低瓦斯矿井综放工作面瓦斯治理研究实践

分析了U型通风方式综放工作面瓦斯分布特征和规律,给出了工作面、上隅角及其附近采空区等瓦斯积聚或超限原因,在此基础上,以3302综放工作面为研究对象,提出采用W通风方式来代替U型通风方式,并给出了W型通风方式下瓦斯情况,得出W型通风方式下3302工作面瓦斯控制更好,同时,提出采用吊挂风障和水射流风机来解决W型通风方式下风流汇集处瓦斯积聚问题。     

采空区瓦斯抽采的数值模拟及工程实践应用

随着煤矿工作面推进速度的加快,采空区瓦斯治理工作成为了煤炭企业的重点安全工作。史山煤业通过CFD模拟分析,采用工作面顶板高位穿层钻孔、上隅角插管及采空区抽采的方法进行重点区域的瓦斯治理。经计算,9号煤工作面与采空区瓦斯抽采总量预计可达4.2 m~3/min和1.3 m~3/min,上隅角瓦斯浓度稳定控制在1%,符合煤矿安全规定。     

采空区高位钻孔瓦斯抽放的数值模拟

依据Darcy定律,在Navier-Stocks方程的基础上,对祁南煤矿综采工作面采空区瓦斯抽放问题作了计算分析,并进行了CFD数值模拟.从理论上模拟采空区瓦斯聚集过程,直观展示了瓦斯抽采时采空区流态、瓦斯分布变化.把抽放钻孔布置在顶板裂隙内,结合上隅角埋管实施瓦斯抽放,该抽放瓦斯技术起到了对开采工作面上隅角瓦斯的截流作用,现场管路测量显示,可抽出高浓度瓦斯达30%～80%(体积分数),工作面回风瓦斯的体积分数基本控制在0.3%以下.     

上隅角瓦斯治理中均压通风技术应用研究

以某低瓦斯矿井应用均压通风技术对7202工作面上隅角瓦斯进行治理为工程实例,分析上隅角瓦斯情况、上隅角瓦斯浓度超标原因,以及均压通风系统的布置与应用效果,为同类矿井的瓦斯治理提供经验参考。     

斜沟矿综采面上隅角瓦斯治理技术研究

利用FLUENT数值模拟软件对不同通风形式下的瓦斯浓度进行分析,发现Y通风对瓦斯的治理效果最佳。同时为了解决瓦斯活跃区的瓦斯浓度大的问题,本文采取在活跃区进行埋管抽采的方式对其进行治理,发现当埋管深度为15 m时上隅角与回风巷的瓦斯含量最低,为矿山治理上隅角瓦斯超限问题作出了一定的贡献。     

千米定向钻机技术应用研究

针对新源煤矿2205工作面瓦斯治理问题,采用千米定向钻机技术进行了本煤层瓦斯预抽和回采期间抽采,得到以下结论：千米定向钻机技术在2205工作面瓦斯预抽中抽采达标周期为8个月,本煤层瓦斯预抽抽采浓度大,流量小;回采期间瓦斯抽采流量大,浓度小;回采期间工作面上隅角瓦斯浓度未出现超限现象。     

综采工作面瓦斯抽采参数优化研究

对某矿2603综采工作面本煤层瓦斯抽采钻孔、高位裂隙瓦斯抽采钻孔现场应用过程中存在的制约瓦斯抽采效果的因素进行分析,并针对性提出优化措施。现场应用后,本煤层钻孔瓦斯抽采纯量平均提升17.5%、高位钻场瓦斯抽采纯量平均提升50%;同时采面回风巷、回风隅角瓦斯浓度分别被控制在0.6%、0.5%以内,回采期间未出现瓦斯超限事故,优化效果显著。     

保护层开采工作面瓦斯综合治理技术研究

针对矿井回采煤层瓦斯含量高、压力大等问题,提出先回采下覆厚度较薄、瓦斯治理难度相对较低的6号煤层。将6号煤层作为保护层开采,从而消除下覆9号煤层、上覆2号及5号煤层的突出危险性。针对6号煤层10601工作面回采期间上邻近层、下邻近层以及采空区瓦斯涌出量大等问题,提出综合采用高位钻孔、高抽巷、采空区埋管、强化本煤层抽采等方式进行治理。现场应用后,10601工作面回采期间回风隅角、回风流瓦斯浓度分别控制在0.43%、0.32%以内,采面瓦斯涌出量大问题得以较好解决。     

