工作面高位抽放钻孔参数选择分析研究

由于受火成岩的侵入,玉华煤矿9365工作面煤层顶板中瓦斯含量相对较高,需采用顶板走向高抽钻孔抽放顶板裂隙带瓦斯。根据高位抽放经验,设计布置抽放钻孔,根据现场对钻场距工作面的实际位置(平距、垂距)、高位瓦斯抽放瓦斯浓度以及抽放的实际流量的测试数据,分析得出9365工作面高位抽放钻孔终孔的最佳位置在煤层以上7～17 m,高位抽放的最佳水平距离应是钻场距工作面煤壁线15～45 m处。     

截流抽采顶板煤层越层瓦斯高位钻孔技术研究

利用顶板裂隙"O"形圈及关键层理论,计算选取了抽放钻孔终孔位置,有针对性地设计、调整了瓦斯抽放钻孔的施工参数,确定了每组边缘高位钻孔与巷道的夹角、钻孔孔深及钻孔倾角。通过施工高位钻孔,实现了对M8煤层越流瓦斯截流的高效抽放,保证了高位钻孔稳定抽放瓦斯纯量达到8.23 m3/min。     

1905S工作面上隅角瓦斯综合治理技术研究及应用

为解决福城煤矿1905S工作面上隅角瓦斯超限问题,通过分源预测法进行工作面瓦斯涌出量预测,采用高位裂隙钻孔抽采、高抽巷抽采与上隅角插管抽采相结合的方法来进行瓦斯治理。结果表明:高位钻孔最佳抽采位置为距离煤层顶板上方15~30 m,终孔位置内错工作面回风巷20~30 m;工作面上隅角瓦斯浓度日平均值降到0.3%~0.45%,工作面回风流瓦斯浓度降到0.08%~0.28%。     

高瓦斯易自燃综放工作面高位瓦斯抽放钻孔位置优选研究

针对大佛寺矿401采区厚煤层高瓦斯易自燃特点,在40106综放工作面进行了瓦斯治理实践,采用马丽散有效封堵钻孔渗水,并对不同层位钻孔瓦斯抽放效果进行比较分析,结果表明,采后高位卸压钻孔终孔布置在裂隙带,即煤层顶板以上17 m处时抽放浓度高且稳定.     

高低位钻孔终孔位置对抽放效果的影响

通过考察耿村矿低位钻场高位钻孔和高位钻场低位钻孔终孔位置距煤层顶板的距离及不同钻孔深度,分析了其对采空区瓦斯抽放效果的影响,从而确定钻孔终孔距煤层顶板的合理位置,为采空区抽放达到最佳效果提供技术数据支持.     

常村矿S3-9工作面高位抽采钻孔技术研究与应用

以潞安环能股份公司常村煤矿S3-9综放工作面为研究对象,针对高瓦斯工作面高强度开采条件下瓦斯经常超限的问题,采用理论分析和现场观测的方法确定裂隙带高度和高位抽采钻孔设计参数,并进行现场效果检测,结果表明:该工作面采空区冒落带高度为21.3 m,裂隙带范围为21.3~41.2 m;确定回风巷高位钻孔终孔位置为:水平方向距回风巷里帮30.8~38.1 m,垂直方向距煤层顶板19.8~39.6 m;可提高回风巷高位钻孔的抽采负压,并适当扩大钻孔直径,以增加钻孔抽采瓦斯量。     

申家庄煤矿瓦斯抽放钻孔合理布置层位研究

瓦斯抽放钻孔合理深度的研究,可以更加有效地抽采瓦斯。通过对申家庄煤矿2303工作面上覆岩"三带"进行分析,得出该矿2303工作面采空区垮落带高度为9.4~13.8 m,裂隙带高度为37.09~73.4 m,平均55.25 m。通过对U型通风方式下采空区瓦斯运移进行模拟,得出在距采面垂高45~60 m的范围内,是瓦斯富集区。综合分析上覆岩层三带高度和采空区瓦斯运移规律,得出2303工作面瓦斯抽放钻孔终孔位置处于采空区上方45~60 m范围裂隙带内。     

基于采空区瓦斯运移规律的抽采钻场设计

为了对高瓦斯工作面采空区抽采钻场进行设计,使采空区及工作面上隅角瓦斯得到有效控制,通过数值模拟分析了采场覆岩结构及裂隙发育规律;根据模拟结果利用实验室试验分析了抽采钻孔在不同位置时采空区瓦斯的运移规律,得出终孔位置距煤层顶板上方30m左右,距回风巷水平距离10～20m时抽采效果最佳;且终孔高度应根据工作面覆岩结构形态有所区别,靠近回风巷的钻孔高度应控制在规则冒落带上部,靠近工作面中部的钻孔应布置在裂隙带内。     

