日本煤矿瓦斯抽放

<正> 日本煤矿瓦斯抽放始于1934年,至今已有46年历史,目前年抽放量为4亿米~3左右。日本主要是以未开采煤层瓦斯抽放(本煤层瓦斯抽放)和邻近层瓦斯抽放为主。现将主要抽放瓦斯方法分述如下:一、未开采煤层瓦斯抽放未采煤层(本煤层)抽放瓦斯方法主要有:①由底板或顶板巷道打穿层钻孔抽放;     

基于数值模拟的煤层瓦斯抽采半径合理化试验研究

针对井下煤与瓦斯的突出问题,在开滦钱家营矿进行了煤层瓦斯抽放半径测定的实验。运用压力指标法对5煤层的瓦斯抽放半径进行测定,结果表明5煤层的抽放半径大于1m;采用改进含量指标法现场测定了5煤层瓦斯的有效抽放半径,在3~4m范围内;采用RFPA2D-Gas Flow模拟软件对瓦斯在抽放过程中的渗流情况进行模拟,最终确定模拟有效半径为3.4m;通过数学分析最终确定抽放钻孔布置最佳间距为4.8m,测定结果为钱家营矿防突措施的开展提供关键数据和依据。     

瓦斯抽放

阳泉矿务局用钻孔抽放法处理邻近层的瓦斯已有17年的历史。从一个煤层推广到两个煤层,从一对矿井发展到十对矿井,抽放瓦斯量由7.318米~3/分增加到135.526米~3/分。特别是无产阶级文化大革命以来,建立了瓦斯利用系统,由单纯的防治发展到综合利用。1973年抽放和利用瓦斯量分别达到了6648万米~3和5919万米~3。抽放瓦斯矿井的产量为全局总产量的81.80％,已有24个回采工作面实现了瓦斯抽放,占工作面总数的     

瓦斯压力在线监测技术在揭煤巷的应用研究

有效监测预警是煤矿瓦斯突出灾害防治的重要环节,我国大多数煤矿主要采用不连续的直接指标法和连续的间接指标法对瓦斯突出灾害进行监测预警,现场缺少瓦斯突出灾害连续直接监测技术。为了获得揭煤巷煤层瓦斯抽放过程中的瓦斯压力变化特征,设计了以连续监测、直接监测为核心的煤矿瓦斯突出灾害实时监测预警系统,采用分区布置多测点实时监测方法,验证了该系统的可靠性和监测数据的准确性,获得了瓦斯压力与抽放时间关系规律。研究表明:煤层瓦斯压力变化与抽放时间、瓦斯解吸状态相关,随着抽放时间延长,煤层瓦斯压力总体上呈降低趋势;随着瓦斯解吸量的增加,煤层瓦斯压力总体上呈升高趋势;随着抽放时间延长,抽放区域瓦斯压力为0.07~0.20 MPa,已低于突出临界值0.74 MPa,验证了煤层瓦斯抽放时间是防治瓦斯突出灾害的重要指标。研究可为煤矿瓦斯突出灾害有效监测预警和防治提供理论基础和技术手段。     

本煤层钻孔瓦斯抽放影响因素数值模拟研究

目前我国治理瓦斯的最主要方法是对煤层瓦斯进行钻孔抽放,而相关参数的合理确定是此项工作中迫切需要解决的问题,采用数值模拟的方法是较为常用且契合度较高的解决方案。结合煤体应力特性以及瓦斯在煤层中的赋存与运移规律,对影响相关煤层钻孔瓦斯抽放量的抽放时间、抽放压力、孔隙率和渗透率等因素进行研究,建立了瓦斯在煤层中运移的数值模型,得出该煤层瓦斯压力分布规律以及不同瓦斯抽放参数对抽放效果的影响,为制定瓦斯抽放施工与管理措施打下基础。     

试论预抽本煤层瓦斯的可行性及其防突作用

文章对预抽本煤层瓦斯的可行性及其防突作用进行了考察认为:以煤层透气性系数λ、煤层瓦斯压力 P 和 Pλ值做为衡量抽放瓦斯可行性指标和根据 W=λP_(0~2)M 指标均不符合焦作煤层情况,而用百米钻孔初始瓦斯涌出量作为抽放瓦斯可行性指标是符合焦作煤层情况的,其具体指标是 q_(199)>0.05、α=0.003～O.006为可抽放;q_(199)=0.01～0.05、α=0.006～0.009勉强抽放,q_(199)<0.01、α>0.009为不可抽放。经抽放后,瓦斯抽放率>25%。煤体收缩变形>1.5%,地应力下降2MPa 以上,煤体应变能下降0.48tm/m~3时,能使突出煤层转化为非突出煤层。     

