高位钻孔布置参数优化及其应用

采用浓度法确定沁和能源集团有限公司端氏煤矿3号煤层的顶板裂隙带内瓦斯汇集区,对高位钻孔布置参数进行优化。将优化后高位钻孔参数应用于端氏煤矿3110回采工作面,数据分析表明,高位钻孔有效长度达到钻孔的68.8%,单孔瓦斯抽采纯量及钻场内抽采总量均增加4.5倍以上,增加了瓦斯抽采量。     

王家岭煤矿本煤层预抽钻孔施工参数优化研究

王家岭煤矿本煤层预抽钻孔采取在回风顺槽单一平行布置方式,由于受下行钻孔水量大的影响,钻孔抽采浓度和抽采纯量较低.为解决现有的顺层瓦斯预抽钻孔抽采浓度和抽采纯量低的问题,提出了预抽钻孔施工参数优化方案.通过对钻孔布孔参数的优化,减少了水堵的问题,优化后的预抽钻孔瓦斯纯量明显增高,保证了工作面顺利回采.     

张小楼井7层煤工作面瓦斯高位抽采效果分析

张小楼井实施瓦斯高位抽放综合治理后,通过钻孔设计参数和抽放参数优化,可以有效提高瓦斯抽采量与抽采率,减少工作面回风隅角的瓦斯积聚,降低瓦斯超限次数,保证回采工作面安全。     

近距离煤层群高位定向钻孔瓦斯抽采技术应用研究

为有效解决工作面及上隅角瓦斯涌出量超量问题,采用ZYWL-6000DS型定向钻机在发耳煤矿50105工作面施工高位定向钻孔,单孔最大孔深达到600 m。基于O型圈理论并结合现场实践,确定了工作面高位钻孔的最佳布孔高度。通过监测高位定向钻孔的瓦斯抽采数据,发现其具有钻孔寿命高、瓦斯抽采浓度高等特点,单孔抽采瓦斯纯量可达1.8 m~3/min。随着工作面回采推进,上隅角瓦斯浓度降至0.2%～0.4%,表明高位钻孔具有显著的效果,能为工作面安全回采提供有力保障。     

高位抽放钻孔在保德煤矿81502工作面的应用

为解决保德煤矿工作面回采过程中回风隅角瓦斯浓度大的问题,在81502工作面施工试验性高位钻孔进行瓦斯抽放。根据瓦斯抽放数据对高位钻孔瓦斯抽放效果进行了比较分析,对保德煤矿五盘区高位钻孔的最佳布孔参数进行了优化,提高了瓦斯抽放效果,确定了五盘区高位钻孔的抽放参数,高位抽放钻孔可以作为保证矿井安全生产的有效手段。     

岳城矿上分层工作面采空区瓦斯治理技术研究

针对岳城煤矿3号煤层瓦斯含量大、回采过程中造成大量瓦斯涌向采空区、进而容易引起上隅角瓦斯体积分数超限问题,采用横川千米走向高位钻孔与倾向高位钻孔相结合的瓦斯治理方法对上分层采空区进行瓦斯抽采,并在1310(上)工作面进行采空区瓦斯抽采试验。试验结果表明:当回采至120 m时,横川千米走向高位钻孔与倾向高位钻孔的瓦斯抽采体积分数达到30%,抽采纯量6.5 m3/min,上隅角处的瓦斯体积分数降至0.3%以下,并随着工作面的继续推进抽采的体积分数及抽采的纯量呈上升态势。这为集团其它高瓦斯及突出矿井上分层工作面采空区瓦斯治理积累了宝贵的经验。     

顶板高位钻孔抽放瓦斯参数优化及应用

本文以漳村煤矿瓦斯抽采工作为研究对象,通过分析钻孔布置方式对应的抽采瓦斯浓度变化,提出了高位钻孔布置参数优化方案。试验结果表明,采用高位钻孔布置参数优化方案在仅增加73%的钻孔工程量的情况下,抽采瓦斯总量就能够增加3~7倍,更加有效地降低了工作面的风排瓦斯涌出量。     

