底抽巷合理层位布置的数值模拟

为确定合理的底板岩巷布置层位,结合煤层地质的实际,利用数值模拟软件对底抽巷与煤层相距20,10,5 m 3种情况下的围岩运移规律进行了模拟分析。结果表明,当底抽巷与煤层间距缩小至脱离细砂岩时,围岩出现位移偏离对称发育的现象;为保证施工安全,底抽巷顶板至少留有0.5 m厚细砂岩,保证与煤层间距大于7.7 m。同时,为了解底抽巷层位变化的影响,从钻孔施工费用、周期、单孔有效利用率、钻孔抽放浓度等方面进行了详细分析。经计算,当底抽巷与煤层间距由20 m降至8 m时,施工费用减少143万元,工期缩短209 d,单孔有效利用率增加18个百分点,经济性和实用性十分可观。     

高位钻孔瓦斯抽采的数值模拟

针对高瓦斯矿井采空区上隅角中瓦斯聚集问题,提出了在回风巷布置高位钻孔,向煤层顶板裂隙带施工钻孔抽采采空区瓦斯的治理方案。基于对煤层瓦斯一系列假设的基础上,引入煤体孔隙变形与透气性变化的耦合作用方程,运用多物理场耦合分析软件对高位钻孔抽放下的采空区裂隙带内瓦斯渗流进行了模拟。得出了抽采过程中模拟区域的瓦斯压力、钻孔瓦斯抽出量和总抽出量的变化,模拟结果可为实际瓦斯抽放工程提供理论指导。     

高位钻孔抽采采空区瓦斯数值模拟研究

为了解决某矿3307工作面采空区瓦斯抽采效率低、工作面上隅角瓦斯易超限问题,提出了高位钻孔抽采采空区瓦斯方法,结合数值模拟分析得出高位钻孔能改变采空区流场,有效抑制工作面和上隅角瓦斯积聚。研究结果表明,采用高位钻孔抽采采空区时,抽采负压和钻孔布置层位不宜无限放大,当抽采负压取值为20 kPa、钻孔布置位置在工作面上方30 m时,抽采的性价比最高。     

顶板瓦斯高抽巷优化布置数值模拟

根据采空区上覆岩层移动规律及瓦斯运移规律,结合潞安集团五阳矿7801综放面现场实际,采用FLAC3D数值模拟的手段,对高抽巷顶底板相对移近量、两帮相对移近量,最大主应力进行了分析,明确了采动影响下高抽巷的变形破坏规律,优化了高抽巷的空间布置。     

不同层位参数下高抽巷瓦斯抽采效果研究

随着工作面推进速度的加快及工作面生产能力的逐渐提高,导致工作面瓦斯涌出量增大,瓦斯是煤矿生产的主要危险源。从理论分析、数值模拟和现场实际相结合的方法,对工作面瓦斯涌出、竖直三带划分特征进行分析,然后数值模拟分析了不同层位参数下高抽巷瓦斯抽采效果。研究得出:该煤矿瓦斯主要包括煤壁瓦斯涌出、采空区瓦斯涌出和采落煤瓦斯涌出;经过多次周期来压后,在采空区形成了采动裂隙“O”形圈;由硬覆岩岩性的经验公式计算煤矿裂隙带最大高度为75~85 m、垮落带距煤层顶板最大高度为30~40 m;选择H=40 m,L=25 m时,能够达到最优抽采效果。对高抽巷合理层位的选择以及优化,是确保高抽巷高效、安全抽采的有效途径。     

黄岩汇煤矿高位巷瓦斯抽采研究

结合黄岩汇煤矿所采15#煤层的实际状况,根据高位抽放巷抽放瓦斯原理,针对15#煤层15109工作面高位巷瓦斯抽放的布置和工艺参数设计,通过高位巷对瓦斯抽放效果和回风流瓦斯浓度影响分析,证实高位巷保证工作面安全回采,治理瓦斯超限有着重要作用。该研究为其他矿井采用高抽巷对煤矿瓦斯进行抽放有一定参考意义。     

