煤与瓦斯突出煤层群安全高效开采技术体系与展望

为了解决淮南矿区煤与瓦斯突出煤层群条件下复杂煤层赋存、多源瓦斯涌出、重复开采扰动、多头面生产准备等制约安全高效开采难题,通过分析煤与瓦斯共采技术原理,结合不同的煤与瓦斯赋存特点,对常规的开采上、下保护层瓦斯治理模式进行优化,提出重复开采下保护层远程泄压、开采近距离上保护层抽采瓦斯和顺序向上(下)开采依次保护3种煤与瓦斯共采改进模式,形成"采前、采中、采后"、"本煤层、邻近层、采空区"、"井下、井上"立体抽采瓦斯技术,以及无煤柱开采、突出危险保护层消突、岩巷快速施工、钻孔防喷及增透抽采、地面钻井施工、薄煤层开采装备等配套关键技术。统筹掘进、打钻、抽采、开采等安全生产工作,总结出准备区、治理区、开采区"三区"生产组织方式,从时间、空间上部署多煤层多头面多工序合理有序施工。应用结果表明:突出煤层群可以在低瓦斯状态下安全高效开采,能够建成特大型煤与瓦斯突出井工矿井。最后,针对深部开采面临的灾害治理工程量大、周期长、用工多、成本高等问题,给出了地面钻井治理瓦斯与水害技术思路、高瓦斯自燃煤层无煤柱无巷采煤攻关方向和智能矿山建设设想,并指出探索地面钻井治理灾害新技术、推广无煤柱无巷采煤新工法、研发智能化无人开采新装备是未来的创新方向。     

阳泉矿区瓦斯涌出规律研究及其综合治理

为给煤矿瓦斯灾害治理提供依据,以阳泉矿区为研究对象,对瓦斯涌出规律进行了分析,发现瓦斯涌出的主要影响因素有开采深度、回采工艺、地质构造、水文地质等;据此提出了开采保护层卸压增透抽采瓦斯、地面钻井抽采瓦斯以及高抽巷和防突巷的瓦斯抽采技术等瓦斯治理措施;最后指出了瓦斯作为宝贵的优质洁净能源,应充分贯彻安全高效煤与瓦斯共采和采煤-采气一体化开采理念。     

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.     

我国煤与瓦斯共采技术现状及展望

煤层瓦斯是矿井发生瓦斯爆炸和瓦斯突出灾害事故的根源,是高产高效矿井建设过程中的主要障碍,实践证明,煤与瓦斯共采能够有效减少矿井瓦斯灾害,实现煤矿安全绿色开采,但是现有煤与瓦斯共采理论和技术仍存在许多不足亟待解决。在介绍煤与瓦斯共采理论基础与技术现状的基础上,结合煤与瓦斯共采技术的应用实例,提出了煤与瓦斯共采技术现存问题,并对此提出了展望。     

下保护层开采卸压瓦斯分布预测及抽采技术

为了保证被保护层瓦斯的消突和治理工作,掌握保护层开采的卸压效果和预测卸压瓦斯的主要分布区域,运用UDEC离散元模拟得到了下保护层开采后被保护层的卸压效果、瓦斯运移规律及分布情况,并根据模拟结果相应地提出了留巷钻孔法抽采卸压瓦斯,实现了无煤柱开采,消除了被保护层应力集中区煤与瓦斯突出危险威胁。经现场实测抽采后3号煤层瓦斯压力降低了1.36 MPa,瓦斯含量降低了9.51 MPa,抽采效果良好。     

煤层群首采关键层工作面卸压瓦斯抽采技术研究

瓦斯治理问题是工作面安全回采最关键的问题.文章以淮南潘一煤矿低透气性远距离煤层群开采首采的2371(1)工作面瓦斯治理技术为实例,提出并实施了被卸压保护煤层强化抽采瓦斯技术和开采层采空区瓦斯抽采技术,取得了工作面瓦斯抽采率高达88.54%、工作面回风流瓦斯浓度低于0.6%的效果,实现了高瓦斯煤层群煤与瓦斯安全高效共采,研究成果可在类似条件下的煤矿推广应用.     

