3405综放工作面瓦斯综合治理技术研究与应用

为了合理抽采综放工作面瓦斯,通过对工作面地质概况、瓦斯含量及巷道布置分析,确定了"本煤层钻孔+高位钻场钻孔+定向钻场钻孔+沿空留巷插管"抽采瓦斯综合治理技术,并对抽采钻孔进行了参数设计。结果表明,该技术可有效抽放瓦斯,瓦斯涌出量减小,提高了瓦斯抽采能力,保障了工作面安全高效生产。     

单一煤层以孔代巷区域瓦斯治理技术研究及应用

通过对我矿井进行地质抽样并进行精确分析的基础上,将千米定向钻机运用在煤层顶板中进行超长钻孔的施工工作。此外,还可以通过应用气驱增产技术来达到高效抽采瓦斯的目的,同时,将可靠有效的区域抽采达标评价技术应用到高效抽采瓦斯的工作当中,最终实现底板岩石抽采巷被长钻孔抽采技术所代替的目的,从而使煤巷条带瓦斯治理的区域防突措施能够得到很好的执行。这一替代方法降低了瓦斯的治理成本,使工作面的掘进进度得以加快,并且有效解决了能源接替紧张的问题。     

高位定向长钻孔在综放工作面顶板裂隙瓦斯抽采中的应用研究

11203综放工作面回采的11#煤层具有瓦斯含量高、抽采难度大等问题，常规的顺层钻孔以及顶板高位钻孔难以有效解决回风巷及回风隅角瓦斯浓度高问题。为此，提出用高位定向长钻孔抽采顶板裂隙瓦斯，通过大直径钻孔提高抽采效果。依据现场条件确定高位定向长钻孔布置层位及施工方案并进行工程应用，现场应用后，高位定向长钻孔瓦斯浓度、抽采量均保持高位，采面回风巷及回风隅角瓦斯浓度分别控制在0.4%、0.6%以内，取得较好瓦斯治理效果。     

带压注浆封孔用聚氨酯材料性能研究

为解决突出矿井煤层抽采钻孔瓦斯抽采衰减速度快,封孔漏气等问题,采取带压封孔工艺技术,经过试验对比,选定密度为164.5 kg/m³的聚氨酯A、B料作为带压封孔材料。经对比实验验证：带压封孔工艺将瓦斯抽采浓度提升到34.2%～57.9%,单孔抽采量达到796.15～982.63 m³,瓦斯抽采效果明显提高。     

金佳矿石门快速揭煤技术研究

为有效、精准抽采待揭煤层区域瓦斯,精准消突并缩短揭煤全过程的时间,提升揭煤效率,本文针对金佳矿揭煤区域实施的抽采钻孔抽采瓦斯过程中,揭煤区域以外的瓦斯涌入而造成瓦斯含量大、揭煤周期长问题,采用了注浆封闭揭煤区域后再施工抽采钻孔及注浆固化煤层顶板的方式,对石门快速揭煤技术做出了研究。通过对设计效果对比分析得出：与传统工艺揭煤的122运输石门揭过18#煤层相比,工作面达到消突目的,顶板得到有效控制,揭煤周期缩短了60.8%,减少钻孔施工3869m,经济节约772.0万元。该技术提高了抽采效率,缩短了石门揭煤周期,达到安全高效快速揭煤,是金佳矿面对高瓦斯强突煤层防突治理技术的重大突破。     

高位定向长钻孔在综采工作面裂隙瓦斯抽采中应用

针对综采工作面回采后采空区顶板裂隙中瓦斯集聚、容易导致回风隅角瓦斯超限问题，提出采用高位定向长钻孔对裂隙瓦斯进行抽采。依据30902综采工作面现场情况，通过理论计算以及瓦斯抽采经验，确定高位钻孔合理层位为9#煤层顶板20～26 m，水平方向上与回风巷间距为10～22 m；对高位定向长钻孔施工方案进行设计。现场应用后，高位定向长钻孔瓦斯抽采纯量、接抽时间较常规高位钻孔分别增加约3.72倍、4.15倍，通过裂隙瓦斯高效抽采可显著降低回风隅角瓦斯浓度，接抽期间回风隅角瓦斯浓度控制在0.56%以内，实现了裂隙瓦斯高效抽采，可为采面煤炭安全高效回采创造良好条件。     