关于井下综采工作面上隅角瓦斯治理的设计研究

随着矿井综采面的逐步推进,受井下放顶、周期来压和遇到断层或构造的影响,综采工作面上隅角瓦斯涌出量会有明显异常,且存在超限的可能性.以沁源梗阳矿井上隅角瓦斯治理为工程实例,提出设计建设井下移动式瓦斯抽放泵站来抽采瓦斯,解决瓦斯超限.     

智能化综采工作面瓦斯抽采方法及效果

分析了山西某矿智能化开采瓦斯抽采方法及效果。采用分源预测法,预测最大绝对瓦斯涌出量12.9m3/min,最大相对涌出量为10.97 m3/t。瓦斯涌出量本煤层斯涌出为主约为61.44%,邻近层瓦斯涌出量约占38.56%。工作面掘进前,在运巷钻场采用长距离顺层钻孔方法进行区域预抽。工作面掘进期间,在材巷和运巷同步施工钻场,随掘随抽。工作面回采期间,工作面材、运巷本煤层钻孔、4号上预抽钻孔、裂隙带钻孔以及上隅角插管抽采相结合的抽采方法进行治理瓦斯。后期效果考察中,瓦斯抽采纯量为6.31 m3/min,工作面瓦斯预抽率为43.1%,说明抽采方案具体可行,能够满足工作面掘进及回采期间的抽采达标要求。     

综放开采工作面回风隅角瓦斯治理技术研究

在对采面回风隅角瓦斯集聚原因分析基础上,发现采空区以及裂隙瓦斯是导致回风隅角瓦斯浓度偏高的主要原因。为此,针对性提出采用大直径钻孔对采空区瓦斯进行抽采、高位钻孔拦截裂隙瓦斯,现场应用后,大直径钻孔、高位钻孔瓦斯抽采纯量稳定在7.242 m³/min、1.35 m³/min,可明显降低采空区及裂隙瓦斯向回风隅角涌出,同时后续回采过程中回风隅角瓦斯浓度均控制在0.5%以内,瓦斯治理取得显著效果。     

工作面沿空留巷Y型通风条件下瓦斯治理技术研究

鉴于现代工作面沿空留巷Y型通风形式在通风量上优于传统U型、U+L型且能够使工程量大、掘进速度慢等多项问题都得到解决,以某煤矿工程为例,对工作面沿空留巷Y型通风条件下瓦斯治理进行探讨。     

本煤层单一顺层瓦斯抽采钻孔的渗流场数值模拟

针对本煤层瓦斯抽采钻孔的合理布置问题,通过建立钻孔抽采瓦斯的渗流场控制方程和煤层变形场控制方程,结合钻孔抽采瓦斯的初始及边界条件,推导出钻孔抽采瓦斯渗流的固气耦合数学模型.以石壕煤矿本煤层单一顺层钻孔瓦斯抽采为工程实例,基于研究区域的煤层瓦斯赋存特征,采用数值模拟计算方法,获得了本煤层单一顺层钻孔周围煤层瓦斯压力、煤层瓦斯渗透率、煤层瓦斯渗流速度和煤层变形的分布规律.确定了本煤层单一顺层钻孔抽采瓦斯的有效影响半径,从而为本煤层单一顺层瓦斯抽采钻孔的优化布置提供了依据.研究结果表明,石壕煤矿本煤层单一顺层钻孔抽采瓦斯的有效半径分别为4 m左右;在延长钻孔抽放时间不到20%的情况下,减少了钻孔工程量50%左右,抽采效果良好.     

