低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采关键技术

为了有效解决低透气性高瓦斯煤层群治理难题,加大低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采技术的推广应用力度,促进煤矿安全形势持续好转,详细介绍了该关键技术的产生背景、最新创新成果及工程实践案例.从典型地质条件下的留巷充填方式、瓦斯卸压抽采等方面分析了技术应用现状及发展趋势.结果表明:应从设计源头优化充填系统、瓦斯抽采系统,实现充填自动化、瓦斯抽采最大化和成本最小化,推动技术应用标准化及产业化.通过不断完善和发展无煤柱煤与瓦斯共采理论与技术,为低透气性高瓦斯煤层群安全高效开采提供科学可靠的技术途径.     

低透气性高瓦斯煤层群无煤柱快速留巷Y型通风煤与瓦斯共采关键技术

针对深井高地应力、高瓦斯含量、低渗透率、三软复合顶板煤层群条件,提出了深并首采关键卸压层无煤柱沿空留巷Y型通风煤与瓦斯共采新方法,深入研究并创新集成了无煤柱快速沿空留巷新型支护、巷旁充填及留巷钻孔抽采卸压瓦斯等3大关键技术难题,通过在顾桥煤矿等地的成功应用,实现了煤与瓦斯的高效共采.     

淮南矿业集团煤与瓦斯共采关键技术取得重大突破

淮南矿业集团的煤矿瓦斯治理国家工程研究中心联合有关煤炭企业、科研院所开展了低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采技术的研究与试验，取得了重大技术突破，实现了基于锚杆支护的留巷围岩控制、无煤柱Y型通风煤与瓦斯共采，解决了U型通风工作面上隅角瓦斯积聚超限难题，工作面回风流瓦斯降至0．8％以下；     

低透气性煤层群煤与瓦斯共采中的高位环形裂隙体

以顾桥煤矿1115（1）工作面为试验点,运用国际先进的岩层应力、位移、孔隙流压等实时监测手段,围岩变形与水、气耦合的COSFLOW数值模拟技术以及研究采动区流场特征的CFD模拟技术,系统研究并基本掌握了11号煤层深部煤层开采过程中的围岩应力场、裂隙场以及瓦斯流动场之间的动态变化规律。研究表明,采动支承压力影响范围可达300 m,覆岩运动和采动裂隙发育范围在工作面后方170 m以内,170 m以后采动裂隙基本压实,采动裂隙发育高度以及孔隙流压明显降低的高度可达145 m。在此基础上判别了1115（1）工作面上覆煤层群瓦斯高效抽采范围,并初步建立了低透气性煤层群瓦斯高效抽采的高位环形裂隙体及其判别方法,为煤与瓦斯共采理论发展以及工程实践提供了一套新的科学研究方法和工程设计手段。     

深部薄煤层无煤柱煤与瓦斯共采技术应用实践

以谢一矿5121B10工作面为例,针对深部薄煤层,采用"Y"型通风技术,并在留巷段施工网格立体式穿层钻孔,拦截抽采邻近突出煤层的卸压瓦斯,实现了无煤柱煤与瓦斯共采。     

煤与瓦斯共采技术有新进展

从2004年开始，煤矿瓦斯治理国家工程研究中心、安徽淮南矿业集团、中国矿业大学等共同进行科研攻关，先后在淮南矿业集团和皖北煤电集团的煤矿对煤与瓦斯共采进行工业性试验，2008年3月，低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采关键技术取得进展。这一技术采用Y形通风方式，解决了U形通风工作面上隅角瓦斯积聚超限的难题：在施工顶底板穿层钻孔，抽采临近层或被保护层的瓦斯，解决了低透气性煤层群瓦斯先抽后采问题；     

低透气性煤层瓦斯抽采技术与应用

在煤矿开采中,瓦斯灾害一直是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一。随着煤层开采深度的增加,煤层透气性随之减小,从而严重影响了煤层瓦斯的抽采率和瓦斯抽采效果。针对我国煤矿绝大部分煤层属于低透气性煤层的情况,论述和分析了低透气性煤层瓦斯抽采的各种技术原理及应用。给低透气性煤层瓦斯抽采提供技术指导,解决矿区实际问题。研究低透气性煤层瓦斯抽采具有广阔的应用前景与应用价值。     