无煤柱错层位巷道布置煤与瓦斯共采技术研究

针对宏岩煤矿2#煤层煤与瓦斯突出严重,本文提出了对2#煤下方8#煤层采用无煤柱错层位巷道布置煤与瓦斯共采技术,该技术主要通过分析合理设计8#煤层开采方法,从而对2#煤层完成全卸压,并在卸压后采用地面钻孔瓦斯抽采法,对2#煤层瓦斯进行抽采,以此保证2#煤层回采时的安全可靠性。通过分析最终确定了8#煤层采用无煤柱错层位巷道布置工作面,相关工艺参数为:工作面长度128m,日推进速度4.5m。     

复杂地质条件下高瓦斯近距离突出煤层群煤与瓦斯共采技术

针对贵州西部复杂地质条件下瓦斯含量高、透气性低以及近距离突出煤层群开采等特点,应用煤与瓦斯共采理念,提出了保护层开采结合高抽巷及巷内穿层钻孔抽采卸压瓦斯方案,构建了突出煤层群的煤与瓦斯共采技术体系,有效解决了突出煤层群开采的煤与瓦斯突出及瓦斯超限的难题,为安全高效生产创造了条件,实现了煤与瓦斯安全高效共采。     

典型开采条件下煤与瓦斯共采实践与思考

针对我国煤层瓦斯高应力、高瓦斯压力、高瓦斯含量及低渗透性赋存特点,从煤层瓦斯抽采基础理论、技术方法及环境与安全效益等方面,系统分析总结了我国煤与瓦斯共采理论与技术进展,介绍了松软低透煤层群、高瓦斯原生结构煤层、山区松软低渗突出煤3种典型开采条件下煤与瓦斯共采技术体系与应用实践,进一步指出了我国煤与瓦斯共采面临的问题与挑战,认为我国应坚持煤与瓦斯共采的科学开采方法,从基础理论研究、关键技术及装备研发及示范工程建设方面提高煤与瓦斯精准共采技术整体水平,实现不同开采条件下煤层瓦斯资源的有效开发利用。     

松软低透强突出特厚煤层瓦斯治理

为了提高松软低透强突出特厚煤层瓦斯抽采效果,基于煤与瓦斯安全高效共采理论,采用保护层开采结合卸压瓦斯强化抽采技术,使高瓦斯突出煤层转变为低瓦斯非突出煤层,实现松软低透强突出煤和瓦斯安全高效共采。在崔庙煤矿进行了保护层开采试验,分析了保护层回采工作面瓦斯来源,利用分源预测法预测瓦斯涌出量并采取卸压瓦斯强化抽采技术。结果表明,保护层开采后,瓦斯抽采量由1.15 m3/min升高到4.3 m3/min且长时间保持稳定,抽采瓦斯加以利用可以取得保证安全生产、开发能源和减少环境污染三重效果,实现了煤与瓦斯安全高效共采。     

Prevention of explosion in coal mine and management of coal mine gas

There are many problems in terms of safe coal production and the sound development of the coal industry. Accompanying the intensification and increasing efficiency of coal production and the conducting of mining operations at deeper and more remote areas of mines, the efficient recovery and utilization of Coal Mine Methane (CMM) is an important issue in improving and stabilizing the productivity in the coal mining industry with high levels of gas, where the incidence of gas outbursts is increasing. We plan to study various aspects of the development of production technology and characteristics of the mine site. This is to establish the technology for highly efficient coproduction coal and gas operation rate. As a result, the productivity at the coal mine face will increase due to the reduction in gas emissions in the mining face. Effective use of recovered gas can be expected to reduce global warming by reducing the amount of coal mine methane gas emission in the air.     

The control of coal mine gas and coordinated exploitation of coal bed methane in China

Based on the characteristics of the coalfield geology and the distribution of coal bed methane (CBM) in China, the geological conditions for exploiting the CBM and draining the coal mine gas were analyzed, as well as the characteristics of CBM production. By comparing the current situation of CBM exploitation in China with that in the United States, the current technology and characteristics of the CBM exploitation in China were summarized and the major technical problems of coal mine gas control and CBM exploitation analyzed. It was emphasized that the CBM exploitation in China should adopt the coal mine gas drainage method coordinated with coal mine exploitation as the main model. It was proposed that coal mine gas control should be coordinated with coal mine gas exploitation. The technical countermeasure should be integrating the exploitation of coal and CBM and draining gas before coal mining.     