影响煤层瓦斯抽放的因素及其分析

煤层瓦斯抽放是解决高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井中瓦斯含量高的最有效的方法之一。但是,目前我国煤矿中的多数矿井瓦斯抽放效果不够理想,因此,深入研究煤层瓦斯抽放的影响因素将有助于解决目前我国矿井瓦斯抽放中所存在的问题。本文探讨了煤层的渗透率、钻孔直径、钻孔间距以及抽放负压对矿井瓦斯抽放的影响。认为煤层的渗透率是影响矿井瓦斯抽放的主要因素,钻孔间距和抽放时间也是影响煤层瓦斯抽放的重要因素。并在实验的基础上深入研究了煤层透气性的影响因素。认为煤层透气性的大小主要取决于煤体所受的应力,并得出了煤体渗透率 K 和围压力σ的关系式。     

排除瓦斯抽放管道中大流量积水的放水器

<正> 排除瓦斯抽放管道中的积水,是提高瓦斯抽放量,减小抽放负压和瓦斯泵负荷的一项经常性工作。我矿的瓦斯抽放孔均为野青煤层至大煤煤层的穿层孔,中间经过砂岩含水层,抽放管道中的积水现象非常严重,经常需要保持30～40个放水器进行放水。过去通常采用人工放水的方法,由于放水器数量多分布范围广,每天设4个放水工还是顾此失彼达不到理想效果。     

美国用垂直钻孔抽放煤田瓦斯的经验

为了适应煤炭的大量需要,开采要逐渐加大速度地向深部和多瓦斯煤层发展,因此,仅依加大风量来将瓦斯浓度稀薄到安全限度日益困难。为此,一个替代方法是抽放煤层瓦斯。抽放煤层瓦斯的方法之一是在开采前从地面向煤层打垂直钻孔进行抽放。本文总结了匹茲堡和波林达斯3号两个主要煤层采用垂直钻孔抽放瓦斯的经验。并列举了     

赤孟博，边小涛

瓦斯事故严重影响了煤矿的安全生产,瓦斯抽放是解决煤矿瓦斯事故重要的手段。为了对钻孔抽放煤层瓦斯运移规律进行深入研究,采用理论分析和Fluent数值模拟相结合的方法,在理论上研究了煤层瓦斯运移基本规律,主要研究了瓦斯在煤层中的运动方程、瓦斯的流动类型以及瓦斯流动的数学模型,然后采用Fluent数值模拟软件,模拟分析了瓦斯抽钻孔在不同抽放负压、不同抽放时间下的煤层压力分布变化情况。研究为瓦斯抽放钻孔合理参数设计提供理论基础。     

钻孔抽放煤层瓦斯运移规律研究

瓦斯事故严重影响了煤矿的安全生产,瓦斯抽放是解决煤矿瓦斯事故重要的手段。为了对钻孔抽放煤层瓦斯运移规律进行深入研究,采用理论分析和Fluent数值模拟相结合的方法,在理论上研究了煤层瓦斯运移基本规律,主要研究了瓦斯在煤层中的运动方程、瓦斯的流动类型以及瓦斯流动的数学模型,然后采用Fluent数值模拟软件,模拟分析了瓦斯抽钻孔在不同抽放负压、不同抽放时间下的煤层压力分布变化情况。研究为瓦斯抽放钻孔合理参数设计提供理论基础。     

沁新煤矿2~#煤层瓦斯抽放可行性研究

为了准确评价沁新煤矿2#煤层瓦斯抽放的可行性,实测了该煤层瓦斯含量。同时,在该煤层施工3个钻孔进行煤层瓦斯涌出衰减系数和煤层透气性系数的测试。测试结果显示,该煤层最大瓦斯含量为6.127 m3/t,钻孔自然瓦斯流量衰减系数为0.023~0.035 d-1,煤层的透气性系数在0.195 3~0.309 0 m2/(MPa2·d)。依据上述参数并结合相关规定,沁新煤矿2#煤层瓦斯抽采是可行的。     

裂隙带瓦斯抽放技术应用研究

潞安某煤矿3#煤层为低透气煤层,且井下情况复杂,裂隙带瓦斯抽放钻孔须根据实际抽放情况进行参数调整和优化。通过对3#煤层的瓦斯渗透率进行KSE气体示踪监测实验及利用采动裂隙"O"形圈特征对钻孔终孔位置进行分析,得出:抽放钻孔开孔位置距离工作面10~29 m、终孔距离轨顺左帮27.5~30 m、距顶板20~26 m时,钻孔处于岩层相对稳定的层位中,且抽放效果较好。     