卸压开采抽采瓦斯理论及煤与瓦斯共采技术体系

针对低透气性、高吸附性、高瓦斯煤层群安全高效开采技术难题,以淮南矿区为主要试验研究基地,应用岩石力学、岩层移动、“O”形圈、瓦斯流动等理论,研究卸压开采采场内岩层移动及应力场分布规律、裂隙场演化及分布规律、卸压瓦斯富集区及运移规律等科学规律.针对不同煤（岩）层和瓦斯地质条件,探索出卸压开采抽采瓦斯理论,建立了卸压开采抽采瓦斯、煤与瓦斯共采技术体系.创新了低透气性、高瓦斯煤层群安全高效开采矿井设计理论,解决了煤与瓦斯共采重大工程技术难题.     

薄煤层保护层无煤柱煤与瓦斯共采技术研究

针对沙曲矿北翼高瓦斯近距离煤层群安全高效开采的问题,运用理论分析和现场实测相结合的方法,分析了薄煤层上保护层开采的覆岩裂隙分布与演化、卸压机理及采空区瓦斯运移积聚规律,并结合北翼2#薄煤层22201首采保护层工作面的实际情况,介绍了2#薄煤层上保护层无煤柱巷旁充填技术,确定了留巷墙体埋管瓦斯抽采技术参数。现场试验结果表明,采用2#薄煤层上保护层无煤柱煤与瓦斯共采技术,实现了下邻近高瓦斯煤层群的全面卸压,形成了工作面Y型通风系统,大大减少采空区瓦斯涌入工作面,有利于高瓦斯突出危险性煤层群的安全高效回采。     

留巷钻孔法煤与瓦斯共采技术

针对深井高地应力、高瓦斯含量、低渗透率煤层群开采效率低和深部开采面临的安全技术问题难以突破的现状,提出煤与瓦斯共采新思路、新方法.揭示了采动影响区内顶板岩层裂隙的动态演化及采空区侧“竖向裂隙发育区”的形成规律、Y型通风方式下采空区的空气压力场分布和卸压瓦斯的流动规律,建立了留巷钻孔法替代巷道钻孔法抽采卸压瓦斯的煤与瓦斯共采的新理论、新方法.     

低透气性煤层瓦斯抽采技术

伴随着我国煤矿开采深度和难度的不断加大,开采中由于瓦斯突出造成的危害也在进一步加深,尤其是在一些低透气性煤层中,这种瓦斯危害会更为明显,因此提高瓦斯的抽采效果变得十分迫切和必要。文章介绍了几种常用的低透气性煤层瓦斯抽采技术,然后结合工程案例详细阐述了瓦斯抽采技术在低透气性煤层中的应用。     

高瓦斯超近距离煤层群煤与瓦斯共采工艺

针对平煤股份六矿高瓦斯超近距离煤层群的具体赋存条件,在自动化回采工作面的设计过程中,以煤与瓦斯共采理论为指导,在科学分析超近距离煤层群回采过程中工作面瓦斯涌出规律的基础上,应用上隅角埋管抽采、高位钻场抽采等综合分源抽采方案。在有效控制工作面瓦斯抽采的基础上,进一步优化煤与瓦斯共采工艺,取得了非常明显的技术效果。     

低透气性煤层瓦斯抽采技术实践

针对矿井煤层透气性差的瓦斯地质条件并结合生产实践,研究了低透气性煤层瓦斯抽采的安全技术措施,确立了用高位钻孔进行瓦斯抽采,局部瓦斯涌出异常及工作面过钻场期间利用埋管配合高位钻孔进行抽采的综合治理方式;收到了显著的技术经济效果。     