厚煤层煤与瓦斯共采的关键问题

瓦斯是煤炭伴生的清洁能源,同时也是煤矿重大灾害的隐患.瓦斯单独开采的价值远远低于煤炭本身.但是作为煤炭伴生能源进行开采既可提高矿井开采效益,又可一定程度上消除其灾害隐患.根据我国煤层透气性低、埋深大等特点,利用采动卸压场与裂隙场实现煤与瓦斯共同开采是我国瓦斯能源开采的正确模式,进一步研究采动裂隙场的解吸性、透气性、瓦斯与裂隙场的耦合作用关系、提高瓦斯抽放浓度与完善低浓度瓦斯的利用技术等是实现瓦斯开采和利用的关键问题.     

浅谈几种特殊条件下煤炭开采技术与绿色开采的结合

随着煤炭开采的日益加剧,各地的矿井开采条件也越来越复杂。为了充分开采煤炭资源,必须认真研究各种条件下煤炭的绿色开采技术。在已有的研究成果基础上,简单总结了深部矿井、瓦斯灾害严重矿井开采的技术与绿色开采理念的融合,包括深部矿井的地热利用、瓦斯预抽采、煤与瓦斯共采、矸石填充等内容。     

观文煤矿煤与瓦斯共采中瓦斯抽采前期研究

 摘要： 以低透气性、强突出危险煤层群矿井—观文煤矿为研究对象,深入研究该矿的瓦斯抽采方案设计。抽采方案主要包括：保护层回采区域顺层钻孔预抽、邻近层卸压瓦斯、采空区瓦斯抽采、底板穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯、煤巷掘进工作面边掘边抽。     

高瓦斯井下综放工作面瓦斯防治技术的应用

 摘要 ：高瓦斯矿井采用综合机械化放顶煤开采技术,使工作面单产大大提高,煤炭生产更加集中,但是预防和处理瓦斯也成了安全生产的最大的难题之一。老虎台矿在多年的实践中,成功的运用了预抽瓦斯、边采边抽瓦斯和采空区瓦斯抽采技术,解决了综放面瓦斯集中涌出的难题,保证综放面连续安全生产,并充分利用了瓦斯资源。     

滑动构造对马岭山矿区二1煤层瓦斯突出的控制作用

为查明滑动构造下马岭山矿区煤层突出的特点和控制突出发生的因素,采用瓦斯地质分析和实验室参数测定相结合的方法,通过与其他矿井煤层参数的对比,研究滑动构造对马岭山矿区发生煤与瓦斯突出的影响因素。结果表明,受滑动构造的控制,马岭山矿区瓦斯赋存特征为：在瓦斯风化带下限周围,煤层瓦斯含量梯度较未受滑动影响煤层增大5.1倍。矿区煤体强度极低,多数煤的坚固性系数小于0.3,煤的孔隙率与未受滑动构造影响煤层相比下降了60%。控制突出发生的主要因素为煤层厚度,矿区内突出均发生在煤厚大于3 m的区域。这些特点使矿区内矿井往往从低瓦斯矿井直接升级为煤与瓦斯突出矿井。     

晋煤集团高瓦斯矿井煤层气抽采及利用效果

介绍了晋城煤业集团煤层气储量及赋存特点,阐述了"先抽后采"、采煤采气一体和"三级"瓦斯治理的模式、方法及配套抽采方式和工艺。重点叙述了"井上下抽采相结合,井上抽采先行;抽采利用相结合,以用促采",开创了高瓦斯矿井煤层气抽采利用新局面。     

平顶山矿区深部己组煤层瓦斯地质规律研究

针对深部突出煤层存在的防突及瓦斯治理的问题,从瓦斯地质规律方面进行研究,提出了治理的构想,并进行了现场实施,取得了比较好效果。认为通过对深部己组煤层采掘工作面的瓦斯涌出情况统计,初步掌握了深部己组煤层瓦斯涌出规律。     

近距离突出煤层群瓦斯综合治理技术研究

近距离突出煤层群条件下,进行有效的区域瓦斯治理措施,包括必要的瓦斯抽采和煤层消突措施,能够保障开采过程中的安全。本文针对原相矿近距离突出煤层群区域瓦斯治理中存在的问题,分析目标煤层瓦斯赋存及运移规律,提出适合原相矿采掘抽衔接的区域防突措施,优化原始煤层瓦斯预抽参数和被保护煤层卸压瓦斯抽采参数,最终形成原相煤矿区域瓦斯综合治理技术。该技术的使用有效的降低了突出煤层的瓦斯含量,消除了突出煤层的突出危险性,缓解了原相煤矿采掘抽接替紧张的矛盾,为矿井的安全高效开采提供了技术保障。