裕泰煤业15102工作面高抽巷瓦斯抽采研究与应用

为有效合理布置15102工作面高抽巷瓦斯抽采系统,采用Fluent数值模拟软件进行高抽巷合理布置位置及瓦斯抽采负压的模拟分析,确定高抽巷的合理位置与煤层顶板、回风巷垂距分别为35m和40m,瓦斯抽采负压为2.5kPa,同时对抽采系统中的其他参数进行具体设计,实现了工作面区域无瓦斯超限和安全高效抽采作业。     

数值模拟研究确定高抽巷最佳位置

为了确定高抽巷抽采瓦斯的合理位置,通过构建19201工作面采空区瓦斯运移模型,借助FLUENT软件模拟分析高抽巷距回风巷不同平距、煤层顶板不同垂高条件下的瓦斯抽放效果,结果表明:在垂距为40 m的层位下,高抽巷距回风巷水平距离为30 m时,其所能抽采的瓦斯浓度最大,工作面上隅角瓦斯浓度为0.48%;在水平距为30 m的基准条件下,当高抽巷距离采空区底板垂直高度为40 m时,高抽巷抽采瓦斯浓度最大,抽采瓦斯纯量最高。从而确定了高抽巷的最佳位置为距离回风巷水平距离30 m,距离采空区顶板垂直距离40 m。     

高抽巷合理位置的数值模拟及应用效果分析

针对工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯浓度高的难题,在对采空区覆岩移动规律及瓦斯运移规律分析的基础上,通过理论计算、数值模拟和现场应用,对高抽巷与煤层顶板不同高度、与回风巷不同平距条件下,抽放瓦斯效果进行研究,结果表明:与煤层顶板高度取20 m、与回风巷平距取14 m时为高抽巷合理布置位置;现场抽放过程中瓦斯抽放率均在38.1%以上,瓦斯体积分数最高可达40.6%,平均为35.0%。研究结果稳定、可靠,能有效解决工作面及上隅角瓦斯超限问题,可为类似工程问题提供参考。     

近距离高瓦斯煤层群倾向高抽巷抽采卸压瓦斯布置优化

倾向高抽巷作为一种治理卸压瓦斯的重要方法,其布置参数与抽采效果的匹配关系需要合理确定。针对典型的近距离高瓦斯煤层群开采条件,对采空区上覆岩层裂隙演化规律进行了研究,揭示了倾向高抽巷最佳布置位置在竖直方向上15倍采高、水平方向深入工作面约35 m处。据此,在24202工作面回风巷,以40°仰角起坡且垂直于回风巷轴线向顶板方向施工60 m,再沿倾向水平施工8 m来布置高抽巷。实际治理效果表明,单个倾向高抽巷的抽采半径为55~60 m,开采过程中有4~5个高抽巷处于瓦斯抽采活跃期,有效抽采总距离为500 m,平均抽采瓦斯总量25.22m3/min,占抽采总量的62.24%,实现了卸压瓦斯高效治理。     

走向高抽巷合理层位确定的数值模拟

采用FLUENT对于一缘煤矿150109工作面不同位置走向高抽巷抽放瓦斯效果进行数值模拟,确定出高抽巷最佳抽放位置即垂直方向距离工作面底板40 m,水平方向距离回风巷35 m,与工作面实际高抽巷位置相差不大。它能够有效地治理上隅角瓦斯超限,有利于工作面的高效生产。     

高抽巷的合理空间层位及抽采效果分析

为解决综放面、采空区及上隅角瓦斯频繁超限问题,以五阳煤矿7603综放面为工程背景,提出了高抽巷抽采瓦斯方案,通过理论计算得到高抽巷与煤层顶板垂直距离为35m,与回风巷水平距离为40m;利用数值模拟对5种方案下瓦斯抽采效果进行分析,得到当高抽巷位于层位2时,即S=40m,H=35m时瓦斯抽采效果最好,上隅角和回风巷瓦斯浓度为0.5%~0.7%;工业性试验结果表明:正常生产期间回风巷瓦斯浓度在0.5%~0.6%范围内,上隅角瓦斯浓度在0.6%~0.8%范围内,瓦斯浓度能够控制在0.8%以内,保证了7603综放面正常安全高效生产,为类似条件工作面回采提供指导。     

赵庄二号井高抽巷抽采技术及位置优化

以赵庄二号井1310综采工作面为研究背景,运用数值模拟软件,对不同位置高抽巷抽采情况进行数值模拟分析。结果表明:高抽巷沿顶板走向布置,可有效治理上隅角及采空区瓦斯聚集问题;提高高抽巷的抽采负压,能增强采空区瓦斯治理效果,但会增加采空区漏风,增大采空区自然发火危险的可能性。根据数值模拟计算分析, 1310综采工作面高抽巷的最佳布置位置是:距回风巷的水平距离为20 m,距煤层底板的垂直距离为30 m。现场应用取得了较好的瓦斯治理效果。     