顺煤层瓦斯抽放钻孔合理封孔深度研究

为了确定寺河煤业W33011巷顺煤层抽放钻孔合理封孔深度,提高钻孔封孔质量,基于矿井地质条件,通过FLAC~(3D)数值模拟软件对巷道开挖后周围煤岩体应力分布、裂隙发育进行数值模拟,采用YFZ3型瓦斯抽放钻孔封孔质量检测仪对钻孔的封孔质量和漏气位置进行测定,进而确定试验区抽放钻孔合理封孔深度为14 m,有效改善了该区域瓦斯抽放效果。     

高位钻孔抽采瓦斯技术研究与应用

采空区遗煤和围岩释放的大量高浓度瓦斯聚集在"竖三带"中的裂隙带中,随着老顶来压,大量瓦斯瞬时涌出,形成上隅角瓦斯超限的隐患。通过理论计算,12204工作面采空区裂隙带总体高度为19.8~32.8 m。设计施工了8个终孔位置位于不同高度的高位钻孔,随着终孔高度由16 m升高到28 m钻孔,抽采浓度逐渐升高至40.6%,抽采纯量逐渐升高至121.8 m3/d;钻孔终孔高度由28 m升高到37 m,钻孔时抽采浓度和日抽采纯量逐渐降低。为了提高高位钻孔的抽采效果,高位钻孔的终孔高度应该设计在25~31 m。     

卸压瓦斯抽采钻孔终孔合理位置确定方法

准确掌握裂隙带发育高度以及合理布置抽采钻孔终孔位置是提高卸压瓦斯抽采效果的关键。针对李雅庄煤矿2-603工作面地质条件,采用了理论计算、数值模拟及钻孔抽采试验等方法确定了合理的钻孔终孔位置。首先,理论计算裂隙带平均高度为32.8~44 m。其次,数值模拟分析表明了裂隙带集中分布在距离底板13~25 m、38.6~50 m、上山采动角62°的范围内。最后,在高抽巷内向裂隙带内不同层位布置6个抽采钻孔,通过钻孔抽采效果对比分析确定钻孔合理终孔位置位于顶板44 m处。该方法可在类似地质条件下推广应用。     

上保护层开采及卸压瓦斯抽采的消突效果研究

为分析上保护层开采及卸压瓦斯抽采对煤层消突的作用,采用理论计算、数值模拟及现场实测相结合的方法,研究上保护层开采底板破坏深度及卸压范围,优化卸压瓦斯抽采参数。研究表明:当煤层采高为1.4 m时,上保护层开采后煤层卸压深度为13.8~17.9 m,走向卸压角为59°,倾向卸压角为74°;对被保护层使用底抽巷网格式上向钻孔抽采,穿层钻孔终孔间距为15 m,终孔位置距2#煤层顶板约0.5 m,钻孔直径不小于100 mm;卸压瓦斯的抽采浓度达42.5%,被保护层保护范围内的瓦斯压力降为0.55 MPa,残余瓦斯含量降为5.214 m3/t,消除了突出危险性。     

3103工作面采空区瓦斯钻孔抽采效果分析

针对霍尔辛赫3103工作面回采期间各钻场钻孔抽采的参数数据,进行对比分析,表明高层位抽采钻孔以抽采裂隙带瓦斯为主,低层位抽采钻孔以截抽上隅角瓦斯为主;终孔间距低于15 m的钻孔,抽采效果不理想,浓度及纯流量均较低,钻孔终孔位置距离顶板大于15m的区域抽采效果较好;钻场压茬影响距离在16~20 m,在钻场压茬接替周期内瓦斯抽采量均有不同程度的降低。同时指出该工作面回采期间瓦斯抽采中显现的问题,对后期回采工作面瓦斯治理和抽采提出建议。     

水压预裂工作面瓦斯抽采高位钻孔参数优化及与应用

为降低高瓦斯坚硬顶板倾斜近距离多煤层U型通风工作面上隅角瓦斯浓度,提高瓦斯抽采效率,本文以新疆东沟煤矿低渗透性、高瓦斯煤层143综采工作面高位钻孔为研究对象,在理论上分析水压预裂对瓦斯抽采效果影响的基础上,实施了上隅角悬顶水压预裂试验,总结了工作面瓦斯变化特征与控制措施,分析顶板垮落裂隙带瓦斯运移积聚的主要区域,并根据钻孔有效长度及利用率、钻场合理间距、钻孔数量、布置层位、压茬间距和倾向、控制范围等参数的理论计算结果,结合覆岩裂隙发育规律,优化高位钻孔的布置层位、终孔位置、终孔间距和钻孔数等抽采工艺参数。现场实践表明：抽采工艺参数优化后,钻场位置在回风巷底板高度的基础上提高1 m左右、终孔高度控制在15～25 m、终孔距回风顺槽1～41 m、终孔间距为8 m且钻孔数为6时,高位钻孔抽采效率和能力显著提高,上隅角瓦斯浓度降低至0.1%～0.3%范围内,治理效果较好。     

