高瓦斯薄煤层炮掘工作面高效掘进技术研究

通过对掘进工作面前方采动应力及瓦斯流动规律的分析并结合朱家店煤矿生产实际,提出了双巷交叉高效掘进技术。通过对朱家店煤矿0403材料巷掘进工作面前方预抽钻孔瓦斯浓度周期变化规律及范围的准确测定,最终根据日进尺综合确定双巷交叉掘进的合理周期为4 d,极大地提高了高瓦斯薄煤层炮掘工作面安全环境及掘进效率。     

浅析采掘工作面瓦斯抽放系统设计

瓦斯抽放是杜绝瓦斯事故,保证煤矿安全生产,减少矿井和采区瓦斯涌出量的重要手段。为此,根据附近矿井经验和本矿井掘进时实测数据,设计确定了本煤层瓦斯抽放浓度;在明确回采工作面布置预抽瓦斯钻孔数量的基础上,通过计算得出每吨煤炭的钻孔量,分析了钻孔工艺的细节,介绍了钻机及附属设备和封孔方式、材料等设备,对比分析了双巷交替掘进抽采、顺层水平长钻孔抽采和巷道外掘钻场抽采3种回采及掘进工作面预抽瓦斯方式的优缺点。分析证明,设计决定的煤巷掘进工作面瓦斯抽放钻孔布置及抽放工艺,是矿井建井期间施工单位使用的瓦斯预抽工艺,施工过程中采用这项工艺后,可在一定程度上保障施工生产安全。     

长距离定向钻孔预抽瓦斯技术应用研究

为解决山西省某矿3210回风巷掘进区域煤与瓦斯突出威胁，设计采用长距离定向钻孔预抽该区域瓦斯，综合运用数值模拟、理论分析等方法，确定定向钻孔合理直径96 mm、抽采负压25 kPa、抽采时间120 d,结合工作面生产地质条件设计钻场及定向钻孔布置方案，实践表明，为期120 d瓦斯预抽期间抽采浓度大于50%,抽采率达到58.5%,取得较好消突效果。     

城山煤矿瓦斯综合治理技术应用实践

城山煤矿在不同区域、不同煤层和不同工作面,分别采取针对性的瓦斯抽采技术,实现了矿井瓦斯治理由"被动治到主动治"的根本转变。重点对顶板瓦斯巷抽采技术、高位钻场大直径近水平钻孔抽采技术、千米长钻孔抽采瓦斯技术、区段顶板瓦斯巷与采煤工作面上解放层联合抽采瓦斯技术、掘进工作面边掘边抽抽采技术进行了介绍。     

近水平千米定向钻机在矿井瓦斯抽采中的应用

针对目前井下常规钻机能力偏小,瓦斯预抽期较短,矿井掘抽采比例严重失调的现象,采用VLD-1000型和ZDY6000LD型井下千米定向钻机,根据工作面掘进、回采接续和目标区域瓦斯赋存的特点设计、布置钻场钻孔。详细介绍了钻孔施工过程、施工情况及瓦斯抽采效果,千米定向钻进相比于传统常规钻进工艺,定向钻孔的单孔成孔距离、钻孔煤孔比例、瓦斯抽采浓度分别为原穿层钻孔的6.0、2.3、2.0倍,具有瓦斯抽采率高、预抽期延长、钻孔施工适应性强、钻孔覆盖范围大等特点。     

玉溪煤矿单一突出煤层瓦斯防治技术

玉溪煤矿为单一可采煤层、煤与瓦斯突出矿井。该矿瓦斯防治实行区域递进式瓦斯抽采:首采及准备面采用顺层平行钻孔抽采回采区域瓦斯;对于其它工作面,在盘区巷中布置钻场,利用千米钻机对盘区巷两侧区域进行模块化抽采,对于千米钻机难以覆盖的范围,利用相邻的、上一工作面保留下来的回风巷布置顺层钻孔进行区域预抽;盘区巷、首采及准备面运输巷掘进均利用穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯消突。通过预抽、边采(掘)边抽及采空区抽采方式来防治瓦斯。     

近距离煤层群高瓦斯工作面瓦斯立体抽放模型的建立和应用

针对近距离煤层群高瓦斯工作面的地质和开采条件,建立了高瓦斯工作面巷道掘进期间和工作面推采期间的瓦斯立体抽放巷模型。巷道掘进期间采用预掘内错底板低位巷或内错顶板高位巷并布置穿层钻孔或布置随掘进的瓦斯抽放钻场进行瓦斯的立体抽放;工作面推采期间采用内错顶板高位巷穿层钻孔和工作面巷道顺层钻孔预抽瓦斯的立体抽放技术。以瓦斯立体抽放模型为基础,结合矿井实际地质条件、矿井巷道围岩与开采环境条件和技术工艺条件,进行了瓦斯立体抽放的实地实验和应用,确定瓦斯抽放巷的垂距和内错距离为15 m、高位巷钻场间距100 m、顺层钻孔间距2 m等参数;并进行了保护层瓦斯的预抽。通过瓦斯立体抽放实现了巷道掘进与工作面开采的瓦斯抽放要求,既控制了本煤层工作面的瓦斯浓度,实现了安全开采,又释放了上部煤层的瓦斯。     

