贺西煤矿瓦斯灾害综合防治技术体系研究

针对贺西煤矿矿井煤层瓦斯赋存及地质条件,采取基于保护层开采技术的煤层瓦斯治理措施,以消除其突出危险性。在抽采钻孔的布置及抽采形式方面,形成了地面钻孔抽采与井下钻孔抽采相结合,卸压抽采与预抽相结合,穿层钻孔与顺层钻孔相结合,采前抽采与采中抽采相结合的立体瓦斯抽采模式,结合各煤层工作面采取的不同通风方式,取得了显著的瓦斯抽采效果,实现了矿井的安全高效开采。     

高突煤层穿层钻孔与顺层钻孔混合抽采模式防突研究

针对长青煤矿煤层瓦斯赋存特点,提出了穿层钻孔和顺层钻孔相结合混合抽采瓦斯的防突措施,并对抽采效果进行检验,得出穿层钻孔和顺层钻孔混合抽采模式对防治煤与瓦斯突出具有很好的作用。     

煤层群底板穿层钻孔瓦斯抽采半径考察研究

为了准确测定煤层群底板穿层钻孔瓦斯抽采半径,提出采用钻孔瓦斯流量法+瓦斯含量降低法相结合的现场考察方法。基于穿层钻孔瓦斯抽采流量统计法推导得出有效抽采半径计算公式,并根据钻孔抽采影响范围内煤层瓦斯抽采率、残余瓦斯压力、残余瓦斯含量,以及工作面日产量等要求,综合分析确定计算公式中的残余瓦斯含量临界指标值。通过现场布置多组考察钻孔进行综合分析,得到石炭井焦煤公司3~#、4~#、5~#煤层的有效抽采半径,采用瓦斯含量降低法进行验证,最终确定煤层群底板穿层钻孔的抽采半径,为矿井煤层群底板穿层钻孔布置提供了依据。     

综放工作面瓦斯来源分析和抽采技术探讨

根据矿井瓦斯涌出量预测方法对下霍矿2307综放面瓦斯来源进行了分析，采用数值模拟研究的方法对煤层瓦斯抽采半径进行了考察，确定瓦斯抽采方案，并进行后期效果考察。研究结果表明，2307工作面瓦斯来源于本煤层和邻近层，抽采钻孔间距3 m比较合适，采取顺层钻孔预抽本煤层瓦斯、高位钻孔抽采采空区瓦斯的综合措施后，工作面回风隅角、回风巷瓦斯浓度均低于1%，取得较好安全经济效益。     

高瓦斯煤层群首采层“Y”型通风瓦斯抽采技术

针对我国中东部煤田煤层群埋藏深、煤质软、瓦斯压力和瓦斯含量高、瓦斯难以抽采的难题,利用数值模拟和现场工程试验相结合的方法,系统的研究了高瓦斯煤层群首采层"Y"型通风瓦斯抽采技术。研究获得了煤层开采上覆围岩裂隙演化特性规律以及垂向位移与下沉规律,探明了在10倍采高层位处的上覆岩层离层裂隙及纵向裂隙最发育,此处形成了瓦斯富集区,并同时形成了相互沟通的裂隙网为瓦斯抽采提供了运移通道。设计了大直径钻孔组瓦斯抽采方法,综合利用大直径钻孔组和采空区埋管技术,使得顶板裂隙带内的卸压瓦斯以及采空区内的瓦斯得以高效抽采,回风流中的瓦斯浓度控制在0.3%以下,实现了利用大直径钻孔组代替倾向高抽巷高效抽采瓦斯的目的。     

陈四楼矿瓦斯异常区综合治理技术研究

陈四楼矿属于瓦斯矿井,但十二采区处于瓦斯异常区,通过分析该采区瓦斯异常涌出规律及原因,采取U型通风和瓦斯抽采相结合的综合方式,提出针对本煤层顺层钻孔预抽和超前排放钻孔,工作面打瓦斯释放孔、浅孔抽采和深孔抽采结合、煤层注水的治理措施,有效解决了工作面瓦斯超限问题,实现了安全回采。     