煤矿孤岛工作面瓦斯防治

煤矿孤岛工作面,综合其地质环境和采煤工艺,为最大限度降低瓦斯浓度,在采煤过程中端头处隅角通风采用脉动通风,从根本上解决了上隅角瓦斯积聚问题;巷道通风主要是压入式,工作面回风不通过风机、风管,对设备污染小,在有瓦斯涌出的工作面采用这种方式比较安全;根据瓦斯含量情况结合其他影响因素,煤层瓦斯抽放采用未卸压钻孔抽放。在抽放过程中,采用了人工增加煤层透气性系数的措施:水力压裂和交叉钻孔。钻孔的瓦斯涌出量由压裂前的0.3m3/min,增至压裂后的0.44~4.8 m3/min,相同条件下提高抽放量0.46~1.02倍。     

临涣煤矿Ⅱ923工作面采空区瓦斯抽放技术研究

临涣煤矿为煤与瓦斯突出矿井,主采7、9、10煤层均为突出煤层。正在回采的Ⅱ923工作面受邻近层和本煤层瓦斯涌入影响,工作面瓦斯涌出量相对较大,最大瓦斯涌出量达到16 m3/min。为确保工作面的安全回采,采取了高位钻孔及老塘埋管相结合的瓦斯抽放方法,并确定了老塘埋管的抽放半径为12 m,高位钻孔最佳抽放层位为距煤层9~14 m、抽放半径控制在17 m。抽放系统建成后,大幅度减少了瓦斯向工作面的涌入,有效解决了瓦斯超限问题,保证了工作面的安全回采。     

突出煤层穿层钻孔抽采瓦斯应用技术研究

为消除煤巷掘进中的突出危险,采取穿层钻孔对煤层瓦斯进行抽放,在3个月的抽放时间内,共抽放瓦斯30.3×104 m3,瓦斯抽放率达53%。     

基于初始释放瓦斯膨胀能测定极限抽放半径技术研究

为解决高瓦斯突出煤层预抽煤层瓦斯过程中存在抽放钻孔设计不合理易导致突出危险性未能消除的问题,通过对初始释放瓦斯膨胀能和瓦斯压力、瓦斯含量关系的分析,提出了基于初始释放瓦斯膨胀能测定钻孔极限抽放半径的新技术,并在高河煤矿进行了现场应用。结果表明基于初始释放瓦斯膨胀能测定钻孔极限抽放半径是一种简单有效的方法,高河煤矿3~#煤层北翼西回风巷极限抽放时间为150 d,极限抽放半径为1.5 m。     

下向孔抽放瓦斯方法和效果分析

<正> 在现行的本煤层抽放瓦斯工作中,一般的说,在煤层揭露以后,都有一定的释放能力,因而在理论上任何煤层都具有可抽性。但是由于煤质、地质、瓦斯赋存状况的差异,煤层抽放瓦斯的难易程度,抽放效果,实际上就很不相同。所以,寻求矿井有效的抽放瓦斯方法,提高抽出率、在目前还是一项有重要意义的研究课题。国内外研究表明,化学的、物理的方法,其中包括水力措施改变煤层透气性,加大孔径,采取下向钻孔,提高抽放负压等一系列试验项目都在积极摸索中,有的已经收     

特厚煤层综放采空区“U+I”式瓦斯治理技术

下沟矿301特厚煤层综放工作面在回采过程中采空区瓦斯涌出量较大,为有效治理采空区瓦斯,通过分析工作面通风及瓦斯情况,在U型通风系统基础上,提出煤层瓦斯抽采巷密闭抽采的"U+I"式治理技术,结合301综放采空区实际情况,基于FLUENT软件,建立了采空区和工作面在煤层专用瓦斯抽采巷抽采条件下的数值模型。实践结果表明:"U+I"式采空区瓦斯治理技术可保证301综放采空区抽采纯量稳定在18~28 m3/min,并兼顾了通风系统的稳定,回风风排瓦斯量为3~4 m3/min,取得较好效果。     

基于Comsol的瓦斯抽放半径研究

煤层钻孔抽放瓦斯在煤与瓦斯突出矿井工作面的消突中起到非常重要作用,煤层钻孔有效抽放半径在抽放设计中是至关重要的设计参数,本文基于有限元软件Comsol对煤层钻孔周围的应力场和瓦斯压力分布进行了模拟计算,在此基础上分析了煤层钻孔的有效抽放半径,研究表明抽采负压对瓦斯抽放半径的影响很小,可为煤层钻孔抽放瓦斯提供借鉴。