淮南矿区瓦斯卸压抽采理论与应用技术

基于淮南矿区高瓦斯煤层群开采条件,运用卸压开采及采场采动裂隙O形圈卸压瓦斯抽采理论,提出了一系列钻孔或巷道抽采卸压瓦斯方法;研究分析了开采卸压层时瓦斯抽采技术、上向卸压瓦斯抽采技术、下向卸压瓦斯抽采技术,采用煤层气开采消突试验方法有底板岩巷穿层钻孔条带预抽瓦斯、顺层钻孔预抽本煤层瓦斯、地面钻井压裂预抽瓦斯,这些方法广泛应用于淮南矿区生产实践,建立起了卸压开采瓦斯抽采工程体系.结果表明:自1998 年以来矿井杜绝了瓦斯爆炸事故发生,百万吨死亡率由4.01降低到0.18,2009年瓦斯抽采量达3.2亿m3,矿井瓦斯抽采率达到53%,采煤工作面瓦斯抽采率达到90%以上;使高瓦斯突出煤层转变为低瓦斯无突出危险煤层,同时抽采出的瓦斯作为绿色能源,减少大气污染.     

急倾斜煤层开采瓦斯超限及抽采

以新疆阜康市西沟煤焦有限责任公司二矿中大槽煤层+710 m水平工作面煤体的瓦斯抽采为例,针对急倾斜煤层瓦斯涌出的特点进行了瓦斯抽采方法的探讨,通过采用预抽煤层瓦斯及卸压抽采煤层瓦斯、顺层钻孔及穿层钻孔抽采煤层瓦斯等方法,对煤层瓦斯进行有效抽采,解决了开采期间瓦斯超限问题。     

日本煤矿瓦斯抽放

<正> 日本煤矿瓦斯抽放始于1934年,至今已有46年历史,目前年抽放量为4亿米~3左右。日本主要是以未开采煤层瓦斯抽放(本煤层瓦斯抽放)和邻近层瓦斯抽放为主。现将主要抽放瓦斯方法分述如下:一、未开采煤层瓦斯抽放未采煤层(本煤层)抽放瓦斯方法主要有:①由底板或顶板巷道打穿层钻孔抽放;     

梅河煤矿三井5109采区深部瓦斯综合治理技术

梅河煤矿三井5109采区急倾斜煤层深部瓦斯涌出规律,制订了一套包括顶板穿层钻孔预抽及边采边抽区域煤层瓦斯、顺层交叉钻孔抽采区域煤层瓦斯、高位钻孔抽采采空区及煤层顶板裂隙带瓦斯、高位尾巷埋管抽采采空区瓦斯、顺层下向钻孔边采边抽、全封闭采空区瓦斯抽采的急倾斜煤层分层开采瓦斯治理技术措施。现场应用表明,该技术较好地解决了急倾斜煤层综放工作面的瓦斯问题。     

保安煤业突出矿井瓦斯综合防治技术实践

保安煤业8#、9#煤层掘进过程中发生的瓦斯动力现象为压出型突出,经鉴定8#、9#煤层为煤与瓦斯突出煤层,保安煤矿为突出矿井。把15#煤层作为保护层开采(15#煤层经鉴定为非突出煤层),由下行开采变为上行开采,减少煤与瓦斯突出威胁;利用顶板走向高抽巷和穿层钻孔抽放上邻近层及采空区瓦斯,解放上部8#、9#煤层,实现区域消突,把8#、9#突出煤层变为不突出煤层;利用伪倾斜高抽巷、专用排瓦斯巷和穿层钻孔抽放初采瓦斯,解决15#煤层工作面上隅角瓦斯超限问题。     

高瓦斯矿井两层煤同时开采瓦斯抽采方案设计

为解决高瓦斯中近距离煤层群安全开采问题,针对阳泉大贤煤矿9号与15号煤层开采条件及瓦斯赋存特征,根据矿井瓦斯涌出量构成关系,对两层煤同时开采瓦斯抽采可行性进行分析,设计了瓦斯抽采方案,并研究确定了工作面瓦斯抽采巷道布置、抽采钻孔技术参数及采空区瓦斯抽采参数,可为类似低渗透性煤层瓦斯的治理提供很好的借鉴。     