突出煤层开采瓦斯综合治理技术研究

912综采工作面回采的9#煤具有突出危险性且煤层松软,依据912综采工作面现场情况,针对性提出瓦斯综合治理技术措施,并进行工程应用。具体采用高位钻孔预抽并拦截8#煤层卸压瓦斯;在底抽巷内向912综采工作面采空区布置穿层钻孔并施工反井钻孔进行低负压、大流量抽放,改变采空区瓦斯流场,降低采空区瓦斯涌出;采面布置超前探测钻孔以及注水钻孔,实现超前探测、瓦斯疏排并增加煤体含水率,进一步降低回采期间瓦斯涌出量并消除突出危险。现场应用后,912综采工作面煤炭产量稳定到3 kt/d,期间回风巷及回风隅角未出现瓦斯超限问题,实现了突出煤层瓦斯有效治理。     

千米定向钻机在余吾煤业瓦斯抽采中的应用

通过引进澳大利亚生产的VLD-1000型千米定向钻机,分析余吾煤业煤层的地质条件与瓦斯分布,结合多年的钻孔施工经验,提出了高位裂隙钻孔对高瓦斯矿井进行"采空区抽采"技术,实践证明,该技术不仅能有效解决瓦斯涌出量大及抽采难度高等问题,还能为今后高瓦斯煤层的瓦斯治理提供技术借鉴。     

顶板多分支定向钻孔水力压裂瓦斯抽采技术研究

煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工中,由于定向钻进技术能够有效控制钻孔轨迹,已在煤矿逐步推广使用,但在松软突出煤层中的应用存在一定的局限性。为了探索出适用于韩城矿区松软低渗煤层瓦斯高效抽采技术及工艺,通过在韩城矿区某矿3号煤层顶板进行定向长钻孔水力压裂瓦斯抽采试验,最终优选出一套适合松软突出煤层的顶板多分支定向钻孔水力压裂技术。     

回采工作面瓦斯治理技术与实践

根据4103回采工作面的煤层赋存特征、瓦斯含量及工作面的瓦斯涌出,对采用的本煤层瓦斯抽采参数、采空区埋管瓦斯抽采参数以及高位瓦斯抽采钻孔的布置参数进行分析,并对采用的综合瓦斯治理技术效果进行分析,结果表明,回采面采用的瓦斯治理技术可以保证回采工作的安全。     

近距离煤层群回采工作面瓦斯超限防治技术研究

山西A矿开采煤层为近距离煤层群,在M7号煤层开采期间由于受到瓦斯超限影响,采面回采速度缓慢。为了确保采面生产安全,寻求采面瓦斯治理措施,该矿综合对比分析高位瓦斯抽放钻孔、采空区抽采钻孔以及高位瓦斯抽放巷三种瓦斯治理技术,并最终采用高位瓦斯抽采巷作为治理采面瓦斯超限技术手段。在采面布置高位瓦斯抽采巷,采面瓦斯超限问题得以有效治理,采面推进速度由原来的20m/月提升至52m/月,同时高位瓦斯抽采巷抽采瓦斯浓度较高(平均在30%以上),可以实现瓦斯资源的高效利用,提升矿井经济及社会效益。     

煤矿井下瓦斯高效抽采技术的应用研究

为了解决煤矿井下高瓦斯煤层瓦斯涌出量大、瓦斯浓度高的不足,提出了一种本煤层顺层钻孔预抽+穿层钻孔对临近煤层和覆岩裂隙带进行抽采+采空区的组合式抽采方案。文章对不同区域的瓦斯抽采技术要点和方案进行了分析,确定了瓦斯抽采的可靠性。根据实际应用表明,新的组合式瓦斯抽采技术,能够实现对不同区域瓦斯的综合治理,井下瓦斯的平均抽采率达到了64.7%,使井下作业面的瓦斯浓度始终保持在了0.55%以下,有效保证了井下作业安全性。     

10211工作面上隅角瓦斯抽采瓦斯治理技术研究

10211工作面位于水峪煤业十采区,开采2#煤层,该煤层有煤尘爆炸危险性,爆炸指数20%。有自燃发火特性,最短发火期6个月。该工作面瓦斯涌出量预测为7.11m3/min,采用一进一回的“U”形通风方式。该工作面使用瓦斯抽采泵站ZWY-230/280G型抽采设备,施工钻场25个,每个钻场布置裂隙带钻孔12个,共施工裂隙带钻孔施工300,瓦斯抽采钻孔进尺共计33840m。该工作面通过裂隙带瓦斯抽采技术,解决10211工作面回风流瓦斯浓度偏高(0. 5-0. 7%),上隅角瓦斯浓度1. 5%左右隐患,使该工作面在低瓦斯状态下生产,确保该了工作面安全生产,矿井安全质量标准化工作得以保障。     

