采空区钻孔抽放瓦斯技术研究

阐述了在综放工作面初采初放期间,利用切眼附近的巷道,向采空区施工钻孔,抽放采空区瓦斯,从而减少采空区向工作面上隅角涌出的瓦斯量,降低工作面上隅角和回风巷风流中的瓦斯浓度.     

低含量高瓦斯涌出量工作面煤层瓦斯治理技术

为解决大采高综放工作面高强度开采引起的瓦斯涌出增高的问题,从大采高综放工作面的瓦斯涌出规律入手,利用分源预测法分析工作面瓦斯涌出的来源,运用FLEUNT软件模拟瓦斯赋存及流场分布,实测工作面瓦斯涌出情况,优化瓦斯抽采方法,提出利用专用瓦斯巷道密闭大流量瓦斯的治理方法,优化工作面风流路线,改变采空区瓦斯向上隅角和采空区涌出的路径。结果表明:专用瓦斯巷道密闭大流量瓦斯的治理方法能够从总量上减少工作面瓦斯向开采空间涌出,抽采期间,试验8103工作面上隅角瓦斯浓度为0.3%～0.7%之间;回风巷瓦斯浓度在0.4%以下;支架后溜通道放煤时瓦斯浓度降到0.5%以下,消除了放煤时后溜通道瓦斯超限现象。     

极近距离煤层综放开采瓦斯涌出治理技术研究

针对六家煤矿极近距离煤层综放开采瓦斯涌出治理问题,通过分析综采放顶煤工作面瓦斯涌出的主要影响因素,并在WⅡN₃6-8综放工作面瓦斯涌出来源分析及预测的基础上,针对性地采取了本煤层及邻近层低位钻孔抽采、上覆采空区瓦斯抽采、上隅角埋管抽采相结合的瓦斯分源治理技术。研究结果表明:极近距离煤层卸压瓦斯涌出、采空区瓦斯涌出等是造成工作面上隅角瓦斯涌出量增大的主要影响因素;采取分源治理措施以后,工作面初采期间瓦斯抽采率最大达到78%,上隅角瓦斯浓度稳定在0.3%～0.6%,工作面、回风瓦斯浓度稳定在0.2%～0.4%,工作面未出现瓦斯超限,瓦斯治理达到了预期效果。     

煤层群开采综放面回风隅角瓦斯防治技术研究

为了解决煤层群开采期间综放工作面上隅角和回风巷瓦斯体积分数偏高的问题,以乌苏某煤矿B_51202工作面为研究对象,确定了工作面瓦斯涌出量及抽采规模,对抽采方法的选择进行探讨研究。现场实践证明,煤层群开采时,采空区埋管与走向顶板长钻孔相结合的瓦斯抽采措施,能够解决B_51202综放工作面回风隅角和回风巷瓦斯体积分数偏高的问题。     

上隅角埋管抽放前后采空区瓦斯运移规律研究

针对新安煤矿14211沿空留巷综放开采工作面上隅角瓦斯浓度超限问题,对综放开采工作面采空区瓦斯运移规律进行了研究。根据CFD数值模拟的理论,建立采空区瓦斯渗流的三维非均质模型,并得到了模型中相应参数的确定方法。利用Fluent数值模拟软件,对比分析了沿空留巷综放开采工作面上隅角瓦斯有无情况下的采空区瓦斯运移及浓度分布规律。模拟结果表明:通过上隅角瓦斯抽放可平均减少42%的上隅角和采空区的瓦斯,有效解决了沿空留巷综放开采工作面上隅角瓦斯积聚问题,从而保障了综放开采工作面的安全生产。     

高瓦斯矿井急倾斜综放面瓦斯涌出规律研究

针对四川广旺公司赵家坝煤矿1944综采工作面上隅角瓦斯超限的问题,采用单元法在现场测量工作面瓦斯涌出量和采空区漏风量,研究了高瓦斯矿井急倾斜综放面瓦斯涌出规律以及U型上行通风工作面风流流动原理。结果表明,采面的瓦斯浓度从煤壁至中部再至采空区有先下降后上升的趋势,采空区的回风侧瓦斯浓度要比进风侧高,靠近回风侧的采面上部（上隅角附近）是瓦斯浓度容易超限的区域;采面上、下隅角部分的漏风量最大,在上、下隅角采取堵漏措施可以有效防止采空区瓦斯涌出至工作面。     

麻家梁矿特厚煤层综放工作面瓦斯抽采方案优化

针对麻家梁煤矿4#煤层瓦斯绝对含量较小、透气性系数低、自然涌出衰减快、不能进行采前预抽的问题,采用项板抽放巷封闭抽放工作面采空区瓦斯的方法,通过对地面瓦斯抽采方案进行优化,综放工作面采空区的瓦斯抽放量为8～10 m3/min,占采空区瓦斯涌出量的40％～60％,解决了综放工作面上隅角瓦斯超限的问题.     