水压预裂工作面瓦斯抽采高位钻孔参数优化及应用

为降低高瓦斯坚硬顶板倾斜近距离多煤层U型通风工作面上隅角瓦斯浓度,提高瓦斯抽采效率,本文以新疆东沟煤矿低渗透性、高瓦斯煤层143综采工作面高位钻孔为研究对象,在理论上分析水压预裂对瓦斯抽采效果影响的基础上,实施了上隅角悬顶水压预裂试验,总结了工作面瓦斯变化特征与控制措施,分析顶板垮落裂隙带瓦斯运移积聚的主要区域,并根据钻孔有效长度及利用率、钻场合理间距、钻孔数量、布置层位、压茬间距和倾向、控制范围等参数的理论计算结果,结合覆岩裂隙发育规律,优化高位钻孔的布置层位、终孔位置、终孔间距和钻孔数等抽采工艺参数。现场实践表明:抽采工艺参数优化后,钻场位置在回风巷底板高度的基础上提高1m左右、终孔高度控制在15～25m、终孔距回风顺槽为1～41m、终孔间距为8m且钻孔数为6时,高位钻孔抽采效率和能力显著提高,上隅角瓦斯浓度降低至0.1%～0.3%范围内,治理效果较好。     

煤矿初采初放期间瓦斯抽放钻孔参数技术研究

论述了曙光矿穿层钻孔的布置方式及单孔瓦斯的抽采情况,对该矿1216综采工作面初采初放前施工瓦斯抽放穿层钻孔,在初采初放后进行瓦斯抽放效果验证,得出该矿孤岛工作面裂隙带钻孔终孔位置的合理层位,确保工作面初采初放期间瓦斯抽放有效,为以后工作面抽放钻孔设计提供数据依据。     

“三软”不稳定低透气性煤层开采瓦斯防治技术

为解决"三软"低透气煤层瓦斯防治方面的难题,以河南平禹煤电四矿三软不稳定低透气性煤层12160采煤工作面为背景,通过相似模拟实验和数值模拟实验对覆岩裂隙演化规律进行研究,并进一步分析卸压瓦斯储集与采场围岩裂隙的演化关系,最终设计出U形通风+高位钻孔抽放瓦斯防治技术。工程实践表明,抽放钻孔位置位于距顶板20~30 m处,可有效杜绝"三软"煤层瓦斯事故。     

顺层钻孔抽采半径优化与研究

针对经坊煤业煤层瓦斯赋存情况,为统筹考虑打钻成本,避免不必要的浪费,在保证工作面瓦斯抽采达标的情况下,用相对压力指标的测定方法测定了顺层瓦斯钻孔抽放半径。通过在煤层打一排测压孔并安设压力表,来记录原始压力,再进行抽放。观察各测压孔瓦斯变化情况,压力下降到稳定压力10%以上的钻孔为抽放影响范围内钻孔,将距抽放钻孔最远的一个抽放影响范围内钻孔到抽放钻孔的距离视为影响抽采半径。通过试验,经坊煤业3~#煤层?113 mm钻孔,抽放时间为180d时,有效抽采半径为2.0m,钻孔间距由3m变为4m。     

高瓦斯矿井底抽巷钻孔瓦斯抽采应用

为合理确定瓦斯抽放封孔距离,避开气流短路现象,以沙曲矿为研究对象,设计底抽巷钻孔,穿过上覆3号、4号及5号煤层,设定不同封孔距离,测定抽放瓦斯浓度。结果表明,封孔距离为3 m时,出现了气流短路现象,而封孔距离为5 m和15 m则没有出现,从而可知,巷道裂隙带发育范围在3 m到5 m。     

FLAC~(3D)数值模拟在高位钻孔参数优化中的应用

利用FLAC3D软件对芦岭煤矿Ⅱ817工作面顶板跨落情况进行模拟分析,初步判定了采空区上覆岩层冒落带、裂隙带和弯曲下沉带的高度,综合判定得出裂隙带岩层范围为18~37 m,合理确立了高位钻孔终孔位置为距8煤顶板20~32 m岩层范围内。在抽采效果考察中,平均每个钻孔的抽采参数瓦斯体积分数均在35%以上,钻孔抽采瓦斯体积分数最大为55.3%,采空区瓦斯治理效果显著。