掘进巷道贯通老硐时的瓦斯防治

文章论述了掘进巷道贯通老硐特别是贯通无法预先探明瓦斯情况和预先进行瓦斯处理的老硐时,易导致瓦斯涌出异常,提出了在上述情况下瓦斯防治的针对性措施,包括减小掘进巷道和被贯通巷道中的风流压力差、在掘进巷道中增设调节风窗来增加掘进迎头风流的空气压力等措施。     

掘进贯通高瓦斯老硐技术实践

通过分析垞城煤矿掘进工作面和被贯通巷道贯通后假想的通风系统,在掘进贯通前大胆采用了先打钻孔,再用压风稀释老硐内高浓度瓦斯,在稀释过程中按照排放瓦斯程序管理,使老硐内瓦斯浓度稀释至规定值以下,从而排除了老硐内高浓度瓦斯隐患,实现了掘进工作面与老硐的安全贯通。     

沿空掘进巷道过老硐室瓦斯治理方案研究

复杂的地质构造对矿井掘进带来困难。钱营孜煤矿在西一采区高瓦斯沿空掘进工作面过硐室期间,通过采取瓦斯治理措施,测定该老硐室及掘进工作面回风流的瓦斯浓度,研究该矿井沿空掘进工作面过硐室瓦斯治理方案,为钱营孜煤矿今后对沿空掘进工作面过硐室瓦斯治理提供了依据。     

掘进巷道正压通风瓦斯运移过程与浓度分布规律数值模拟研究

采用CFD数值模拟方法,对掘进巷正压通风情况进行数值模拟,运用高瓦斯矿井煤巷掘进压入式通风掘进工作面风流流场结构特点,分析掘进迎头和巷道某一断面瓦斯浓度分布,得出发生瓦斯突涌后受通风风流影响,在回流区煤壁形成瓦斯聚集区,并迅速向巷道扩散,为正确评价掘进工作面作业环境和掘进通风效率,预防控制因掘进工作面放炮引起的瓦斯事故提供了新的理论依据.     

掘进工作面局部通风参数对瓦斯分布影响研究

为了研究矿井掘进工作面瓦斯异常涌出时局部通风参数对于瓦斯分布的影响,利用Fluent软件,建立了巷道三维模型,分析不同通风参数时掘进巷道瓦斯分布情况.研究结果表明:初期瓦斯积聚在巷道底部,在风流和浮力作用下瓦斯向出口和上方运移,风流稳定后,瓦斯积聚在掘进迎头附近下部,后方瓦斯分布较为均匀;风筒布置位置对于回风流瓦斯浓度...     

3 m宽小煤柱沿空掘巷过临空侧硐室治理技术

王坪煤矿303盘区2306巷与303盘区8308面2308巷的煤柱间距为3 m,该巷道在沿空掘进过程中临空侧会遇到一硐室,硐室与2306巷的间距为1 m,为防止2306巷在掘进过程与该硐室贯通,造成瓦斯和水害事故,采用超前钻探对过硐室段的巷道进行加强支护,同时对该硐室进行注浆充填,有效地预防了瓦斯和水害事故的发生,为该矿小煤柱沿空掘巷过临空侧硐室提供了经验。     

巷道贯通方法的优化与应用

为了解决巷道贯通,特别是长距离巷道贯通时,避免因提前贯通和贯通后风流短时间不能形成全风压系统造成的通风系统紊乱,文章对掘进巷道贯通进行了大量的研究和分析,创新出了掘进巷道贯通优化新方法,特别是针对长距离掘进巷道贯通效果更佳,在实际应用中效果良好,安全风险大大降低。     

余吾煤业高瓦斯掘进巷道快速预抽技术的应用实践

余吾煤业为高瓦斯矿井,在巷道掘进过程中,瓦斯涌出量大、涌出均匀性差,制约了巷道快速掘进。为此,采用大孔径快速预抽及浅孔释放技术对煤巷掘进工作面迎头释放孔施工进行优化设计,变"自然释放"为"主动抽放",对深部煤体进行泄压,快速降低煤体瓦斯含量,提高瓦斯涌出均匀性,降低回风流瓦斯浓度,从而提高巷道掘进效率。研究表明:3个超前探钻孔、4个预抽孔带抽后,累计抽采量为782.4 m~3/min,且钻孔抽采的瓦斯均为巷道掘进期间煤体释放的瓦斯,风流、回风流瓦斯平均最大浓度分别由0.6%、0.68%降至0.39%、0.52%,有效降低了巷道掘进过程中的瓦斯涌出量。     