急倾斜厚煤层瓦斯治理技术研究

针对急倾斜煤层瓦斯抽采效果不理想、开采过程中瓦斯涌出量大、工作面上隅角瓦斯超限等情况,提出了瓦斯抽采巷预抽、高位钻孔和采空区埋管抽采相结合的瓦斯治理方法,同时改进瓦斯抽采钻孔封孔方式,从源头上减少瓦斯向工作面涌出。经过1 a多的实践,瓦斯抽采量提升明显,工作面进风量减小,杜绝了瓦斯超限现象,达到了综放工作面安全、高产高效的目的。     

高瓦斯低透气性单一厚煤层瓦斯治理技术研究

针对蒋家河煤矿高瓦斯低透气性单一厚煤层综放工作面瓦斯预抽难度大,综掘机截煤瓦斯涌出强度大,放顶煤落煤瓦斯涌出不均衡,上隅角瓦斯积聚严重的问题。通过分析煤层瓦斯涌出特点,针对各瓦斯来源,采取采前半扇形钻孔预抽本煤层瓦斯、回采时顺层平孔抽采卸压区内瓦斯、大断面低位煤层"类钻孔"抽采顶煤及采空区瓦斯以及上隅角骨架风筒辅助抽采采空区瓦斯。这4种抽采方法在时间及空间上对ZF202工作面进行立体交叉抽采,初步形成针对高瓦斯低透气性单一厚煤层在综放开采工艺条件下的"四位一体"瓦斯治理技术,取得了很好的瓦斯治理效果。     

薄煤层快速回采工作面瓦斯综合抽采技术应用实践

针对薄煤层快速回采工作面瓦斯涌出量大,工作面上隅角、回风流等多处局部瓦斯超限现象,采用分源瓦斯分析方法,确定工作面瓦斯来源及含量,并采用本煤层预抽、高位顶板裂隙抽放、采空区插管埋管抽放等综合抽放瓦斯措施,对工作面瓦斯进行综合治理。试验结果表明:综合抽放瓦斯措施分别解决了快速回采期间落煤及采动引起的工作面瓦斯涌出量大、上邻近层卸压瓦斯向采空区大量涌入、下邻层卸压瓦斯向采空区涌入、U型通风工作面上隅角瓦斯聚集和超限问题。薄煤层快速回采工作面瓦斯综合抽采技术能够有效治理矿井瓦斯,不仅实现了薄煤层工作面安全高效开采,同时为类似矿井瓦斯治理提供了借鉴。     

综放工作面瓦斯综合治理模式研究

开滦集团某工作面的回采工艺为综放开采,开采强度大,瓦斯涌出量高。基于此,提出了该工作面的瓦斯治理模式:在"U+L"型通风方式的基础上,增设1个切眼和倾向高位瓦斯抽采钻孔,并采取措施调节回风巷和瓦斯排放巷的风量。然后,采用数值模拟手段对该瓦斯治理模式下的采空区瓦斯运移规律进行研究,并开展现场工程应用。结果表明,含有瓦斯的风流被诱导流入瓦斯排放巷和抽放钻孔,阻止了采空区深部瓦斯向上隅角的涌入,在很大程度上减小了采空区内部及工作面上隅角的瓦斯浓度,从而解决了上隅角瓦斯局部积聚的难题。     

浅埋煤层大采高综放开采安全保障技术研究

大采高综放开采采空区空间范围大,易积聚大量有毒有害气体。针对柳塔矿工作面上隅角CO超限和采空区CH4涌出不均衡的现象,详细分析了原因,采取工作面上、下隅角挂设挡风帘、回风巷设置临时风障、工作面安设导风墙、封堵采空区地表裂缝、加快工作面推进速度和优化放煤工艺等措施,有效地解决了工作面有毒有害气体涌出异常的情况,保证了工作面的安全生产。     

综放工作面坚硬顶板水压预裂治理初采期瓦斯技术研究

综放工作面初采期绝对瓦斯涌出量增加、采空区瓦斯涌出量增大等现象明显,极易导致上隅角瓦斯超限且不易控制,坚硬顶板的运动对采空区瓦斯流场的扰动,进一步加剧了采空区瓦斯瞬间集中涌出的现象及瓦斯涌出的不均衡性。通过实测研究综放工作面初采期瓦斯涌出规律,认为上覆坚硬岩层的大面积垮落是导致采空区瓦斯涌出量波动性较大的直接原因。依据3#煤顶板条件确定了综放工作面初采期顶板水压预裂方案,经过现场试验,水压预裂技术使工作面初采期间顶板能够及时、分层逐次垮落,减小垮落岩块大小,大幅降低顶板垮落对采空区瓦斯流场的扰动,缓解采空区瓦斯向工作面集中涌出,防止上隅角瓦斯超限。     

