高瓦斯综放采煤工作面瓦斯综合治理方案

针对佳新煤矿1504综放工作面瓦斯的实际情况,分析了该工作面的瓦斯主要涌出来源及涌出量,结合该矿通风系统及瓦斯抽采现状,在上下顺槽顺层、上隅角、措施巷道等采用钻孔、高位钻场、埋管、吊管多种方式抽放,以及增加工作面风量和局部风机对上隅角供风等综合措施治理瓦斯,从而解决了上隅角及回风巷瓦斯超限问题,确保了工作面安全高效生产,真正实现了高瓦斯综放工作面的高产高效。     

低位抽放巷大孔径穿层钻孔治理采空区瓦斯技术研究与应用

利用低位抽放巷穿层钻孔抽放改变采空区瓦斯运移路线进行采空区瓦斯治理,减少其向回采工作面上隅角涌出,能够有效的降低回采工作面上隅角及回风流中瓦斯浓度,缓解回采工作面风排瓦斯压力,确保安全生产。     

"三软"厚煤层瓦斯抽放方法研究

告成煤矿的主采二1煤层属典型"三软"厚煤层,回采工作面隅角和回风流中瓦斯体积分数超限的主要原因是采空区瓦斯涌出过多,采取顶板岩石钻孔的方法对采空区冒落带及冒落裂隙带的瓦斯进行抽放,降低了回采工作面隅角和回风流中的瓦斯体积分数,避免了采煤工作面隅角和回风流瓦斯体积分数超限,同时克服了工作面风速超限的问题.实践表明,顶板岩石钻孔抽放冒落带及冒落裂隙带的瓦斯,是解决"三软"厚煤层瓦斯超限的有效途径.     

“三软”厚煤层瓦斯抽放方法研究

告成煤矿的主采二1煤层属典型“三软”厚煤层,回采工作面隅角和回风流中瓦斯体积分数超限的主要原因是采空区瓦斯涌出过多,采取顶板岩石钻孔的方法对采空区冒落带及冒落裂隙带的瓦斯进行抽放,降低了回采工作面隅角和回风流中的瓦斯体积分数,避免了采煤工作面隅角和回风流瓦斯体积分数超限,同时克服了工作面风速超限的问题.实践表明,顶板岩石钻孔抽放冒落带及冒落裂隙带的瓦斯,是解决“三软”厚煤层瓦斯超限的有效途径.     

阳泉三矿大采长综放工作面瓦斯涌出特征分析

大采长综放工作面单位时间内瓦斯涌出量增大,经常造成工作面回风隅角和回风巷瓦斯质量浓度超限.通过分析综放工作面瓦斯涌出源,可以了解其瓦斯涌出特征.对阳泉三矿大采长K8206综放工作面初采期和回采期的瓦斯涌出规律的分析可知,初采期瓦斯涌出量具有大幅度波动性,其原因主要为采空区瓦斯不断地、周期性地涌入.正常回采期,只要高抽巷的抽放负压足够大,邻近层瓦斯涌入工作面的问题就能解决;而大采长综放工作面本煤层瓦斯涌出量增大,则需要增加通风量或者采用新的通风方式.     

王家岭煤矿高位定向长钻孔抽采顶板卸压瓦斯技术

王家岭煤矿是典型的低瓦斯煤层高强度开采引起的高瓦斯矿井,由于煤层瓦斯含量不高且透气性差,所以瓦斯抽采顶板难度大。为了得到适合于王家岭煤矿的高位定向水平钻孔抽采卸压瓦斯工艺参数,现场跟踪考察了12318综放工作面高位定向钻孔的瓦斯抽采体积分数、纯流量等工艺参数,分析了布孔垂直层距、水平错距等关键参数与抽采效果的关联特性。依据实测的顶板岩层力学参数及经验公式,计算得到顶板冒落带高度,为19.11~24.10 m;裂隙带高度,为57.06~74.86 m。分析抽采效果认为:同一钻场中的钻孔抽采瓦斯纯流量随着钻孔垂直层距的增大而增大,钻孔抽采瓦斯纯量随水平错距的减小而增大,垂直层距最大的2个钻孔瓦斯抽采纯量占钻场抽采总量的70%以上。钻场钻孔垂直层距在25~41 m时,对工作面上隅角瓦斯防治效果明显优于垂直层距20 m的钻场。     

阳泉三矿大采长综放工作面瓦斯涌出特征分析

大采长综放工作面单位时间内瓦斯涌出量增大,经常造成工作面回风隅角和回风巷瓦斯质量浓度超限.通过分析综放工作面瓦斯涌出源,可以了解其瓦斯涌出特征.对阳泉三矿大采长K8206综放工作面初采期和回采期的瓦斯涌出规律的分析可知,初采期瓦斯涌出量具有大幅度波动性,其原因主要为采空区瓦斯不断地、周期性地涌入.正常回采期,只要高抽巷的抽放负压足够大,邻近层瓦斯涌入工作面的问题就能解决;而大采长综放工作面本煤层瓦斯涌出量增大,则需要增加通风量或者采用新的通风方式.     