高位大直径定向钻孔治理上隅角瓦斯技术实践

针对王庄煤矿综放工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯积聚的情况,提出采用高位大直径定向钻孔技术治理采空区和上隅角瓦斯超限问题。通过研究采空裂隙随工作面推进的演化过程,分析顶板裂隙发育高度,确定大直径高位定向长钻孔最佳布孔层位及钻孔结构,并进行工程实践。结果表明,在高瓦斯工作面通过布设大直径高位定向长钻孔,初始时钻孔瓦斯浓度相对较高,但随工作面的不断推进,钻孔抽采瓦斯浓度开始下降,且大直径高位定向长钻孔抽采上隅角瓦斯持续时间长,抽采瓦斯纯量稳定,钻孔抽采期间平均纯量为4.3 m3/min,钻孔平均抽采浓度为11.1%,有效解决了上隅角瓦斯超限问题,保障工作面的安全回采。     

高位钻孔瓦斯抽采参数优化技术

为解决回采工作面上隅角瓦斯超限问题,采用高位钻孔向回采工作面上覆岩层进行瓦斯抽采,通过反馈的抽采效果对高位钻孔施工参数进行优化,最终合理地确定了高位钻孔的施工参数,试验区7个抽采钻孔瓦斯体积分数最高时达到98%,平均达到了45%以上,有效解决的上隅角瓦斯超限问题。     

综采工作面高位钻孔瓦斯抽采技术研究

为保证采煤工作面瓦斯抽采效果,针对挖金湾煤矿采空区瓦斯高、治理难度大问题,提出并实施高位钻孔抽采瓦斯技术。根据工作面采空区覆岩沉降特征,研究高位钻场布置位置,计算确定高位钻孔施工技术参数。通过在8107工作面进行高位钻孔抽采瓦斯技术试验,并与高位顶板抽放巷抽采瓦斯效果进行对比分析,结果表明高位钻孔抽采瓦斯浓度、纯量和有效抽采时间均高于高位巷抽采。     

基于裂隙带分布规律的采空区瓦斯抽采技术

回采工作面上隅角瓦斯超限是瓦斯治理工作的重点。本文在对南凹寺矿30405上分层回采工作面采空区顶板岩层三带高度进行计算的基础上,对回风巷高位钻孔布置方案进行优化设计,将高位钻孔布置在采空区顶板裂隙区内。抽采钻孔在近一个月内能保持较高的抽采浓度和抽采纯量,能有效截流和较长时间的抽采采空区瓦斯,解决了高瓦斯矿井综采工作面上隅区瓦斯浓度超限问题。     

青龙煤矿回采工作面瓦斯综合治理技术研究

青龙煤矿煤层透气性低,回采工作面瓦斯经长时间预抽仍无法消除突出危险,造成工作面回采期间瓦斯涌出量增加,严重影响生产进度。青龙煤矿采取"穿层钻孔+顺层钻孔"立体抽采本煤层瓦斯、"高位钻孔+采空区埋管"抽采采空区瓦斯的综合治理模式,有效地治理了工作面瓦斯涌出,杜绝了工作面回采期间瓦斯超限现象,提高了工作面的生产效率。     

矿井末采期工作面高位钻孔优化技术研究

为了降低矿井末采期“U”型通风工作面上隅角瓦斯浓度,提高回采工作面的抽采效率,以矿井15#煤层1306末采阶段工作面的高位钻孔为研究对象,理论计算了影响高位钻孔抽采的关键工艺参数,分别从高位钻孔的有效长度及其利用率、钻场合理间距和数量等方面对高位钻孔的工艺参数进行分析计算|利用COMSOL软件数值模拟了抽采时间和抽采负压对高位钻孔抽采效果的影响,最终对高位钻孔参数进行了优化。现场实践表明,末采阶段XV1306回采工作面高位钻孔和钻场经过优化后,U型通风采煤工作面的瓦斯抽采效率和能力得到提高,上隅角的瓦斯浓度有所降低,现场瓦斯治理效果显著,从而保障了工作面的安全高效回采。     

高位钻孔抽采治理瓦斯技术研究

为解决唐山矿工作面在回采过程中瓦斯浓度超限问题,在Y484工作面现场试验高位钻孔进行瓦斯抽放。根据分源瓦斯预测方法对工作面瓦斯涌出源进行分析,并通过理论计算冒落带和裂隙带的高度范围。结合本煤矿的现场实际情况,基于原经验优化高位钻孔参数布置,并对抽放效果进行研究。研究结果表明:工作面距离钻场越来越近时,瓦斯抽采量不断增高;通过计算瓦斯抽采纯量得到抽采效果较好孔的位置为孔高35～50 m,距巷帮距离30～50 m,瓦斯抽采率大大提高,工作面及上隅角瓦斯可得到有效控制。     