开元煤矿低透气性本煤层超前卸压瓦斯抽放

通过实测对开元煤矿9404综放面利用工作面超前支承压力作用高效抽放低透气性本煤层瓦斯试验的效果进行了研究,结果表明:工作面前方的超前支承压力影响区是本煤层顺层瓦斯钻孔抽放量明显增大的区域,当工作面推进至距离瓦斯钻孔20～30m时,钻孔瓦斯抽放量开始明显增大;当工作面推进至距离瓦斯钻孔约7.6m时,钻孔瓦斯抽放量达到最大,钻孔最大抽放量平均达0.216m3/min。充分利用工作面前方的超前支承压力影响区提高本煤层瓦斯抽放量是治理低透气性煤层开采工作面瓦斯超限的重要途径。     

单一低透气性煤层卸压带瓦斯抽采技术

单一低透气性突出煤层,瓦斯预抽难度大、效率低,严重制约了煤矿生产效率。以焦煤公司主力矿井为试验区,利用工作面采动影响下产生的卸压作用,从分析影响抽采效率的因素入手,通过卸压带瓦斯抽采装置研制,抽采技术参数优化,探讨了提高卸压带瓦斯抽采效率的途径和方法。在此基础上,进一步研究并实践了工作面浅孔抽采技术、扇形钻孔抽采技术、网格抽采技术,现场实践和数据表明,卸压区是瓦斯快速高效抽采的理想区域,综合抽采技术的应用,大大减少了工作面瓦斯涌出量,降低了煤与瓦斯突出危险性,为焦作矿区单一低透气性突出煤层工作面瓦斯治理探索了新途径。     

高瓦斯近距离煤层群保护层煤与瓦斯共采技术

根据沙曲矿的具体地质条件,通过对保护层开采机理的分析,确定矿井北翼2号薄煤层为下方3+4号和5号煤层的保护层,计算得出保护层首采工作面22201的保护范围和解放煤量2.4Mt;针对2号煤层的赋存条件,研究了22201工作面的采煤技术,包括巷道布置、工作面主要设备和采煤工艺;采用保护层开采对突出煤层的卸压作用和瓦斯抽采技术,设计了本煤层、下部3+4号煤层和采空区瓦斯的抽采方案,达到解放下部煤层的目的。沙曲矿对高瓦斯近距离煤层保护层煤与瓦斯共采技术的研究,为其他类似条件下开采提供了借鉴。     

近距离煤层群瓦斯立体抽采技术研究

针对桐梓煤矿近距离煤层群开采,首先选择瓦斯含量较小、突出危险性低的煤层作为保护层进行开采,利用其开采扰动作用提高下部卸压煤层的透气性。采用顺层钻孔、低位走向穿层钻孔、采空区埋管和底板上向穿层钻孔等措施对煤层群进行立体化综合抽采,试验表明：保护层工作面瓦斯预抽采率在55%以上,消除了煤与瓦斯突出危险性,工作面开采后上隅角瓦斯体积分数控制在1%以下;6号、7号和9号被保护煤层经卸压后透气性系数分别增加了392、320和289倍,瓦斯抽采率超过60%,实现了煤与瓦斯安全高效共采     

低透气性煤层瓦斯抽采技术及应用分析

过度开采造成煤炭的资源越来越少,开采难度逐渐加大,尤其是在深层处低透气性煤层,瓦斯含量较高,抽采难度较大,直接影响着煤矿开采的安全,提高瓦斯抽采技术是安全保证的前提。本文阐述常用的瓦斯抽采技术,并结合司马矿实际进行应用分析。     

瓦斯治理理念和煤与瓦斯共采技术

基于煤炭在我国能源构成中的重要地位,介绍了当前煤炭工业安全生产情况和科学开采面临的困难,并具体针对低透气性高瓦斯煤层群安全高效开采技术难题,重点分析了淮南矿区先进的瓦斯治理理念和管理理念,阐述了无煤柱煤与瓦斯共采技术的产生背景、发展历程,并详细介绍了无煤柱煤与瓦斯共采理论及基于此的瓦斯治理技术工程实例。最后指出了深入研究的方向。