厚煤层分层开采工作面瓦斯流场分布规律研究

针对厚煤层分层开采工作面回采期间瓦斯涌出治理问题,采用数值模拟计算方法,通过建立采空区瓦斯流场分布的数学模型,对白芨沟矿井首分层0102102工作面回采期间瓦斯流场分布规律进行了研究。结果表明:走向方向上,从工作面往采空区深部,风流速度减小,瓦斯体积分数增大;倾斜方向上,工作面回风巷一侧瓦斯体积分数高于进风巷一侧瓦斯体积分数,工作面上隅角瓦斯容易积聚引起瓦斯超限;垂直方向上,从工作面底板往采空区顶板,瓦斯体积分数逐渐增大;在不采取其他措施前提下,首分层0102102工作面开采前期和后期工作面上隅角以及回风瓦斯均会超限。研究结果为该矿厚煤层分层开采工作面回采期间瓦斯综合治理提供了理论依据。     

多邻近采空区瓦斯抽采下工作面漏风规律研究

为了掌握邻近多采空区及本煤层采空区瓦斯抽采背景条件下的采空区漏风规律,以沙曲矿15202工作面为例对邻近多采空区的开采环境及其采空区瓦斯抽采所导致的漏风问题开展研究。通过对采空区的空间环境分布及瓦斯抽采对15202工作面漏风影响的分析,辅助工作面沿程漏风量实测,采空区及瓦斯抽采系统中气体体积分数的测定,结果表明:(1)多邻近采空区及在瓦斯抽采条件下,工作面采空区漏风严重;(2)采空区漏风风量中的55.7%经采空区漏入工作面,18.5%经上覆裂隙进入14202采空区抽采系统,14.7%进入邻近采空区,11.1%进入上隅角瓦斯抽采系统。此结果为采空区煤自燃防治提供了决策依据,并对类似工作面的漏风识别具有指导意义。     

张集煤矿11418综采工作面瓦斯综合治理技术

在对张集煤矿11418综采工作面瓦斯来源分析的基础上,采用分源预测法预测出该面最大相对瓦斯涌出量为6.15m3/t,最大绝对瓦斯涌出量为34.2m3/min.提出了采用风排、高抽巷、顶板高位钻孔永久抽放系统和上隅角埋管移动抽放系统综合治理采面瓦斯的技术思路,确定了永久和移动抽放系统的瓦斯抽放参数,进行了主要抽放设备的选型,提出了治理效果的监测方法,为高瓦斯工作面提供了一套合理的瓦斯治理技术及参考方案.     

单元法测定瓦斯分布及旋转射流驱散积聚瓦斯

详细论述了单元法测定工作面各种瓦斯涌出源的涌出比例以及瓦斯浓度分布的原理和方法,该方法简单易行,便于推广．根据单元法实测知：“U”型通风工作面绝大部分从采空区涌出的瓦斯集聚在上隅角附近,而且上隅角也是整个采空区的漏风汇,因此,上隅角极易形成瓦斯积聚．为了有效地治理工作面上隅角积聚的瓦斯,提出旋转径向射流驱散工作面上隅角积聚瓦斯的新方法,可使上隅角积聚区瓦斯浓度在20min内下降到《煤矿安全规程》规定的1％以下．     

综放采场J型通风系统治理高瓦斯涌出的研究

根据潞安王庄煤矿5201综放工作面实际条件，在成功实施沿空小断面留巷的基础上，提出了综放采场J型通风系统治理高瓦斯涌出的方法及其调控技术．J型通风系统本质上是以通风方法按工作面瓦斯来源分别治理高瓦斯涌出的一种新型“一进两回(排)”通风系统，现场应用表明，利用该系统能从根本上消除工作面和上隅角局部瓦斯积聚，实现高产高效综放开采．     

利用高位抽放处理工作面采空区瓦斯的探索

为了处理顶层高突工作面上隅角和上风道瓦斯超限、瓦斯制约产量的问题,位村矿在14121工作面利用高位抽放的方法,减少上风道的配风量,降低瓦斯浓度,提高了工作面产量,保证了安全生产.     

利用高位抽放处理工作面采空区瓦斯的探索

为了处理项层高突工作面上隅角和上风道瓦斯超限、瓦斯制约产量的问题,位村矿在14121工作面利用高位抽放的方法,减少上风道的配风量,降低瓦斯浓度,提高了工作面产量,保证了安全生产.     