朱庄煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术的应用

为了减少煤矿瓦斯灾害、保证高位钻孔瓦斯抽放技术的有效实施,通过对朱庄煤矿4煤上覆岩层移动的"三带"分析和研究,确定了4煤顶板走向高位钻孔裂隙带高度,提出了合理的布置钻场钻孔设计参数,将基于这些参数的高位钻孔瓦斯抽放技术应用于朱庄煤矿Ⅲ4414综采工作面,Ⅲ4414工作面高位钻孔瓦斯抽放率与相邻工作面相比,提高了近2倍,由于提高了工作面上隅角的瓦斯抽放率,降低了工作面的瓦斯涌出量,工作面回采期间未出现瓦斯浓度超限现象,改善了工作面的安全生产状况.     

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。     

突出煤层采面高位拦截预抽技术优化研究

针对突出煤层采煤工作面回采过程中上隅角及回风瓦斯超限等问题,提出施工高位拦截钻孔预抽卸压瓦斯的思路。通过高位拦截预抽机理分析、数值模拟、工程实践验证等手段,改进优化了高位拦截钻孔施工参数,包括钻场布置、钻孔长度、终孔位置等。首先通过高位拦截预抽机理“O”形圈理论分析及数值模拟研究,分析煤层开挖后围岩应力分布情况和围岩塑性区发育情况,确定“O”形圈范围及高位拦截位置。最后对其高位拦截效果进行工程实践验证,实践表明,优化高位拦截钻孔参数后,可以大幅减少钻孔工程量、延长钻孔有效抽采周期,单孔瓦斯浓度最高达到90%,有效解决了工作面回采期间瓦斯超限的问题,对突出煤层工作面的瓦斯治理具有重要的指导意义,高位拦截钻孔布置在煤层或软弱岩层中具有推广意义。     

高瓦斯煤层高位钻孔瓦斯抽采技术试验研究

针对在高瓦斯煤层回采过程中,煤与瓦斯突出综合检测指标经常超限、瓦斯抽采率低等问题,提出了在风巷施工高位钻孔的瓦斯抽采技术,阐述了瓦斯抽采技术的工艺流程和钻孔的布置参数。研究表明:在高瓦斯煤层回采过程中采用高位钻孔的抽采措施,可有效地解决瓦斯抽采率低的问题,降低了回风流中的瓦斯体积分数,提高了瓦斯抽采量和抽采率,减少了向工作面的瓦斯涌出量,保证了工作面的安全回采。     

叙永煤矿薄煤层开采极近距离邻近层泄压瓦斯治理技术研究

瓦斯灾害是煤矿安全生产过程中极其难以控制的重大危险源,特别针对南方矿井具有煤层薄、煤层群间距小、地质构造复杂、瓦斯赋存量大等特点,造成瓦斯治理难度大。如何在极复杂地质条件下的薄煤层开采时,有效治理极近距离煤层群泄压瓦斯,通过采用在煤层群中布置高位抽采巷及配套长钻孔抽采回采过程中邻近煤层群泄压区采空区瓦斯。研究表明,合理布置高位抽采巷布置间距、钻孔长度、终孔间距和终孔层位、抽采负压等相关参数,使工作面瓦斯抽采纯量提高了10 m3/min以上,工作面抽采率提高到60%以上,风排瓦斯量明显减少,实现了特殊赋存条件下煤层安全回采作业,达到了安全生产的目的。     

霍州矿区高位定向钻孔瓦斯抽采技术应用研究

为了验证高位定向钻孔瓦斯抽采技术对霍州矿区地层的适应性,故采用高位定向钻孔瓦斯抽采技术在霍州矿区试验了3个钻孔,在试验过程中采用了复合钻进工艺以及分支孔钻进工艺解决了试验过程中频繁塌孔、卡钻和憋泵等问题,有效保障了3个试验钻孔钻进至设计孔深,完钻最大主孔孔深261 m,累计进尺1 164 m。在工作面回采期间,试验钻孔瓦斯抽采效果较好,抽采混合量稳定在10～14 m³/min,抽采纯量稳定在2～4 m³/min,平均2.85 m³/min,且与普通高位钻孔相比,瓦斯抽采效果更稳定,抽采纯量提升了30%,表明高位定向钻孔瓦斯抽采技术能满足工作面的回采需要。