掘进工作面混合式通风风流场数值模拟

掘进巷道混合式通风是一种特殊形式的巷道通风方式,研究其风速与瓦斯场分布的特征对于认识掘进工作面风流与瓦斯流动规律,搞好通风瓦斯技术管理工作,具有重要的意义。详细阐述了抽压混合式通风风流场结构,分3个切面绘制了长压短抽通风矢量图,建立模型进行Fluent数值模拟,并分析了压入式风筒回转中心附近风速结构与分布及抽出式风筒轴心线风速变化曲线。     

掘进过老硐支护技术

巷道掘进过程中常出现新掘巷道与老硐在层差较小情况下相互交叉,新巷道需要从老硐上下方或中间穿过,老硐内的CH4、CO等有害气体以及水、顶板等隐患,需要结合新巷要求予以解决。旗山煤矿经过多年的实践,较好地解决了掘进过老硐常见的问题,为矿井在类似条件下掘进过老硐工作积累了技术经验。     

掘进工作面过老巷安全技术措施

为解决掘进期间揭露废旧巷道过程中气体溢出伤人等不安全问题,采用构筑控风设施增加巷道迎头压力,使揭露点老巷的压力小于工作面迎头的风压,利用控风设施控制掘进工作面回风,同时现场气体安全后使用高分子材料对老巷快速封堵,第一时间做好老巷内气体的管控,保障了煤矿井下生产和作业人员安全。     

U型通风工作面采空区瓦斯运移规律研究

以赵家坝煤矿1944工作面为研究对象,采用Fluent软件对工作面采空区瓦斯运移规律进行了研究。研究结果表明:采空区由近及远瓦斯浓度逐渐增大,距工作面一定距离后趋于稳定;在采空区距工作面50~70 m处存在层流与紊流的混合边界;从进风巷到回风巷方向瓦斯浓度逐渐增大。随着进风巷入口风速的增大,采空区高浓度瓦斯区域向深部推移,工作面上隅角瓦斯浓度下降。随着工作面推进长度的增加,过渡风速带向后移,工作面上隅角瓦斯浓度增大。     

并列双U型通风方式采空区瓦斯贮藏与运移规律研究

为了揭示并列双U型通风工作面采空区瓦斯涌出规律并提出有效的瓦斯治理措施,以阳煤集团新景煤矿92116工作面为研究对象,综合考虑了工作面推进速度、进风巷风量、采空区遗煤厚度、回采区域煤可解吸瓦斯量、回采工作面煤壁瓦斯初始涌出速率等实测参数,建立了基于移动坐标系下的采空区瓦斯涌出数学物理模型,数值模拟结果与实测结果之间误差小于15%。结果表明:采空区首个横川巷道瓦斯浓度、回风巷瓦斯浓度、上隅角瓦斯浓度随工作面推进速度增大以朗格缪尔函数形式增长,随进风巷风量增大以指数函数形式减小。针对存在的采空区首个横川瓦斯超限难题,定量分析了采空区第二个横川埋管抽采瓦斯措施的治理效果。     

高瓦斯综采工作面瓦斯综合治理实践

论述了张集矿北区17278工作面瓦斯综合治理的必要性。通过对17278工作面瓦斯地质情况分析,利用移动抽采泵和地面永久瓦斯抽采泵采用老塘埋管抽采、高位钻孔抽采、回风巷边孔抽采和高位抽采巷道抽采、工作面煤层注水等瓦斯综合治理手段,对17278工作面进行瓦斯抽采,同时加强了对工作面上、下隅角的瓦斯管理,确保了该面的安全顺利回采,实现了高产高效。     

直巷道中突出冲击气流的形成及传播特征研究

煤与瓦斯突出产生的冲击气流有很强的破坏效应,首先分析了突出冲击气流的形成原因;然后建立了直巷道的几何结构模型,设定相应的初始条件与相关参数,对突出冲击气流的运动过程进行了数值模拟计算,得出了不同时刻的冲击气流压力、速度以及瓦斯相对质量浓度在巷道内的分布情况,同时分析突出发生区域出口断面处的冲击气流平均压力和速度随时间变化过程,并根据模拟结果得出定性与定量化的结论;最后,构建了煤与瓦斯突出在直巷中传播的实验系统,通过实验的手段分析了冲击波在直巷中衰减规律。研究结果表明,突出能在巷道空间内形成较高速度运动的冲击气流及冲击波;与突出区域原始瓦斯压力相比,冲击气流压力发生了急剧下降;冲击气流强度在断面不变的直巷道中传播会发生衰减,前期超压衰减较为缓慢,后期超压衰减增快。     