首山一矿12070工作面走向高抽巷合理位置研究

为解决首山一矿12070工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯体积分数易超限等问题,对12070工作面走向高抽巷合理位置进行研究。采用CDEM和FLUENT数值模拟软件分别对12070工作面采动覆岩裂隙演化规律和采动裂隙中的瓦斯体积分数分布规律进行模拟,根据"O"型圈理论和数值模拟结果确定了高抽巷合理位置选择原则并建立了计算模型。根据确定的选择原则和模型计算结果,首山一矿12070工作面走向高抽巷与回风巷垂距宜为25~30 m,内错平距宜为16~20 m。生产现场试验结果表明,12070工作面上隅角日均瓦斯体积分数处于0.03%~0.26%间,峰值体积分数为0.47%,上隅角瓦斯体积分数得到有效控制,保证了首山一矿突出煤层安全高效开采。     

采面上隅角瓦斯超限瓦斯稀释器治理技术研究

针对采煤工作面上隅角瓦斯积聚超限问题,基于WX-80型环缝引射式瓦斯稀释器,进行了采煤工作面上隅角瓦斯积聚治理试验.结合采煤工作面实际,通过研究上隅角瓦斯稀释器治理技术,优选了瓦斯稀释器应用方法,确定了合理安装位置和工作参数.现场试验结果表明,瓦斯稀释器治理技术取得了良好效果.实践证明,瓦斯稀释器防治瓦斯超限技术具有明显的安全、高效、轻便、环保、经济等特点,为煤矿井下治理局部瓦斯问题开辟了一条新途径.     

“三软”低透气突出煤层瓦斯综合治理研究

＂三软＂低透气性突出煤层瓦斯抽放工作是目前国内瓦斯治理的难题.通过对永华公司二矿＂三软＂低透气性高瓦斯煤层影响因素的分析,提出了详细的煤巷掘进瓦斯抽放、采煤工作面瓦斯抽放及煤体注水的瓦斯综合治理方案,并进行了工业性试验.结果表明,采用此瓦斯综合治理方案后,掘进工作面及回风流的瓦斯体积分数保持在0.1%以下,工作面瓦斯抽放率达40%以上,工作面瓦斯体积分数控制在0.5%以下,工作面煤壁强度得到了强化,瓦斯涌出得到了控制,不仅提高了工作面的单产水平,而且煤巷掘进速度也达到了每月90 m以上,实现了工作面及煤巷的安全、快速推进.     

深井煤层群首采下保护层工作面瓦斯治理技术

本文以千米深井——朱集煤矿1242(1)首采工作面的瓦斯治理为例,提出并实施了地面钻井、高抽巷和采空区埋管相结合的瓦斯分源治理综合技术,分别抽采上覆13-1煤层卸压瓦斯、顶板瓦斯富集区瓦斯和上隅角瓦斯。实践表明,1242(1)工作面平均绝对瓦斯涌出量为68.8m3/min,地面钻井平均瓦斯抽采量为28.7m3/min,占瓦斯涌出量的42.2%,高抽巷平均瓦斯抽采量为30.7m3/min,占瓦斯涌出量的45.2%,瓦斯抽采率高达87.4%,回风流瓦斯浓度低于0.4%,实现深井高瓦斯煤层群首采下保护层工作面的安全高效开采。研究成果对类似条件矿井首采层工作面的瓦斯治理有指导价值。     

突出矿井深部新水平开采瓦斯综合治理模式研究

针对矿井浅部瓦斯治理模式已不能保障深部采区安全高效生产的现状,提出一种适宜矿井深部新水平开采的瓦斯综合治理模式.工作面消突采用底板岩巷穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯;底板岩巷布置“一巷多用”,在工作面回采工程中可兼做回风巷、尾抽巷、措施巷;回采工作面采用沿空留巷Y型通风综合治理瓦斯.其中,顺层钻孔预抽本煤层瓦斯,高位钻场顶板走向钻孔抽采裂隙带瓦斯,上隅角、尾巷埋管抽采采空区瓦斯,形成矿井三维立体瓦斯抽采体系.     

近距离突出煤层群瓦斯治理技术优化的研究

近距离突出煤层群工作面受上下邻近煤层卸压瓦斯的影响,致使回采工作面瓦斯涌出量大、工作面回风隅角及回风巷中的甲烷传感器频繁报警,瓦斯治理消耗大量的人力、物力和时间,严重制约了矿井的安全生产。通过对几种瓦斯治理方案进行分析论证,得出将整个煤层群作为一个治理单元,统筹考虑,将煤层厚度、瓦斯含量相对较小的弱突出煤层作为关键保护层,配合打钻进行立体式抽采,实现上下递进保护,最大限度地抽采邻近煤层的卸压瓦斯的方案。现场实践结果表明,保护层工作面在回采期间瓦斯抽采率高达90%以上,回风隅角瓦斯浓度降至0.6%以下,回风巷风流中瓦斯浓度降至0.2%以下,工作面月平均回采长度由原来的120 m提高至200 m。同时,从根本上解决了被保护层工作面回采期间瓦斯带来的安全威胁。