煤矿井下瓦斯高效抽采技术的应用研究

为了解决煤矿井下高瓦斯煤层瓦斯涌出量大、瓦斯浓度高的不足,提出了一种本煤层顺层钻孔预抽+穿层钻孔对临近煤层和覆岩裂隙带进行抽采+采空区的组合式抽采方案。文章对不同区域的瓦斯抽采技术要点和方案进行了分析,确定了瓦斯抽采的可靠性。根据实际应用表明,新的组合式瓦斯抽采技术,能够实现对不同区域瓦斯的综合治理,井下瓦斯的平均抽采率达到了64.7%,使井下作业面的瓦斯浓度始终保持在了0.55%以下,有效保证了井下作业安全性。     

低透气性煤层水力割缝增透技术试验研究

常村煤矿为高瓦斯矿井,主采3#煤层透气性差,必须采取有效的增透措施来提高抽采效果。通过确定钻孔参数和布置方式,将水力割缝增透技术在常村煤矿进行了应用试验。研究表明:水力切割钻孔的百米瓦斯自排量是非切割钻孔的6.03倍,且瓦斯抽采量显著提升,最大提高到13.15倍,水力割缝技术明显增加了煤层透气性,提高了瓦斯抽采效率。     

煤矿瓦斯抽采钻孔施工技术研究

瓦斯治理是煤矿安全高效开采的基础。通过对山西北部某高瓦斯矿井地质条件的研究,分析设计了9号煤层瓦斯抽采钻孔的钻孔角度、钻孔长度、开终孔直径等抽采钻孔基本参数,施工后达到了预期的抽采效果。     

高瓦斯煤层群瓦斯综合治理方案及分析

以沙曲煤矿22201工作面为例,针对高瓦斯煤层群开采保护层卸压瓦斯治理难题,将Y型通风的优势以及采空区内部空隙储存卸压瓦斯的优势相结合,对于首采工作面采用沿空留巷Y型通风的方式并结合钻孔抽采技术,实现了高瓦斯煤层群首采层工作面的安全高效回采。该研究成果为今后类似深井煤层群首采层开采的卸压瓦斯治理提供参考。     

瓦斯抽采钻孔封孔技术改进研究与应用

针对宏远煤矿系高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井属于低透气性煤层,瓦斯抽采困难、抽采效率低、达不到燃料级浓度等问题,提高封孔质量方面采用新装备、新工艺、新方法,并改进封孔技术,提高了抽采钻孔封孔质量、单孔抽采量和整体瓦斯抽采浓度,为保障矿井安全高效生产奠定了良好基础。     

金佳矿石门快速揭煤技术研究

为有效、精准抽采待揭煤层区域瓦斯,精准消突并缩短揭煤全过程的时间,提升揭煤效率,本文针对金佳矿揭煤区域实施的抽采钻孔抽采瓦斯过程中,揭煤区域以外的瓦斯涌入而造成瓦斯含量大、揭煤周期长问题,采用了注浆封闭揭煤区域后再施工抽采钻孔及注浆固化煤层顶板的方式,对石门快速揭煤技术做出了研究。通过对设计效果对比分析得出：与传统工艺揭煤的122运输石门揭过18#煤层相比,工作面达到消突目的,顶板得到有效控制,揭煤周期缩短了60.8%,减少钻孔施工3869m,经济节约772.0万元。该技术提高了抽采效率,缩短了石门揭煤周期,达到安全高效快速揭煤,是金佳矿面对高瓦斯强突煤层防突治理技术的重大突破。     

3405综放工作面瓦斯综合治理技术研究与应用

为了合理抽采综放工作面瓦斯,通过对工作面地质概况、瓦斯含量及巷道布置分析,确定了"本煤层钻孔+高位钻场钻孔+定向钻场钻孔+沿空留巷插管"抽采瓦斯综合治理技术,并对抽采钻孔进行了参数设计。结果表明,该技术可有效抽放瓦斯,瓦斯涌出量减小,提高了瓦斯抽采能力,保障了工作面安全高效生产。     