顺层平行钻孔预抽回采区域煤层瓦斯数值模拟

为了得到采取顺层长钻孔措施和顺层交错钻孔措施的瓦斯抽放效果,建立了顺层平行钻孔预抽煤层瓦斯数学模型,并采用有限体积法模拟计算出不同时刻钻孔周围煤体瓦斯压力分布与钻孔累计抽放瓦斯量。模拟结果表明,合理的顺层单向钻孔和顺层交错钻孔布置,对于预抽回采区域煤层瓦斯均取得良好效果;顺层钻孔抽放瓦斯效果与煤层渗透率、煤层原始瓦斯压力及煤层钻孔布置密切相关。     

高瓦斯煤层工作面瓦斯综合治理技术及应用

为解决XV1302工作面瓦斯压力大及采掘接继困难等问题,根据工作面现有情况,通过分析工作面煤层赋存状况和瓦斯涌出特征,采取了本煤层定向钻孔+顺层钻孔预抽、边采边抽、顶板倾向高位钻孔抽采上隅角瓦斯及全封闭采空区抽采瓦斯等技术措施。通过以上瓦斯治理措施,瓦斯含量大幅降低,缓解了采掘衔接问题,经济和社会效益显著。     

谢桥矿井抽放瓦斯方法探讨

文章介绍了谢桥矿井煤层赋存和瓦斯地质情况，阐述了进行瓦斯抽放的必要性，提出了煤层顺层钻孔与采场顶板抽放巷相结合的瓦斯抽放方法。     

“先抽后采”瓦斯治理技术在南山煤矿的应用

瓦斯治理必须从源头抓起,这也充分体现"先抽后采"的瓦斯治理的方针。南山煤矿采取本煤层预抽、穿层钻孔临近煤层抽放、采空区抽放等综合治理方式,进一步提高了煤层瓦斯抽放率,为安全生产提供了可靠保证。     

煤矿瓦斯抽采封孔工艺的探讨

为了提高煤矿瓦斯抽采钻孔封孔工艺,对穿层钻孔和顺层钻孔的设计和传统工艺的封孔进行了对比分析,提出了本煤层顺层三段式聚氨酯砂浆带压组合式、工作面封孔器以及穿层钻孔两段式聚氨酯砂浆封孔等新工艺。应用表明,新工艺有利于提高瓦斯抽采浓度,延长抽采时间,解决了封孔中遇到的许多问题,确保了煤矿瓦斯抽采工作顺利安全高效抽采。     

梅河煤矿三井5109采区深部瓦斯综合治理技术

梅河煤矿三井5109采区急倾斜煤层深部瓦斯涌出规律,制订了一套包括顶板穿层钻孔预抽及边采边抽区域煤层瓦斯、顺层交叉钻孔抽采区域煤层瓦斯、高位钻孔抽采采空区及煤层顶板裂隙带瓦斯、高位尾巷埋管抽采采空区瓦斯、顺层下向钻孔边采边抽、全封闭采空区瓦斯抽采的急倾斜煤层分层开采瓦斯治理技术措施。现场应用表明,该技术较好地解决了急倾斜煤层综放工作面的瓦斯问题。     

彬长矿区顺层抽采定向钻孔与常规钻孔的间距对比

在水相渗流和瓦斯解吸理论的基础上,研究了获取顺层预抽钻孔抽采半径的理论方法,得出了瓦斯含量降低30%以上的顺层钻孔抽采半径。研究认为,顺层预抽钻孔抽采半径的影响因素包括:钻孔半径、孔内压力、煤层特性和抽采时间,决定定向钻孔和常规钻孔效益优劣的因素是抽采时间。     

成庄矿4321工作面瓦斯治理技术研究

针对成庄矿四盘区4321工作面煤体瓦斯含量高,高强度开采易造成回风隅角和回风巷瓦斯超限等问题,提出了采取普通顺层钻孔预抽、定向顺层钻孔预抽、底抽巷穿层钻孔预抽、采空区埋管抽采、长距离高位钻孔抽采相结合的综合瓦斯治理方法及工艺,并对其抽采效果进行了考察、分析。研究结果表明：工作面回采期间的风排瓦斯量、抽采瓦斯量、绝对瓦斯涌出量、回风巷瓦斯浓度、上隅角瓦斯浓度等均随着工作面推进度的变化而变化。工作面瓦斯抽采量占绝对瓦斯涌出量的78%,上隅角最大瓦斯浓度为0.7%,回风巷最大瓦斯浓度为0.55%。说明采取的瓦斯治理措施有效,可解决高瓦斯大采高工作面的瓦斯涌出问题。     