白羊岭煤矿长距离定向高位钻孔治理上隅角瓦斯技术研究

为解决白羊岭煤矿上隅角瓦斯超限问题,以 15111 工作面为工程背景,结合理论分析、经验公式计算等确定了定向高位钻孔的空间位置,并通过现场施工实验分析了长距离定向高位钻孔和定向顺层钻孔的瓦斯抽采效果。结果表明：15111 工作面施工高位定向钻孔抽采浓度 31.8%～72.3%,单孔混合量 5.2～7.5 m³/min;15108 工作面施工定向顺层钻孔抽采浓度 15.05%～56.6%,单孔混合量 0.384～0.853 m³/min,定向高位钻孔抽采效果、经济效益更好。通过施工长距离定向高位钻孔,取消了上隅角埋管抽采措施,治理了上隅角瓦斯超限。     

工作面瓦斯抽采方法研究

为进一步提升煤矿生产的安全性,避免瓦斯涌出超标导致爆炸事故的发生,以某矿井的02号煤层为例,在对工作面涌出瓦斯特性参数分析的基础上,根据瓦斯抽采方法的选择原则,并结合煤层赋存条件和巷道布置情况,分别对开采层、邻近层和采空区的瓦斯抽采方法进行设计;最后,对工作面的瓦斯抽采效果进行预测,并取得理想结果。     

综采工作面初采及回采期间矿井开采治理技术研究

工作面初采期间初次来压,临近煤层由于受采动影响而涌出的卸压瓦斯,避免邻近层瓦斯大量涌入回采工作面,造成瓦斯大面积超限,易发生重大事故。本文结合工程实例,提出综采工作面初采及回采期间的瓦斯治理技术进行了分析和研究,有效控制采空区、上隅角及回风巷的瓦斯浓度,降低瓦斯对工作面初次、回采期间的威胁。     

高位钻孔抽采复合煤层顶板围岩及邻近层瓦斯技术的成功应用

文章介绍了广旺公司代池坝煤矿在施工高位钻孔对复合煤层采面顶板围岩及邻近层瓦斯进行研究,提出将瓦斯抽采钻孔沿开采煤层走向布置在煤层顶板上方的裂隙带岩石中,抽采出裂隙带及邻近层大量瓦斯,有效控制住了采面回风及上隅角瓦斯超限,在应用中取得了显著的经济效益和社会效益,为同类型矿井采煤工作面瓦斯治理提供了理论依据和现场参考。     

贺西矿3316工作面立体式瓦斯抽采技术研究

瓦斯涌出一直是制约煤炭高效开采的不利因素,为了实现采面瓦斯高效治理,贺西矿采用VLD-1000型钻机施工长距离定向钻孔对瓦斯进行抽采.以3316工作面瓦斯治理为工程实例,对采面回采巷道掘进前、掘进中以及采面推进过程中采取的瓦斯抽采技术进行详细阐述.现场应用后,巷道掘进、采面回采期间均未有瓦斯异常涌出情况;上隅角、回风巷...     

基于水力压裂技术的降低煤层突出系数方法研究

针对煤矿井下高瓦斯、低透气性煤层在综采作业时所面临的瓦斯抽采困难的问题,提出了一种新的基于水力压裂技术,通过进行钻孔优化、精确分析水力压裂左右范围等,实现了降低煤层突出系数,提高瓦斯抽采效果的目的。根据实际应用表明,该技术能够将煤层透气性系数提升34.7倍,将煤层内瓦斯的抽采流量提升了58.6%以上,有效提升了井下瓦斯治理成本和综采安全性。     

关于放顶煤工作面瓦斯治理的技术研究

综采放顶煤开采技术已经成为我国煤矿实现高产高效的主要途径.由于工作面揭露煤层出现瓦斯异常涌出现象,加上放顶煤工作面一次采全高,产量集中,瓦斯的绝对涌出量将明显增加,在下作面后方采空区上部积聚的部分瓦斯随顶煤的冒落将涌人工作面,易导致瓦斯超限及潜在的瓦斯灾害.因此,瓦斯安全问题是综采放顶煤开采的主要研究课题之一,意叉重大.针对放顶煤工作面瓦斯偏高的情况,本文对工作面瓦斯涌出来源进行了分析,找出了采空区瓦斯分布规律,提出了瓦斯治理措施,以确保安全生产,带来更高的经济利益和社会效益.