刘家梁矿5136综放工作面瓦斯涌出构成及控制

针对轩岗煤电刘家梁矿5136综放工作面瓦斯治理问题,从工作面瓦斯来源分析出发,利用单元测定法,对该工作面瓦斯涌出构成进行研究。结果表明:综放工作面瓦斯来源主要包括工作面煤壁、采放落煤、采空区,生产条件下涌出到工作面的瓦斯量及采空区抽采瓦斯量占比分别为10.52%、20.73%、15.31%和53.44%。根据研究结果,提出增加上隅角插管抽采瓦斯治理方法,上隅角瓦斯体积分数有效控制在0.50%以下。     

综放工作面瓦斯异常涌出及综合治理技术

针对龙固煤矿7311综放面瓦斯异常涌出的特点和实际条件,提出并实施了通风稀释、局扇均压控制采空区漏风和采空区埋管抽放等综合控制采空区瓦斯治理技术,有效地解决了工作面上隅角瓦斯浓度超限和瓦斯异常涌出问题.研究结果表明:对绝对瓦斯涌出量低于10m2/min的综放工作面,增加漏风汇和减少采空区潜心风是治理采空区上隅角瓦斯的有效综合治理措施,探讨了合理的采空区埋管抽放的抽放口位置、抽放流量和均压局扇的技术参数.     

U型通风综放工作面上隅角瓦斯治理技术

本文对U型通风综放工作面上隅角高瓦斯产生机理进行了分析,通过对经坊煤矿3号煤层瓦斯赋存规律,工作面瓦斯涌出量及可抽性进行分析,确定采用走向高位钻孔抽采上隅角瓦斯,取得了较好的成果,对其他矿区综放工作面上隅角瓦斯治理具有一定的借鉴意义。     

基于偏Y型通风条件下采空区瓦斯抽采技术研究

为了研究综放工作面上隅角瓦斯超限原因及提高工作面上隅角瓦斯超限治理效果，以保德煤矿81505工作面为研究对象，结合工作面回采工艺参数，提出了偏Y型通风方式，利用有限元软件FLUENT模拟研究了工作面采空区瓦斯流场分布特点，在此基础上提出了大直径水平钻孔抽采采空区瓦斯工艺：即在备采工作面上顺槽通过施工水平钻孔接通采空区，进行采空区瓦斯抽采。研究结果表明：在保证工作面足够配风量条件下，大直径水平钻孔瓦斯抽采浓度3.2%～10.2%，抽采量5.4～23.6 m³/min，工作面上隅角瓦斯浓度不超过0.58%，回风巷瓦斯浓度不超过0.49%。确保了工作面安全高效生产。     

小煤柱综放工作面瓦斯涌出分析及治理

针对小煤柱开采时相邻已采工作面采空区的瓦斯涌入本工作面,造成工作面瓦斯涌出量增大,工作面上隅角瓦斯浓度高,影响工作面安全生产的情况,对小煤柱综放工作面瓦斯涌出情况进行了测定、分析,并针对性地提出了相应的瓦斯治理方案,取得了明显的效果。     

突出工作面上隅角瓦斯管理技术研究

平宝公司煤层由于受到煤层埋深、顶底板岩性、水文地质构造等因素的影响,煤层具有瓦斯压力大、瓦斯含量高等特点,目前开采的己_15-17-12081采面由于采空区面积大,易造成回采工作面尤其是上隅角瓦斯超限。根据以往开采工作面上隅角瓦斯涌出异常等情况,为了保证综采工作面安全回采,采取高抽巷抽放采空区瓦斯,改进上隅角封堵充填技术,配合设置风水联动喷雾装置等多种手段联合治理上隅角瓦斯积聚。实践表明:采用综合治理技术后,上隅角瓦斯积聚的问题得到缓解,保证了矿井的安全高效生产,为相关地质条件的采煤工作面上隅角瓦斯治理提供参考。     

采空区瓦斯分布数值分析及高位钻孔抽放技术应用

针对回采工作面采空区瓦斯涌出及上隅角瓦斯超限问题,以演马矿27131工作面为研究对象,运用数值模拟手段,分析了采空区瓦斯分布规律,探讨了工作面上隅角瓦斯超限原因,并在此基础上提出采用高位钻孔抽放技术进行治理,使采面上隅角及回风流瓦斯浓度得到了有效控制。