39021采面高位钻孔抽采规律及布置层位研究

为了提高39021工作面采空区瓦斯抽采效果,针对高位钻孔技术开展相关研究和考察。依据采动裂隙演化规律和理论确定冒落带、裂隙带范围,类比39011工作面高位钻孔设计,确定39021高位钻孔布置参数,并通过考察工作面回采期间抽采纯流量,验证设计的可行性,考察出高位钻孔布置适宜的垂距、平距和与切眼的距离。     

高抽巷位置对瓦斯抽采效果的数值模拟研究

针对石港矿15#煤层瓦斯涌出特征,采用高抽巷抽采邻近层的高浓度瓦斯,但是随着工作面不断地向前推进,采动裂隙带的不断变化和破坏,使得顶板高抽巷发生变形破坏,从而直接影响了邻近层瓦斯的抽采效果,通过实测数据和数值模拟的研究分析,高抽巷合理的位置是制约邻近层瓦斯抽采的重要因素。     

底抽巷抽采高位裂隙带瓦斯技术研究

高位裂隙带瓦斯的抽采对于回采工作面上隅角瓦斯治理具有重要的意义。本文以马兰矿10608工作面为例,提出了运用底抽巷抽采高位裂隙带瓦斯的治理方法,该技术可为高瓦斯矿井及煤与瓦斯突出矿井近距离煤层开采治理瓦斯提供一种新的思路。     

掩护抽采巷高位钻孔瓦斯抽采技术研究与应用

针对采煤工作面在回采过程中,受邻近层等影响,采空区瓦斯涌出量巨大,传统的钻场抽采,效果较差;专用的高抽巷,成本太高;采用煤巷掩护方式对采空区进行大面积的集中连续抽采,是一种既安全又经济实用的抽采方法,取得良好的效果.     

高位瓦斯抽采巷位置的确定及参数设计模拟研究

为解决常村煤矿工作面巷道采用“两进两回”设计,煤损失量大,瓦斯抽采效率低问题,利用FLAG3D模拟回采过程中上覆岩层破坏规律,确定了距3号煤层顶板31m处的K8岩层为关键层,采用UDEC模拟回采过程中上覆岩层裂隙发育及分布规律,得到工作面走向方向裂隙发育区域为距开切眼后方5～48 m;竖直方向裂隙发育区域垂高距煤层顶板21～31 m;开切眼上方采空区断裂带宽度约为40 m,工作面上方断裂带宽度约为48 m;巷帮两侧裂隙发育区域宽度略小于40 m.根据现场对2103工作面邻近S-39工作面裂隙带测试结果,表明上覆岩层裂隙发育带位于煤层顶板36 m范围内,与数值模拟结果比较吻合.根据数值模拟与现场测试结果,设计了2103工作面高位瓦斯抽采巷参数:水平层位距回风巷30～45 m,竖直层位距煤层顶板约27 m.     

煤层群条件下高抽巷合理层位布置的数值模拟研究

高抽巷抽采邻近层卸压瓦斯技术是煤层群瓦斯治理的重要手段,具有抽采时间长、辐射半径大、抽采效果好等优点.为了确定高抽巷的合理布置层位,利用FLAC3D数值模拟软件建立模型,研究了煤层群条件下煤层回采后上覆岩层的应力、位移及损伤破坏特征.研究结果表明,从应力分布特征考虑,高抽巷应布置在上覆岩层应力梯形台的"腰线"位置;从位...     

底板瓦斯抽放巷层位布置研究

针对某矿瓦斯含量较大,严重影响矿井生产的问题,运用理论分析并结合FLAC3D数值模拟等方法,对3#煤层底板瓦斯抽放巷层位布置进行研究。通过分析采动下煤层底板塑性破坏区域及垂直应力变化情况,提出3种具有针对性的布置方案,从岩层稳定性角度出发,以岩石质量指标(RQD值)和岩体质量系数法对布置方案进行筛选,得出该矿3#煤层底板瓦斯抽放巷布置在底板下28 m的细砂岩中为最优,为矿井的瓦斯治理提供一定的帮助。     

底抽巷合理布置数值模拟研究

在一定的地质条件下,巷道空间位置不同,围岩体产生的应力状态、变形特征及位移规律等内容也不相同。应用FLAC3D数值模拟软件进行研究,通过分析底板抽放巷的不同位置所体现的应力及位移状况,讨论底板巷位置的合理性,用以指导工程实践。     