顺层钻孔瓦斯抽采钻孔合理布置的参数计算

钻孔有效抽采影响半径是确定钻孔布置参数以及预测瓦斯抽采消突时间的重要依据。确定顺层瓦斯抽采钻孔合理布置参数,采用数值计算的方式,对不同抽采时间下顺层钻孔瓦斯抽采有效影响半径进行计算,并现场考察验证。研究结果表明:相同抽采条件下,抽采钻孔直径为75 mm,抽采时间为120 d时,抽采影响半径达到了1.0 m;抽采时间为60 d时,抽采影响半径达到了0.5 m,与数值计算结果基本相同。在实际工作中应日常性收集煤层瓦斯赋存、瓦斯涌出等相关资料;经常分析瓦斯地质变化情况,在地质构造带或局部瓦斯富集区或煤厚变化地带进行采掘活动时,应采取安全技术措施。     

穿层钻孔煤层段掏穴扩孔技术及应用

为提高低透气性煤层的预抽瓦斯效果,介绍了穿层钻孔煤层段掏穴扩孔卸压增透技术,运用数值模拟方法和现场实践相结合,分析了掏穴钻孔的增透增流机理。研究结果表明:对穿层钻孔煤层段掏穴扩孔后能排出大量煤体,钻孔周围煤体膨胀变形,煤体内地应力降低、裂隙增多、透气性大幅度提高,抽采影响半径可增大34.2%,瓦斯抽采浓度可提高2倍,瓦斯抽采纯流量可增大4-6倍。这一技术卸压增透效果明显,且施工简单,为矿井预抽煤层瓦斯提供了新途径。     

穿层钻孔与顺层钻孔混合抽采煤层瓦斯模式的实践

结合杨柳煤矿10414工作面煤层区域消突措施的实施,介绍了底板穿层钻孔与煤层顺层钻孔相结合抽采煤层瓦斯,进而消除区域煤与瓦斯突出危险性的方法;通过在杨柳煤矿的应用实践,证明了该方法的有效性,提出了几点建议,对以后现场生产中的应用起到了较好的指导作用。     

赵庄矿本煤层瓦斯抽采钻孔封孔参数优化研究

为解决松软低透气性煤层顺层瓦斯抽采钻孔封孔后容易漏气、抽采浓度低、衰减速度快、抽采效果较差的问题,对赵庄矿本煤层瓦斯抽采钻孔封孔参数进行了现场试验研究。通过试验,优化了本煤层顺层钻孔最优封孔工艺参数,即始封深度2 m,封孔深度22 m,封孔段深度20 m,注浆压力0.5 MPa,封孔材料采用本煤层专用膨胀水泥,每个钻孔的封孔材料用量175～200 kg。优化封孔工艺后抽采钻孔瓦斯浓度平均提高30%以上,平均纯瓦斯流量相较于原封孔方式明显提高。     

上保护层开采卸压瓦斯治理技术研究

以青东煤矿首采726工作面作为上保护层,探讨了上保护层瓦斯来源:本煤层瓦斯、回采阶段下邻近层8号煤层涌出的瓦斯.分源预测法计算表明,8号煤层涌出的瓦斯为726工作面的主要瓦斯涌出源,由于保护层开采结合卸压瓦斯抽采是煤矿瓦斯治理的主要技术手段,提出了本煤层回采期间顶板巷条带网格穿层钻孔抽采、顶板巷分段封闭抽采、回风巷下向穿层钻孔抽采、顺层钻孔抽采、采空区埋管抽采等瓦斯治理方案.采取上述瓦斯综合治理措施后,平均瓦斯抽采流量15.96 m3/min,工作面瓦斯抽采量达到729.44万m3,瓦斯抽采率达到75％以上,杜绝了工作面上隅角瓦斯超限.     

阳泉矿区本煤层顺层钻孔标准化抽采研究与实践

阳泉矿区突出煤层顺层钻孔预抽瓦斯过程中长期存在钻孔瓦斯抽采浓度低、抽采量较小、抽采效率低等问题。为解决本煤层瓦斯抽采效果差的难题,阳煤集团开展了突出煤层顺层钻孔抽采标准化体系研究与实践,通过对钻孔设计、钻孔施工、钻孔勘验、钻孔封孔、钻孔连接、钻孔计量等抽采过程标准化系列研究和优化,实现了本煤层瓦斯高效抽采,有效缩短回采工作面抽采达标时间,对矿井抽、掘、采平衡和安全生产具有重要意义。