高瓦斯矿井综采工作面低抽巷布置及抽采效果分析

低抽巷是治理高瓦斯矿井综采工作面上隅角瓦斯的关键技术措施之一,为研究低抽巷在工作面顶板空间的最优布置,以华阳一矿15号煤层回采工作面为研究对象,通过理论分析及现场试验效果比较相结合的方法,分析低抽巷的合理空间及瓦斯抽采效果,最终确定低抽巷距15号煤层的合理间距为12 m左右,距回风巷的水平间距为10 m时,回风巷瓦斯浓度为0.39%,上隅角瓦斯浓度为0.40%,低抽巷是一种有效治理工作面上隅角瓦斯的技术手段。     

余吾矿高抽巷合理位置参数研究

为提高余吾矿瓦斯抽采效果,保证安全生产,通过布置高抽巷来降低煤层瓦斯含量。受邻近工作的采动的影响,对高抽巷的布置位置进行了研究;采用FLAC^3D数值模拟的方法分别分析了S5207高抽巷距工作面回风巷和距煤层顶板不同位置的应力分布特征,进而综合确定最佳的布置参数。该研究有利于指导现场工程实际,保证高抽巷的安全使用。     

余吾矿综放工作面走向高抽巷瓦斯抽采技术实践

余吾矿属于高瓦斯矿井,回采工作面采用低位放顶煤一次采全高采煤法,工作面落煤时间集中,瓦斯绝对涌出量大,容易导致工作面瓦斯超限,严重影响安全生产。为解决这一难题,通过分析综放工作面采空区上覆岩层的岩性特征和瓦斯流动规律,合理调整工作面高抽巷的层位,在S2108工作面将高抽巷层位从原设计的距煤层顶板之上30 m处调整至距煤层顶板之上20 m处位置。结果表明,S2108工作面回采期间,回风流瓦斯浓度平均为0.4%,工作面回风流、后溜机尾、上隅角等均未发生瓦斯超限事故,工作面平均日产量是其它工作面的1.2倍。通过调整S2108工作面高抽巷的层位,提高了高抽巷的抽采效率,使S2108工作面回采期间回风流、上隅角的瓦斯得到了有效控制,确保了S2108综放工作面的安全高效生产。     

高抽巷布置方式对采空区瓦斯抽采效果影响研究

针对镇城底矿1301采煤工作面回采过程中瓦斯涌出量较大、回风隅角瓦斯浓度时有超标的问题,对瓦斯高抽巷布置方式进行了详细分析,确定了倾向高抽巷的布置方式。通过对瓦斯高抽巷与工作面不同距离情况下瓦斯抽采效果以及回风隅角瓦斯浓度的对比分析,发现倾向高抽巷与工作面的距离为144m时,瓦斯抽采效果最好,可有效解决工作面瓦斯浓度超标问题。     

高瓦斯综放面外错高抽巷及穿层钻孔合理层位研究

针对高瓦斯综放工作面回采工程中上隅角瓦斯超限问题,以华彬煤业蒋家河煤矿203工作面为研究背景,提出顶板走向外错高抽巷配合穿层钻孔抽采采空区瓦斯技术。通过理论计算和数值模拟结果,确定了高抽巷合理层位布置,根据现场抽采参数及效果分析,外错高抽巷配合穿层钻孔抽采稳定后,高抽巷穿层钻孔抽采瓦斯平均浓度为26%,上隅角瓦斯浓度平均值稳定到0.45%左右,回风巷口瓦斯浓度平均值稳定到0.42%,解决了该矿井上隅角及回风巷口瓦斯超限难题,确保了矿井的安全生产。同时,为类似条件综放工作面采空区瓦斯治理具有一定的理论指导意义和实用参考价值。     

底抽巷空间布设位置优化及瓦斯治理效果研究

为合理确定底抽巷的布设位置及瓦斯抽放效果,文章以新元公司31006工作面的实际地质条件为背景,综合运用理论分析、数值模拟、现场监测等手段对不同空间位置下底抽巷的塑性区分布规律、巷道变形规律、瓦斯抽放效果进行系统研究,得出结论:31006底抽巷与回风巷的水平距离和垂距均为10 m时,受采动影响较弱,满足预抽要求的钻孔工程量较小;随着抽采时间的增加,瓦斯浓度、抽采纯量两项关键指标呈现出震荡递减的趋势,在预抽3个月后平均瓦斯含量已经降至4.61 m~3/t。     

紫金煤业高抽巷合理层位的确定

为防止矿井生产过程中出现瓦斯超限问题,根据紫金煤业6102工作面实际地质情况,通过理论计算对高抽巷的位置进行初步分析,然后利用FLAC3D数值模拟软件,进一步确定高抽巷的合理位置,综合研究结果,得出高抽巷应布置在裂隙带中下部,与煤层顶板垂直距离15~24m,与回风巷水平距离30~40m处。     