多煤层条件下高位钻孔瓦斯抽采层位优选研究

为解决多煤层条件下多来源卸压瓦斯高位钻孔抽采层位不清的问题,引入同位素识别技术,并通过现场实测煤层解吸瓦斯及不同层位高位钻孔抽采瓦斯气体组分及碳氢同位素值,计算得出山西腾晖煤矿607工作面高位钻孔瓦斯抽采来源及比例,确定了其高位钻孔瓦斯抽采的最佳层位。结果表明:随着高位钻孔层位的增大,本煤层采空区遗煤瓦斯及下邻近层卸压瓦斯来源占比逐渐增加,上邻近层卸压瓦斯来源占比减小;确定了有效控制本煤层及下邻近层瓦斯的最佳高位钻孔低层位,即距开采煤层顶板7.9～14.2 m,以及有效控制本煤层及上邻近层瓦斯的最佳高位钻孔高层位,即距开采煤层顶板42.1～45.4 m。     

突出煤层区域性瓦斯治理技术

结合淮南矿区突出煤体综合瓦斯治理情况,提出了突出危险煤层的开采应首选关键层保护开采,实现用非突出煤层来保护突出煤层的效果,弱突出煤层保护强突出煤层;有突出危险的关键保护层开采必须采取以"1面4巷"底板巷穿层钻孔预抽、Y型通风作为区域性瓦斯治理措施。无法实现保护层开采的工作面,采取以顶(底)板巷穿层钻孔预抽为主,辅以地面钻孔及本煤层顺层孔的区域性瓦斯治理措施。形成了整套适合淮南矿区突出煤层区域性瓦斯治理的系统理论与技术体系,逐步实现了瓦斯抽采精细化、规范化、最大化,防突治本。     

山西大成煤业有限公司瓦斯抽采方案优化设计

我国煤与瓦斯突出防治的区域性措施有:开采保护层、预抽煤体中的瓦斯和煤层注水.针对如何解决大成煤业有限公司2号煤层在开采期间的瓦斯超标问题,采用分源预测法对2号煤层在开采期间的最大瓦斯涌出量进行了预测,结果显示,2号煤层在开采期间最大埋深处的瓦斯含量较高,因此,必须采用瓦斯抽采的方法来解决2号煤层的瓦斯超标问题,从而为2号煤层的安全生产提供保证.本文对2号煤层本煤层顺层瓦斯抽放和临近层顶板高抽巷瓦斯抽放的方法进行了理论分析,为解决2号和6号煤层的瓦斯问题提供了理论指导.     

夹河煤矿解放层开采瓦斯涌出规律研究

解放层的开采可有效降低被解放层的瓦斯压力和含量,对解放层开采瓦斯涌出规律进行研究,可摸清矿井开采煤层瓦斯赋存情况及涌出特点,为工作面瓦斯抽采系统设计及瓦斯治理措施提供依据.夹河煤矿-1010m采区7煤层作为上解放层开采对9煤层的解放效果进行了研究和分析,确定了7煤层的开采可有效卸压9煤层瓦斯压力、降低9煤层瓦斯含量.     

四川煤矿须家河组极薄煤层瓦斯抽采方法

 针对四川煤矿煤层薄、构造复杂、渗透性差的特点,考察研究了开采须家河组极薄煤层的汪洋、杨村铺、胜利等高瓦斯煤矿瓦斯抽采方法及其效果。研究结果证明,开采须家河组极薄煤层的高瓦斯煤矿,顺煤层钻孔预先抽采瓦斯只在地质构造区条件下才有较好的效果,而穿层钻孔抽采卸压瓦斯效果更好,穿层钻孔抽采卸压瓦斯是四川煤矿极薄煤层瓦斯的主要抽采方法。     

非突出煤层升级后的分阶段区域防突措施分析

随着采掘深度的延伸,一缘煤业由高瓦斯矿井升级为煤与瓦斯突出矿井。针对一缘煤业15#煤层的瓦斯赋存规律和采掘情况,制定了一套科学合理、切实可行的区域防突措施实施方案,该方案提出3个阶段的区域防突措施:第1阶段的区域防突措施主要采用顺层钻孔预抽煤巷条带、顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯的方法;第2阶段为通过掘顶底板岩巷预抽煤层瓦斯,主要采用穿层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯的方法;第3阶段区域防突措施为开采保护层或在开采保护层前提下将预抽煤层瓦斯作为辅助手段结合使用。     

火成岩侵入近距离突出煤层群保护层开采瓦斯治理

火成岩侵入近距离突出煤层群造成煤层群开采瓦斯治理困难,在工作面回采期间,采用底抽巷穿层钻孔、顺层钻孔卸压抽采、地面抽采井及采空区埋管抽采等方法治理瓦斯,实现矿井安全、高效、规模化开采,并形成火成岩侵入近距离突出煤层群瓦斯立体防治技术体系。     