千米钻机在煤矿瓦斯抽采中的应用分析

近年来,瓦斯灾害防治以及煤矿开发等领域对千米定向钻机的研究日渐深入。在煤矿开发中,坚持“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”等原则构建瓦斯综合治理体系,可立足整体层面加大瓦斯治理力度,提升治理水平,最大程度降低瓦斯事故发生几率。而在煤矿开发中应用千米钻机,可凭借其优势获得更好的瓦斯抽采效果,进一步控制瓦斯涌出,而且此装置的应用还表现出瓦斯综合治理效果佳以及经济效益好等特点。本文主要结合千米钻机的概述,分析千米钻机的应用现状,并以本煤层钻孔瓦斯抽采为例探讨千米钻机的实际应用,经瓦斯浓度及纯量分析,得出用千米钻机施工和一般钻孔相比较,瓦斯抽采纯量提高超2.2倍,抽采浓度更高,瓦斯抽采体积分数也提升大约40%。综合分析,在区域瓦斯治理中选择千米钻机,能获得更好的治理效果和瓦斯抽采效果。     

本煤层超高压水力扩孔技术与应用研究

为了提高高河矿本煤层瓦斯抽采效率与瓦斯抽采纯量,确保采掘工作面的顺利开展和安全生产,结合高河矿本煤层瓦斯赋存规律和矿山地质条件,研发了一种超高压水力扩孔技术,利用新型高压水泵和旋转喷头,完善了本煤层水力扩孔系统与技术,并在现场进行验证。验证结果表明,新型超高压水力扩孔设备提高了钻孔内瓦斯流量,相比之前普通抽采,瓦斯抽采纯量提高了2倍以上,扩大了煤层裂隙范围,增加了钻孔的抽采范围,钻孔有效抽采半径提高了1.8倍,瓦斯抽采效果明显,缩短了抽采工期,减少了施工成本,为企业带来良好的经济效益。     

不同钻孔间距对瓦斯抽采的影响研究

提出采用多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统就瓦斯抽采模进行拟试验,并分析不同钻孔间距对瓦斯抽采效果的影响。结果表明,不同钻孔间距通过影响瓦斯抽采流量和瓦斯有效抽采面积,进而影响瓦斯抽采效果。当相邻钻孔间距为250 mm时,瓦斯的抽采流量和有效抽采面积最大,分别为2 342 L和26 455.4 mm²,瓦斯抽采效果最好;当相邻钻孔间距为504 mm时,瓦斯的抽采流量和有效抽采面积分别为2 320 L和22 462.6 mm²;当相邻钻孔间距增大到784 mm时,瓦斯的抽采流量和有效抽采面积分别为2 270 L和17 730.3 mm²。     

本煤层超前卸压瓦斯抽采技术在兴峪煤矿瓦斯治理中的应用

煤层中的瓦斯是煤层回采时存在的重大安全隐患,如何提高瓦斯治理的效率是关键。介绍了本煤层超前卸压瓦斯抽采技术的原理,并在兴峪煤矿15203工作面进行了应用。结果表明,工作面回采过程中的超前支承压力对提高本煤层钻孔抽采效果起到很显著的作用。     

基于压降法的煤层顺层钻孔抽采半径测定

区域瓦斯抽采中,顺层瓦斯抽采方法是一种广泛运用的预防煤与瓦斯突出的措施之一,为了确定屯兰煤矿顺层钻孔有效抽采半径,以2#、4#、8#、9#煤为研究对象,通过对各煤层的瓦斯压力及煤的灰分、水分、孔隙率、容重的测定,采用直接测定法测定了顺层钻孔的有效抽采半径。结果表明,屯兰煤矿各煤层钻孔瓦斯抽采时间为30d～60d是合理的,2#煤层抽采半径设计为2m～4m,8#煤层抽采半径设计为2m～4m,4#、9#煤层抽采半径设计为3m～5m。     

碎软低透突出煤层瓦斯综合治理技术与应用

通过采用沿空留巷"Y"型通风技术成功取消了专业排瓦斯巷,解决了回采面上隅角瓦斯积聚问题;针对煤层低透气性,推广应用水力造穴、CO_2气相压裂、水力压裂综合增透技术,增强煤层透气性,提高了掘进巷道瓦斯抽采消突效果,缩短了区域瓦斯治理周期,促进了掘进效率;精细化落实本煤层瓦斯抽采系统标准化、钻孔施工全程在线监控、抽采量精准计量三项管理手段,保证了瓦斯抽采治理效果。     

综采工作面瓦斯预抽钻孔半径研究

某煤矿201工作面的相对瓦斯涌出量达到10.8m~3/t,工作面的绝对瓦斯涌出量达到58.97m~3/min为高瓦斯工作面。为有效的抽采工作面的瓦斯确保安全生产,采用FLUENT数值模拟、现场试验确定预抽钻孔的间距为5m,有效抽放半径为2.5m。