二氧化碳预裂强化抽采技术在余吾煤业的应用

余吾煤业开采3号煤层,属于高瓦斯、低透气性开采条件,原有的瓦斯灾害防治技术手段已经难以适应安全、高效生产的要求,为此,在N2103工作面回风顺槽进行二氧化碳预裂强化抽采试验,结果表明:初始瓦斯抽采纯量平均比普通钻孔提高了52.5%,瓦斯抽采纯量的衰减期延长,提高了瓦斯抽采效果,为条件相近巷道的瓦斯治理提供了技术参考。     

顶板多分支定向钻孔水力压裂瓦斯抽采技术研究

煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工中,由于定向钻进技术能够有效控制钻孔轨迹,已在煤矿逐步推广使用,但在松软突出煤层中的应用存在一定的局限性。为了探索出适用于韩城矿区松软低渗煤层瓦斯高效抽采技术及工艺,通过在韩城矿区某矿3号煤层顶板进行定向长钻孔水力压裂瓦斯抽采试验,最终优选出一套适合松软突出煤层的顶板多分支定向钻孔水力压裂技术。     

本煤层超高压水力扩孔技术与应用研究

为了提高高河矿本煤层瓦斯抽采效率与瓦斯抽采纯量,确保采掘工作面的顺利开展和安全生产,结合高河矿本煤层瓦斯赋存规律和矿山地质条件,研发了一种超高压水力扩孔技术,利用新型高压水泵和旋转喷头,完善了本煤层水力扩孔系统与技术,并在现场进行验证。验证结果表明,新型超高压水力扩孔设备提高了钻孔内瓦斯流量,相比之前普通抽采,瓦斯抽采纯量提高了2倍以上,扩大了煤层裂隙范围,增加了钻孔的抽采范围,钻孔有效抽采半径提高了1.8倍,瓦斯抽采效果明显,缩短了抽采工期,减少了施工成本,为企业带来良好的经济效益。     

瓦斯抽采钻孔封孔研究

为提高深部低透煤层瓦斯抽采钻孔封孔质量,本文基于深部低透煤层瓦斯抽采钻孔封孔现存问题,分析了几种主要封孔方式主要技术特点与存在的不足,并提出了一系列改善"两堵一注"带压封孔效果的对策,以供同行参考。     

碎软低透突出煤层瓦斯综合治理技术与应用

通过采用沿空留巷"Y"型通风技术成功取消了专业排瓦斯巷,解决了回采面上隅角瓦斯积聚问题;针对煤层低透气性,推广应用水力造穴、CO_2气相压裂、水力压裂综合增透技术,增强煤层透气性,提高了掘进巷道瓦斯抽采消突效果,缩短了区域瓦斯治理周期,促进了掘进效率;精细化落实本煤层瓦斯抽采系统标准化、钻孔施工全程在线监控、抽采量精准计量三项管理手段,保证了瓦斯抽采治理效果。     

本煤层双套管瓦斯抽采技术与研究

针对某矿M8-2煤层本煤层钻孔抽采瓦斯体积分数低、瓦斯纯量不高、塌孔、堵孔等导致抽采效果不理想的问题,研究出使用本煤层双套管瓦斯抽采设备对井下钻孔进行瓦斯抽采。介绍了双套管管径与长度对瓦斯抽采的影响,分析了双套管高效抽采的原因以及井下双套管的施工工艺。并在11-2煤层E1305工作面进行了现场应用,结果发现,钻孔密封性提高,塌孔、堵孔现象鲜有发生,瓦斯抽采体积分数接近90%,抽采瓦斯纯量是之前的1.8倍,抽采一个月后瓦斯流量仍居高不下,有效抽采时间较之前延长了15d,预抽煤层瓦斯率达到46%,瓦斯抽采效果明显改善。     