基于LDA的均直巷道断面突扩风速分布规律实验研究

风速分布是计算井下巷道瓦斯、火灾气体、粉尘运移规律,温度、湿度分布,传热传质过程的基础,对风速传感器布置及测风仪表研制具有重要意义。针对传统的接触式瞬时速度测量方法的局限性,采用非接触式激光多普勒测速仪（LDA）对均直巷道的稳定流动及断面突扩后风流状态进行实验测试。在平均风速为4 m/s左右的条件下,得出即使是均直巷道的稳定流动,其瞬时风速的大小及方向也呈现极度的湍流脉动性,平均脉动幅度可达平均风速值的33%左右,测点风速大小及风向均服从正态高斯分布;在突扩区域有大涡存在,漩涡区风流方向极不规则,各向均有分布,其风速平均绝对值在0.1~0.2 m/s左右波动,表明井下工程测风可有条件地忽略湍流大涡区域。受突扩影响均直巷道断面风速分布呈近似均等的动态的波浪线分布而非拟抛物线型,壁面光滑的实验巷道边界层厚度在5 mm左右,风速以跃迁方式“突变”达到均值。实验表明,传统的测风原理及方法仅能满足一般的工程需要,但是不能满足以湍流为特征的巷道瓦斯、火灾气体、粉尘运移规律,温度、湿度分布,传热传质等过程的计算要求。     

基于FLUENT的侧卷式风门的数值模拟研究

为了解决煤矿井下传统风门启闭程度单一及必须结合风窗进行风量、风速调节的弊端,提出了侧卷式巷道风门。侧卷式巷道风门能够综合传统风门隔断风流与风窗调节风量的功能。通过利用ICEM建立风门、巷道模型,利用FLUENT软件对侧卷式巷道风门在风场中进行研究,模拟了不同风速下,风门对风场的影响,得到了不同风速时的压力云图、速度云图。结果表明,风速越大,引起的局部阻力越大、引起的巷道进出口压力差越大,而风门尾部流场的涡流区越长,可为侧卷式风门的结构设计及安装位置确定提供参考。     

低透气性煤层回采工作面消突技术实践

为了解决低透气性煤层回采工作面采取顺层钻孔抽采后,在预计的抽采时间内未消突且在运输巷补打钻孔后抽采效果依然未达标的问题,提出了在工作面布置瓦斯治理巷,施工顺层倾斜钻孔,与原抽采钻孔形成交叉。通过在602回采工作面进行试验,发现采取瓦斯治理巷,并布置倾斜抽采钻孔技术措施后,回采工作面突出危险性预测超标率为0,割煤期间回风流瓦斯浓度由1.0%降至0.4%,实现了安全回采。证明布置瓦斯治理巷,并施工倾斜抽采钻孔的技术措施,可以有效使煤体卸压,倾斜钻孔可以有效抽采回采期间卸压瓦斯,解决回采期间回风流瓦斯超限的问题。     

综采放顶煤工作面高位巷抽采关键技术研究

为了保证九里山矿1508工作面采空区瓦斯治理效果,通过现场数据测定、实验考察和理论分析,研究了推进度、抽采负压、抽采管网等高位巷抽采关键参数。研究结果表明,工作面煤层越厚、推进度越快,瓦斯涌出量越大;孔抽期间理想抽采负压为25～30 kPa、巷抽期间理想抽采负压为5～10 kPa,高位巷并联支路及管路阻力会影响高位巷的抽采效果。     

综放工作面顶板走向瓦斯抽放孔施工的实践与认识

任楼煤矿7215工作面在回采过程中,工作面上隅角后部车场及上出口挑棚处瓦斯涌出量较大,频繁出现瓦斯超限,在工作面周期来压时更为严重,工作面只能被动停产。根据该矿的实际情况,吸取兄弟矿的工作经验,决定采用与风巷正交施工抽放孔,钻场在顶板,然后沿走向施工抽放孔,进行顶板走向钻孔抽放瓦斯的工作。