煤层瓦斯抽采效果影响因素分析及技术对策

根据瓦斯抽采理论和现场实践,分析认为煤层瓦斯非稳定流场、低渗透性、封孔气密性、钻孔塌孔、孔内瓦斯流动状态和钻孔布置参数等是影响钻孔瓦斯抽采效果的主要因素,基于以上影响因素,系统总结了提高钻孔瓦斯抽采效果的技术途径为:煤层开采卸压、煤层致裂增渗(包括预裂爆破、CO2爆破、水力压裂)、扩大钻孔影响半径(提高钻孔直径、水力割缝、水力扩孔、水力冲孔等)、采用新型封孔工艺、改善钻孔瓦斯流动状态(合理负压分布、下筛管等)和优化钻孔布置参数等。     

煤层钻孔瓦斯抽采效果影响因素分析

为研究瓦斯抽采效率的影响因素，考虑吸附瓦斯与游离瓦斯建立了煤层瓦斯流动的流固耦合模型，本文采用COMSOl数值模拟软件，分析了不同初始地应力、初始渗透率以及钻孔直径条件下的瓦斯抽采效果以及抽采有效半径变化情况。研究结果表明：初始地应力、初始渗透率和钻孔直径均会影响瓦斯抽采效果，但其对瓦斯抽采效果的影响程度不同；抽采有效半径对初始渗透率的变化最敏感，钻孔直径次之，对初始地应力的敏感程度最低；在某一钻孔直径范围内，瓦斯抽采效果随钻孔直径的增加变化不明显，而超出此范围后，抽采效果有明显提高，选择合适的钻孔直径对于提高瓦斯抽采效果具有重要作用。     

本煤层瓦斯抽采预期抽采时间分析

为了对工作面既定瓦斯抽采率进行合理抽采时间预期,根据开采层煤层地质条件、钻孔布孔方式及单位质量煤体瓦斯含量特征,采用Comsol Multiphysics软件对煤体瓦斯压力进行了模拟分析,确定了工作面不同瓦斯抽采率下,钻孔瓦斯压力变化情况及预抽时间。通过对所取煤样残余瓦斯含量测定,验证了数值模拟的结果较为可靠。     

本煤层钻孔抽采瓦斯的效果评价及优化分析

对大顺煤矿C5b煤层的瓦斯抽采进行了效果评价,找出抽采过程中存在的问题,并在此基础上对抽采方法和布孔方式进行了优化分析,设计了增加瓦斯抽采钻场,丰富钻孔布置方式的改善措施。     

抽采负压对本煤层瓦斯抽采效果的影响规律研究

对开元煤矿3710工作面前方煤体应力和钻孔瓦斯流量进行了现场实测,根据观测结果,将工作面前方煤体分为塑性变形区和弹性变形区。就抽采负压对不同区域瓦斯抽采效果的影响进行了现场实测,观测结果表明,抽采负压对塑性变形区钻孔瓦斯抽采量影响较大,随着抽采负压的增大,钻孔瓦斯抽采量按照对数函数增加;抽采负压对弹性变形区钻孔的瓦斯抽采量影响较小,弹性变形区的钻孔瓦斯流量随抽采时间按照负指数函数不断衰减。     

本煤层瓦斯抽放效果研究

瓦斯抽放在我国一直以来都是行之有效的瓦斯治理手段,按照瓦斯来源可以分为本煤层抽放瓦斯和邻近层抽放瓦斯,但本煤层抽放瓦斯方法在透气性低的煤层效果并不理想。根据现场试验和理论分析,针对低透气性煤层,认为采用交叉钻孔预抽瓦斯前对煤体实施深孔控制预裂爆破可更好地提高本煤层瓦斯抽放效果。     

本煤层预抽瓦斯的方法及效果

介绍了南山矿15号煤层的预抽方法及效果,强调了长时间预抽本煤层瓦斯,合理确定钻孔参数,会取得明显的抽放效果。     

提高本煤层瓦斯抽采技术的研究

结合尚庄煤业367准备工作面实际,对本煤层瓦斯抽采技术的可行性及相关参数进行了研究与考察,取得了较好的效果。     

李雅庄矿本煤层瓦斯单孔抽采效果及规律研究

本煤层瓦斯抽采孔参数设置对于回采工作面抽采达标至关重要,通过分析李雅庄矿603综采工作面单孔瓦斯浓度在回采过程中的变化规律,总结单钻孔瓦斯抽采浓度的衰减过程和巷道瓦斯浓度的规律性,指导现场对单孔的控制,提高钻孔利用率,改善抽采效果,进而采取有效的措施解决瓦斯抽采问题。     

本煤层瓦斯预抽采工艺改进研究

某煤矿K1煤层本煤层瓦斯预抽采钻孔在施工后垮孔严重,预抽采效果不理想。在2111-2工作面本煤层瓦斯预抽采钻孔内进行下套管及使用新型硬塑料管封孔改进试验。实验结果表明：使用下套管的方法可有效避免钻孔堵塞,使钻孔内保持畅通,延长了钻孔的有效抽采时间,解决了本煤层瓦斯预抽采浓度低、抽采量小的难题,改进后的抽采工艺具有良好的实用性和推广前景。     

