部通风技术保证了巷道掘进时所需的风量,杜绝了掘进工作面瓦斯的积聚和超限现象,实现了快速和安全地掘进长距离巷道。     

采煤工作面瓦斯流动模型及COMSOL数值解算

引入溶质扩散平移方程和Fick扩散定理来模拟瓦斯的流动扩散行为,应用N-S方程和Brinkman方程构建工作面和采空区气体流动模型,并将两个模型有机地联系在一个统一的流动场中,基于质量守恒和压力平衡,建立出采煤工作面瓦斯流动的物理模型。进风巷道、回风巷道、工作面以及采空区瓦斯涌出和扩散被有效地联系在了一起,应用COMSOL Multiphysics多物理耦合分析工具求解该物理模型。模型计算结果表明：该模型能够模拟工作面和采空区瓦斯浓度分布,并能对瓦斯专排巷的位置布置、工作面通风方式优劣进行对比判断,对于采煤工作面有一定的适用性。     

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。