65 m倾长综放面快速回采瓦斯涌出及抽采效果分析

超强度快速回采特厚煤层常导致工作面瓦斯异常涌出。根据唐口煤矿6305工作面工程条件,分析了6305快速回采特厚煤层工作面瓦斯异常涌出问题产生的原因,采用高位钻场钻孔、定向水平钻孔、采空区埋管及尾巷联合的综合瓦斯抽采技术治理6305工作面瓦斯并监测瓦斯抽采效果。结果表明,工作面回风流瓦斯浓度稳定在0.22%～0.35%,隅角瓦斯浓度稳定在0.42%～0.65%,达到了治理瓦斯异常涌出的目的。     

特厚煤层综放采场瓦斯运移规律

采用高精度微地震监测技术,结合岩石力学理论进行分析,得到了特厚煤层综放工作面采场围岩破裂规律。根据综放采场瓦斯运移规律和工作面超前煤体的百米钻孔瓦斯自然涌出量的现场实测,确定了导致工作面超限的瓦斯主要来自于采空区,给出了可抽放瓦斯的范围。通过分析岩层运动规律与工作面瓦斯浓度变化规律,证明工作面瓦斯的涌出主要受高位岩层周期运动的影响。     

高强度开采低瓦斯煤层时瓦斯涌出的时空分布特征及关键影响因素

瓦斯涌出受诸多因素的影响,为了研究低瓦斯煤层综放工作面高强度开采时瓦斯涌出的时空分布特征及关键影响因素,采用现场实测的方法,分别研究了高强度开采条件下低瓦斯综放工作面生产班和检修班的瓦斯浓度分布特征,以及煤炭产量、配风量、矿山压力、工作面推进速度和煤层瓦斯含量对瓦斯涌出的影响。结果表明:检修班工作面的瓦斯浓度受采空区漏风流的高浓度瓦斯影响较大,而生产班工作面的瓦斯浓度主要受采落煤释放瓦斯的影响;工作面煤壁瓦斯涌出量约为75.17%,采空区瓦斯涌出量约为24.83%;通过对不同影响因素的研究,得出工作面的煤炭产量和工作面推进速度是影响高强度开采低瓦斯煤层综放工作面时瓦斯涌出的关键因素。     

冲击地压采面瓦斯异常涌出发生机制及控制

针对冲击地压采面瓦斯异常涌出问题,在统计分析多个冲击地压采面瓦斯涌出异常诱发因素的基础上,研究了冲击地压采面瓦斯异常涌出发生机制、瓦斯异常区划分方法及防治技术。研究结果表明:冲击地压采面瓦斯异常涌出影响因素主要有煤（岩）固有冲击属性、瓦斯含量（压力）、开采深度、坚硬顶板、地质构造、开采技术条件等;冲击地压采面瓦斯异常涌出发生机制是煤（岩）层冲击或震动,造成应力集中区域突然卸压、裂隙扩展,大量卸压瓦斯解吸扩散并涌向采场,工作面后方采空区随着顶板断裂,瓦斯被突然压出,造成瓦斯涌出异常。在治理冲击地压采面瓦斯时,采前需预评价、预分区、预处理,开采过程中,可以实施钻孔卸压、顶板预裂爆破、煤层注水、深孔爆破、瓦斯抽采、强化支护等措施,以降低冲击地压及伴生瓦斯异常涌出危险。研究结果在宽沟煤矿I010202工作面得到了应用,取得了良好的效果,确保了工作面的安全回采。     

冲击地压工作面瓦斯异常涌出成因分析及其治理技术研究

针对冲击地压采面瓦斯异常涌出问题,在统计分析多个冲击地压采面瓦斯涌出异常诱发因素基础上,研究冲击地压采面瓦斯异常涌出发生机制,瓦斯异常区划分方法及防治技术。研究结果表明:冲击地压采面瓦斯异常涌出影响因素主要有煤岩固有冲击属性,瓦斯含量(压力),开采深度,坚硬顶板,地质构造,开采技术条件等;冲击地压采面瓦斯异常涌出发生机制是煤(岩)层冲击或震动,造成应力集中区域突然卸压,裂隙扩展,大量卸压瓦斯解析扩散并涌向采场,工作面后方采空区随着顶板断裂,瓦斯被突然压出,造成瓦斯涌出异常。冲击地压采面瓦斯治理,采前需预评价、预分区、预处理;开采过程中实施钻孔卸压、顶板预裂爆破、煤层注水、深孔爆破、瓦斯抽采、强化支护等措施,降低冲击地压及伴生瓦斯异常涌出危险。研究结果在宽沟煤矿I010202工作面实施应用,并取得了良好的效果,确保了工作面的安全回采。     

综放条件下上覆岩层及采空区内瓦斯涌出特征浅析

针对综放开采条件下工作面前方及采空区上方采动裂隙场中的瓦斯运移规律随着回采推进过程发生改变的情况,在对煤壁瓦斯混合气体涌出、落煤瓦斯涌出、采空区遗煤瓦斯涌出和临近煤层及围岩瓦斯涌出进行分析的基础上,从理论角度进一步对采动条件下上覆岩层以及采空区内的瓦斯流动与汇集特征进行了分析。     

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。     

高位钻孔技术在特厚煤层瓦斯治理中的应用

通过在深井特厚煤层开采条件下开展6305综放工作面的瓦斯涌出量预测,并根据预测结果分析各瓦斯涌出源的瓦斯涌出构成,制定出有针对性的高位钻孔瓦斯抽采等瓦斯治理方案。结果表明:6305工作面涌出的瓦斯中有66.14%来自开工作面煤壁和采煤机落煤所解吸的瓦斯,33.86%来自开采过程中采空区的遗煤、围岩和邻近层的瓦斯涌出;根据涌出量预测技术确定了6305工作面采空区瓦斯高位钻孔抽采的治理方案;采用"双钻场"高位钻孔同时抽采采空区瓦斯,日平均瓦斯抽采纯量可达3 940.71 m~3,保障了工作面安全高效生产。     

采空区瓦斯抽采方法及效果分析

随着煤矿开采深度的增加,瓦斯涌出量大幅度提高,而采空区中由于落煤、邻近层、围岩等因素导致的瓦斯涌出,在矿井瓦斯涌出量中所占比例不容忽视,单靠通风方式的改变很难满足矿井安全生产的需求。本文以郭庄矿为例,分析总结了几种采空区抽采方法在3313工作面的应用效果,有利于后续抽采的优化设计,并为其他采场和邻近矿井的瓦斯抽采提供借鉴。     

复采工作面瓦斯涌出随地表气压变化的相关性分析及对策

以西安矿为例,发现残复采工作面地表气压的突然下降造成井下回风流瓦斯涌出异常增大,且瓦斯异常涌出通常滞后于气压下降3～6 h左右。异常涌出的瓦斯浓度曲线分"极峰"、"波动""波动+极峰"3种类型。分析了地表气压影响井下复采工作面回风流瓦斯浓度的基本原理,认为巷道空气压力的绝对值影响煤孔隙壁上瓦斯的"解吸葑吸附"速度,巷道空气压力的相对变化引起的压力梯度影响煤孔隙和裂隙中瓦斯运移速度。结合实测数据,得出了初始地表气压条件下,残煤复采工作面回风瓦斯浓度随地表气压变化的量化方程。最后根据大气压降对复采面瓦斯涌出的影响原理,提出切断瓦斯向外涌出的通道和抵消大气压降这2种防治思路。