近距离煤层群上保护层煤与瓦斯共采技术研究

基于汪家寨煤矿多煤层群的赋存条件,探讨了8#煤层作为11#煤层上保护层开采的必要性,分析了关键上保护层8#煤层开采期间瓦斯涌出状况、特点及影响因素,研究了近距离煤层上保护层煤与瓦斯共采技术,即:底板穿层预抽下邻近层采动卸压瓦斯、顶板钻孔抽采上覆煤层裂隙瓦斯、采空区埋管抽采采空区瓦斯。现场应用结果表明,通过在X40806工作面的运输巷、回风巷对邻近层打钻预抽,有效治理了X40806工作面的瓦斯,保证了工作面正常生产,实现了煤与瓦斯共采。     

低透气性煤层瓦斯抽采技术研究与应用

对突出煤层进行瓦斯抽采,减小煤层瓦斯压力,降低煤层瓦斯含量是煤矿消除瓦斯事故的基础性工作,若采用传统的对低透气性突出煤层直接进行瓦斯抽采,瓦斯抽出量非常小,很难达到消除煤层瓦斯突出的目的。但通过开采解放层,使得被解放煤层内孔隙率增加,煤层透气性增强,从而提高被解放层的瓦斯抽采容易程度。在开采解放层后立即对被解放煤层进行瓦斯抽采,降低突出煤层内的瓦斯含量,减小瓦斯压力,从而消除了煤层突出危险性。     

低透气性强突出煤层瓦斯抽采导流通道的构建及应用

基于芦岭煤矿低透气性强突出煤层瓦斯治理的需要,提出了地面钻井压裂抽采以削弱突出危险、保护层开采以消除保护范围突出危险和穿层钻孔强化抽采以消除保护边界外突出危险的瓦斯治理顺序,考察研究了对应抽采技术导流通道的特征及应用效果。结果表明,地面钻井压裂抽采,砂层是瓦斯抽采的导流通道,单个钻井长期可获得1 500 m 3 /d的煤层气产量;保护层开采,层间离层裂隙是瓦斯抽采的导流通道,煤层透气性可提高1 930倍;穿层钻孔群排煤抽采,孔群间的连通裂隙是瓦斯抽采的导流通道,单孔平均瓦斯流量可增加4倍,煤层透气性可增加200倍以上。     

三软低透气类煤层卸压瓦斯抽采探讨

郑州矿区开采的高突煤层属于难抽采或较难抽采煤层。在分析卸压瓦斯抽采理论的基础上,结合郑州地区本煤层瓦斯实际抽采特点,分析了改善邻近层瓦斯抽采量的方法。分析结果表明:邻近煤层瓦斯卸压抽采主要技术难点是打钻方法、封孔质量以及封孔方法是否得当,以及随着保护煤层的开采,所打钻孔是否能充分抽采卸压区的瓦斯。通过以上问题的分析,可有效提高郑州地区高突矿井邻近层瓦斯的抽采效果。     

近距离煤层群瓦斯立体抽采技术研究

针对桐梓煤矿近距离煤层群开采,首先选择瓦斯含量较小、突出危险性低的煤层作为保护层进行开采,利用其开采扰动作用提高下部卸压煤层的透气性。采用顺层钻孔、低位走向穿层钻孔、采空区埋管和底板上向穿层钻孔等措施对煤层群进行立体化综合抽采,试验表明：保护层工作面瓦斯预抽采率在55%以上,消除了煤与瓦斯突出危险性,工作面开采后上隅角瓦斯体积分数控制在1%以下;6号、7号和9号被保护煤层经卸压后透气性系数分别增加了392、320和289倍,瓦斯抽采率超过60%,实现了煤与瓦斯安全高效共采     

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。     

南庄煤矿瓦斯综合治理技术研究与实践

南庄煤矿根据不同煤层的开采强度、瓦斯来源和瓦斯涌出量等情况,制定了不同的瓦斯综合治理措施。针对12#煤层瓦斯含量和上邻近层瓦斯含量高的情况,在12#煤层初采和正常回采期间,逐步形成了高位钻孔和低位钻孔相结合的瓦斯综合治理技术;15#煤层工作面开采强度较大,本煤层瓦斯含量低,瓦斯主要来源于上邻近层,采用了开采解放层和利用高抽巷两种瓦斯治理方式。上述针对性措施有效提高了矿井瓦斯抽采量,减少了因瓦斯超限造成的停产,杜绝了瓦斯事故,保证了矿井安全生产。