突出煤层综放工作面高位抽采巷抽采瓦斯应用研究

为了解决九里山矿突出煤层综放工作面上隅角瓦斯问题,提出了突出煤层高位抽采巷瓦斯抽采解决方案,通过理论分析采空区"三带"和"O"型圈,结合15081工作面顶板岩层情况,确定了高位抽采巷层位,研究了高位抽采巷防火花新型支护方法和自动防漏气密闭墙,并统计分析了工作面瓦斯涌出量变化,考察了高位抽采巷瓦斯抽采效果。结果表明:15081工作面高位抽采巷最佳层位为距煤层25 m,高位抽采巷抽采稳定后平均瓦斯抽采纯量达2.6 m~3/min,工作面瓦斯涌出量降低了29.3%。     

利用风巷高位钻孔抽采工作面瓦斯

根据矿井中央采区和东翼采区煤层及瓦斯赋存情况不同,采用高位钻孔替代高位巷抽采,取得同样效果,且经济效益可观.     

赵庄矿高抽巷层位布置及瓦斯抽放效果分析

针对赵庄矿1307工作面3号煤层瓦斯抽采主要存在"三难一低"的问题,即打钻难、成孔难、预抽瓦斯难、抽采浓度低,前期采用"三进两回"的瓦斯治理模式,易造成掘进进度慢,采掘比例严重失调。通过FLAC~(3D)数值模拟,分别从不同层位的高抽巷所受的应力和位移进行分析,得出高抽巷最佳布置层位。采用"U+高抽巷"的瓦斯治理模式,分别从高抽巷的层位、抽采纯量、抽采负压和抽采浓度几个方面分析高抽巷在不同回采阶段的抽采效果。结果表明,1307工作面高抽巷最佳层位为43~51m左右,抽放瓦斯纯量效果最好,对应的负压为12~15k Pa,成功低降低了上隅角的瓦斯浓度。     

单一煤层高位瓦斯抽采巷道布置位置研究

以常村煤矿2103工作面为工程背景,在煤层开采方向,通过分析煤层基本顶的受力状态,建立基本顶岩梁断裂前夕的力学模型,求解出基本顶的周期垮落步距;利用垮落步距,引入渗透率公式,重新建立力学模型,求解岩梁内部渗透率的分布状况,并按照渗透率分类标准,将高位瓦斯抽采巷道布置在煤层透气性较好的区域。在煤层倾斜方向,建立二维模型,确定出剪切破坏带的边界,通过分析将瓦斯抽采巷道布置在剪切破坏带以外。最终确定将瓦斯抽采巷道布置在轨道运输平巷上方27.03 m,与轨道运输平巷内错29.82 m的掘进方案。给出了高位瓦斯抽采巷道实际测得的瓦斯抽采量和巷道的变形特征,表明所设计的高位瓦斯抽采巷道的位置合理,能够保证煤矿安全生产需求。     

基于各向异性单孔瓦斯抽采数值模拟研究

针对煤层的各向异性单孔瓦斯抽采进行数值模拟研究,结果表明:沿钻孔的半径方向,瓦斯压力逐渐增高;对于各向异性煤层进行瓦斯抽采时,钻孔周围的瓦斯压力等值线为椭圆,椭圆的长轴为渗透率较大的方向,椭圆的短轴为渗透率较小的方向;瓦斯抽采影响半径与时间满足幂指数的函数关系,渗透率对瓦斯的抽采有效影响半径较大。研究结果为合理布置煤层瓦斯抽采钻孔提供理论支撑。     

大直径高位钻孔代替高抽巷抽采瓦斯的研究

针对高抽巷施工工程量大、投入大的问题,在沙曲矿24207综采工作面进行了大直径高位钻孔替代高抽巷的试验,对二者的抽采效果进行了对比分析。高位钻孔抽采瓦斯效果达到了高抽巷抽采瓦斯的效果,且高位钻孔呈扇形布置,能扩大抽采范围,延长瓦斯抽采服务时间,提高瓦斯抽采率,将工作面回风瓦斯体积分数控制在0. 33%左右。应用结果表明用大直径高位钻孔代替高抽巷进行瓦斯抽采是可行的。