长距离定向钻孔大区域瓦斯治理技术及应用标准

通过长距离定向钻孔大区域瓦斯治理技术,可有效解决突出煤层群瓦斯抽采难度大、煤层不便于维护以及大工作面空白带等问题,从而大区域和大工作面瓦斯得到了有效的治理。在某煤矿的实验性应用中得到了以下结果,可设置深度为 600 m 的长距离钻孔,每个钻孔抽采瓦斯量最低可达 0.8 m³/ m i n ,最高可达每分钟 2.53 m³。相较于常规钻孔,利用长距离定向钻孔可提高约 16 倍瓦斯抽采量和 50% 抽采体积分数,且在松软煤层的维护方面也具有良好效果。因此,为了将这项技术的作用充分发挥,本文简要阐述了长距离定向钻孔大区域瓦斯治理技术及应用。     

回采工作面瓦斯治理技术与实践

根据4103回采工作面的煤层赋存特征、瓦斯含量及工作面的瓦斯涌出,对采用的本煤层瓦斯抽采参数、采空区埋管瓦斯抽采参数以及高位瓦斯抽采钻孔的布置参数进行分析,并对采用的综合瓦斯治理技术效果进行分析,结果表明,回采面采用的瓦斯治理技术可以保证回采工作的安全。     

水力增透技术在低透气性煤层中的试验研究

为提高高瓦斯压力、低透气性煤层瓦斯抽采效率,基于高压水射流破煤原理,试验研究了水力冲孔卸压增透的防突机理。通过理论分析和现场施工试验相结合的方法,阐述了水力冲孔的工艺流程、水力冲孔消突技术的施工设计、提出了水力冲孔的施工要领,研究表明,采用底板抽放巷施工的钻孔与水力冲孔的综合区域消突措施,可有效的消除突出应力,大幅度的增加煤层的透气性,提高了瓦斯抽采效率。     

基于压降法的煤层顺层钻孔抽采半径测定

区域瓦斯抽采中,顺层瓦斯抽采方法是一种广泛运用的预防煤与瓦斯突出的措施之一,为了确定屯兰煤矿顺层钻孔有效抽采半径,以2#、4#、8#、9#煤为研究对象,通过对各煤层的瓦斯压力及煤的灰分、水分、孔隙率、容重的测定,采用直接测定法测定了顺层钻孔的有效抽采半径。结果表明,屯兰煤矿各煤层钻孔瓦斯抽采时间为30d～60d是合理的,2#煤层抽采半径设计为2m～4m,8#煤层抽采半径设计为2m～4m,4#、9#煤层抽采半径设计为3m～5m。     

近距离煤层群回采工作面瓦斯超限防治技术研究

山西A矿开采煤层为近距离煤层群,在M7号煤层开采期间由于受到瓦斯超限影响,采面回采速度缓慢。为了确保采面生产安全,寻求采面瓦斯治理措施,该矿综合对比分析高位瓦斯抽放钻孔、采空区抽采钻孔以及高位瓦斯抽放巷三种瓦斯治理技术,并最终采用高位瓦斯抽采巷作为治理采面瓦斯超限技术手段。在采面布置高位瓦斯抽采巷,采面瓦斯超限问题得以有效治理,采面推进速度由原来的20m/月提升至52m/月,同时高位瓦斯抽采巷抽采瓦斯浓度较高(平均在30%以上),可以实现瓦斯资源的高效利用,提升矿井经济及社会效益。     

CO2预裂增透技术在瓦斯抽采中的应用

CO2预裂煤层增透技术是提高低渗煤层瓦斯抽采率的新工艺和新技术。低渗煤层预裂后,使煤层地应力重新分布,可以消除局部高应力状态．起到消突效果;煤层产生大量裂隙,提高渗透率,大幅度提高瓦斯抽采效率,对保障高瓦斯低渗透工作面安全快速掘进和回采具有重要的应用和推广价值。     

高瓦斯矿井裂隙带瓦斯抽采参数研究与实践

针对山西某高瓦斯矿井目前瓦斯抽采难度大、效果差等情况,对3#煤层工作面裂隙带瓦斯抽采参数进行了优化研究与实践。由实践效果可知钻孔内的瓦斯浓度有所上升,平均基本接近56%,最高达到65%,工作面瓦斯在上隅角的聚集浓度有所下降,不到0.4%,降低了工作面的瓦斯涌出量,保障了工作面安全生产。