寺家庄矿15106工作面顶板低位抽放巷 合理层位研究

为了解决寺家庄矿15106工作面上隅角瓦斯易积聚的难题,基于上覆岩层破坏的"O"型圈理论,提出沿走向在顶板布置低位抽放巷方法。基于相似模型实验和理论计算得到"O"型圈离层裂隙区范围为采动侧0～20 m,低位抽放巷位置范围应与工作面顶板垂距5～9 m,与回风巷内错距0.8～21.5 m。FLUENT模拟结果表明:低位抽放巷位置为垂距7～9 m,内错距3～9 m时,抽采效果最佳。为了便于下行钻孔的实施,现场将低位抽放巷布置位置为垂距7.2 m,与回风巷内错距5.1 m,回采初期,由于大裂隙尚未形成,上隅角瓦斯浓度存在超限危险,正常抽采后,低位高抽巷瓦斯纯流量约为34.7 m~3/min,上隅角瓦斯浓度稳定在0.47%,符合规程要求,解决了上隅角瓦斯积聚的问题。     

双尾巷治理超长综放工作面瓦斯的试验研究

阳泉三矿K8206综放面瓦斯超限严重,以相似理论为基础,设计制作了试验模型.在该模型上相对于工作面回风巷不同水平距离位置布置了4条内错尾巷,研究在高抽巷位置相对现场不变的条件下,不同位置组合的双尾巷治理工作面瓦斯的效果.试验结果表明,双尾巷能够显著地降低回风巷瓦斯的浓度,当双尾巷相对回风巷的水平距离分别为65 m和130 m时,治理工作面瓦斯效果最佳.     

高河煤矿高抽巷合理位置的选择

通过对高河煤矿E1305工作面布置高抽巷及高位裂隙带钻孔进行瓦斯抽放试验,结果表明顶板岩石水平巷道合理层位的选择,对于采空区瓦斯的抽放效果起着决定性的作用。高抽巷应布置在顶板裂隙的中下部采动裂隙比较发育的范围内,才能达到理想效果。针对高河煤矿3号煤层瓦斯抽采现状,应当将高抽巷布置在3号煤层顶板上方35~45 m层位处,距回风巷水平距离为65~86 m处。高抽巷的合理布置可以有效提高瓦斯抽采利用效率,对消除高河煤矿瓦斯突出、保障矿井安全生产提供了必要的技术支持。为类似矿井瓦斯抽采提供了参考依据。     

马兰矿18303工作面采空区瓦斯运移规律及抽采技术研究

为有效治理18303工作面采空区的瓦斯,采用Fluent数值模拟软件进行高抽巷和上隅角埋管抽采下采空区瓦斯分布规律的模拟分析,基于模拟结果确定采用高抽巷+上隅角埋管的方式进行采空区瓦斯治理,通过数值模拟进行高抽巷及埋管抽采合理参数的分析,结合工作面特征确定高抽巷与回风巷平距P=17 m,与煤层顶板垂距C=36 m,埋管抽采的合理间距为20 m,并对抽采方案进行具体设计,抽采方案实施后进行验证分析。结果表明:抽采方案实施后,上隅角瓦斯浓度最大为0.8%左右,抽采效果显著,采空区瓦斯得到了有效治理。     

基于偏“W”型通风系统-走向高抽巷的采空区瓦斯治理技术

为充分发挥走向高抽巷和偏"W"型通风系统的优点,确定走向高抽巷的最佳抽采位置,通过Geometry和Mesh建立相对应的数值模型,然后使用Fluent软件进行采空区及综放工作面瓦斯运移规律的数值模拟和分析。分析结果表明:高抽巷布置于与工作面顶板垂距35 m(10倍采高处)和回风巷平距30 m的断裂带中抽采效果最好,且能有效防治上隅角瓦斯超限,确保综放工作面安全高效地生产。     

高抽巷抽采下采空区注氮对煤自燃氧化带的影响

为了研究高抽巷抽采与不同注氮条件结合下采空区自 燃氧化带的分布变化规律,在高抽巷抽采条件下,设置６种 不同的注氮释放口位置和４种不同注氮量,研究进、回风侧 采空区自燃氧化带的宽度及其距工作面距离的分布变化情 况.结果表明:设置高抽巷可以促使煤自燃氧化带向采空区 内部移动,且氧化带宽度增加;位置点５为最佳注氮释放口 位置,此时进风侧氧化带宽度最窄,距工作面距离最远,回风 侧氧化带宽度较窄且距工作面距离较远;最佳注氮量为３６０ m３/h,改变注氮量对采空区进风侧的影响大于回风侧,对氧 化带宽度的影响大于对距工作面距离的影响.