采动压力对本煤层瓦斯抽采效果的影响研究

为了提高本煤层瓦斯抽采效果,对富山煤矿21051工作面超前支承压力范围内的顺层钻孔抽采效果进行了现场观测研究,结果表明:在超前支承压力范围内钻孔抽采瓦斯情况大体分为"稳定—衰减—增长—衰减"4个阶段,在工作面前方0~20 m范围内瓦斯抽采效果最好,应尽量保证该区域钻孔正常抽采瓦斯,从而提高本煤层瓦斯抽采效率。     

单一突出煤层瓦斯抽采效果研究

为解决某矿14121工作面煤层松软、透气性差、瓦斯压力大、瓦斯含量高、突出危险性严重等制约矿井安全生产的问题,根据煤层赋存及瓦斯灾害情况,采用顺层钻孔预抽煤巷条带及回采区域煤层瓦斯措施。实践表明,累计抽采量达248.36万m3,抽采率为56.5%,预抽后计算的煤层残余瓦斯含量为7.45 m3/t,实测煤层残余瓦斯含量最大值为6.75 m3/t,计算得出可解吸瓦斯量分别为2.94和2.24 m3/t,均满足《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》的要求,可以判定该工作面瓦斯预抽效果达标。     

煤层钻孔瓦斯抽采有效半径影响因素分析

为了揭示不同因素对煤层钻孔瓦斯抽采有效半径的影响,更准确地预测煤层瓦斯抽采有效半径,提高瓦斯抽采率,基于瓦斯在煤层中的运移、渗流与Klinkenberg效应等理论,构建了瓦斯抽采数学模型;采用COMSOL软件模拟了初始瓦斯压力、渗透率、抽采负压、孔径和抽采周期等5个因素对煤层瓦斯抽采有效半径的影响.结果表明:煤层瓦斯抽...     

预抽煤层瓦斯抽采效果动态评价方法

如何实时掌握并准确预测瓦斯抽采效果,为抽采措施提供有力依据,是解决高瓦斯及突出矿井抽掘采衔接问题的关键。因此在相关研究和实践的基础上,结合煤层抽采瓦斯流动理论、抽采达标评判、监测监控、数学反演及井下瓦斯参数测定等技术,建立了以抽采效果预评价、过程中实时评价和井下实测验证为主体贯穿抽采工作始终的瓦斯抽采效果动态评价方法,可为建立抽掘采平衡关系提供技术支撑,促进矿井实现瓦斯与煤炭的统筹规划协调开发。     

影响煤层瓦斯抽放效果的因素分析

文内评价了合理应用单一平行钻孔预抽煤层瓦斯方法时的煤层透气性下限。指出,孔径对抽放效果无重大影响。确定了钻孔有效长度与设计长度之间的关系,并得出有效长度与设计长度比随设计长度的增加而减少。评价了煤层抽瓦斯的合理范围,提出了提高抽放效果的建议。     

本煤层双套管高效瓦斯抽采技术及应用

为了解决本煤层抽采钻孔抽采瓦斯流量小、浓度低、易塌孔、封孔难的技术难题,分析了现有抽采技术的不足,根据平煤股份八矿己15-13330工作面运输巷的实际情况,提出采用本煤层双套管高效瓦斯抽采技术,并对双套管抽采的作用原理、双套管的合理长度等进行了研究.现场应用结果表明:在煤体普氏系数f≥0.25的本煤层钻孔瓦斯抽采中,采用双套管高效瓦斯抽采技术,可有效防止钻孔塌孔堵塞,提高钻孔密封质量,单孔瓦斯抽采平均初始体积分数达到89％,瓦斯纯流量提高了80％,抽采31 d后瓦斯抽采流量仅衰减12％;试验工作面抽采干管瓦斯体积分数维持在18％以上,工作面煤层瓦斯预抽率达到45％.     

突出煤层保护层开采及瓦斯抽采效果考察

国投新集二矿为了实现突出煤层6-1煤的安全高效开采,根据矿井煤层群赋存及突出危险性情况,采取了开采保护层措施,由于不具备测定残余瓦斯压力和含量的条件,被保护层也没有进行瓦斯抽放,因此主要从效果指标预测和瓦斯涌出考察两方面对W1607工作面保护效果和消除突出危险性进行了考察。对指导工作面瓦斯抽放、顶板高抽巷及高位钻孔设计,确保安全回采具有重要意义。     

控制煤层水分对瓦斯抽采效果的影响分析

瓦斯事故是由于瓦斯异常涌出导致,分析瓦斯涌出的影响因素,采取相应措施,很有现实意义.     

影响工作面煤层瓦斯抽放效果因素分析

在研究本煤层抽放效果的过程中,通过改变钻孔参数、采用更好的封孔方式、改进连孔工艺、增加预抽时间、增加煤层透气性,从而达到提高单孔瓦斯抽放量的目的。     

本煤层瓦斯抽采钻孔筛管完孔技术

针对本煤层瓦斯抽采钻孔孔内存在的塌孔、阻塞等破坏钻孔完整性,影响瓦斯抽采效果问题,采用传统的裸孔下筛管办法又无法保障全孔段护壁的难题,从原因出发引出了筛管完孔技术,并介绍了其工艺特点及配套装备,结合现场实例分析了其应用效果。通过15 d的瓦斯监测显示,与裸眼钻孔对比,瓦斯平均浓度提高近75%,瓦斯纯流量提高近10倍,有效延长了钻孔使用周期,为施工相似条件地层提供了技术参考。