集束型枝状定向钻孔群一孔两消瓦斯抽采技术与应用

针对矿井工作面开采和巷道掘进对瓦斯抽采治理的需要,提出集束型枝状定向钻孔群一孔两消瓦斯治理技术,介绍了其定义和基本原理、钻孔布置与施工工艺流程。结合保德煤矿煤层厚度大、煤质坚硬,夹矸层多、透气性差、瓦斯压力大等特点,开发了钻孔轨迹随钻测量技术、钻孔轨迹随钻人工控制技术和多分支枝状钻孔施工技术,并研制选配了由定向钻机、随钻测量系统、螺杆马达、定向钻杆和定向钻头等组成的定向钻进装备,形成完善的技术与装备体系。在保德煤矿81309工作面进行了技术应用,共施工集束型枝状定向钻孔群14组,完成钻孔91个、分支孔318个,平均抽采浓度为40.71%,平均纯瓦斯流量为7.26 m~3/min,瓦斯抽采率达到26.73%,满足81309工作面回采、83109运输巷和83110回风巷掘进对瓦斯抽采的需求,充分发挥了集束型枝状定向钻孔群集中高效抽采和超前抽采的优势,在工作面圈闭之前,实现了工作面和待掘巷道的瓦斯超前治理。     

孟津煤矿防突技术应用与效果分析

预抽煤层瓦斯是防治煤与瓦斯突出和矿井瓦斯超限、积聚的最重要措施之一。为了进一步提升区域瓦斯治理水平,在矿井11011回采工作面采用底板巷穿层钻孔高压水射流卸煤增透技术和顺层钻孔预抽回采区域瓦斯作为回采区域防突措施,多措并举,实现了该工作面抽采达标,有效消除了突出危险性。详细阐述了孟津煤矿11011回采工作面区域预抽措施的选择、设计、钻孔封孔及瓦斯抽采,并对工作面回采区域钻孔施工情况、消突及瓦斯抽采效果进行分析。     

双巷掘进技术在高瓦斯矿井掘进中的应用

针对高瓦斯矿井掘进过程中瓦斯涌出量大,影响正常掘进的情况,通过对双巷掘进技术的研究,提出了一套双巷掘进通风和瓦斯抽采新工艺,解决了长距离掘进工作面的瓦斯问题。     

综掘面定向千米钻孔预抽煤层瓦斯应用效果分析

针对高突矿井煤巷掘进工作面瓦斯涌出大,采用常规钻孔预抽时间长,掘进速度慢的情况,采取了定向千米钻孔预抽煤巷掘进工作面瓦斯的相关技术措施。经过瓦斯抽放效果的监测与对比,预抽期间定向千米钻孔孔口平均抽放浓度保持在87%左右,单孔抽放纯量达1.24 m3/min。与常规钻孔相比,相同预抽时间下瓦斯抽放量提高了2倍,瓦斯含量及瓦斯涌出量明显降低;相同工作面进尺条件下,定向千米钻孔大大节约了预抽时间,掘进速度提高了1.5倍。     

党家河煤矿瓦斯抽采方法研究

通过对党家河煤矿瓦斯抽采的研究,提出了对于采煤工作面进行预抽,采用在回风顺槽和辅助运输顺槽钻孔预抽的方法,对于煤巷掘进面边掘边抽,采空区瓦斯抽采采用高位抽采巷抽采裂隙带瓦斯和上隅角埋管抽采的方法。并通过对钻场布置,钻孔的孔径、钻孔间距等参数的有效控制,以及提高瓦斯钻场封孔的质量和抽采系统良好地运行,可以保证瓦斯抽采量达到设计标准。生产中平衡采、掘、抽三者的关系,保证抽采工程接替合理,矿井瓦斯治理能取得较好的效果,确保矿井安全、高效生产。     

顺层钻孔预抽突出煤层瓦斯方法与应用

掘进工作面采前预抽采用顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯,工作面运输巷沿煤层走向施工顺层钻孔,工作面回风巷沿煤层倾向施工顺层钻孔。采煤工作面采前预抽采用工作面巷道施工顺层钻孔预抽回采区域瓦斯。确定钻孔间距、钻孔长度、钻孔控制范围等主要参数。通过配备预抽掘进工作面,使掘进工作面和预抽掘进工作面交替进行,并进行验证,实现采掘接替平衡。     

寺家庄煤矿突出煤层掘进工作面瓦斯治理实践

为了有效增加寺家庄煤矿掘进巷道瓦斯抽采量,降低回风流瓦斯浓度,根据矿井瓦斯赋存概况,分析了掘进工作面瓦斯涌出来源,采用交叉钻孔预抽煤巷条带瓦斯,掘进过程中采用钻墙边掘边抽技术抽采巷帮煤壁以里的瓦斯。15108进风巷实践表明:交叉钻孔瓦斯抽采量平均为1.12 m3/min,是平行钻孔的1.14倍,预抽后瓦斯含量7.08 m3/t,较之平行钻孔下降9.8%,有效消除煤层突出危险性,同时有效截流掘进期间煤壁两侧的瓦斯,回风流最大瓦斯浓度0.59%,比采用顺层钻孔方案平均低0.08%。     

高突矿井底抽巷穿层钻孔抽采瓦斯试验研究

提高瓦斯抽采浓度是高突矿井安全生产的必要工作。新义矿采掘工作面主要采取底板巷穿层钻孔水力冲孔卸压增透技术进行消突和瓦斯抽采,钻孔穿透煤层进入煤层顶板0.5 m左右,瓦斯抽采效果不好,为解决这一问题,新义矿以11090轨道顺槽底板巷22、23号钻场为试验场,将底板巷穿层钻孔穿过煤层打到岩石段2 m以上,大角度钻孔穿过煤层3~5 m的位置,增加抽采气室空间,大幅度提高了瓦斯抽采效果,缩短了预抽期,从而为煤巷掘进预留更多时间,为实现矿井"抽、掘、采"平衡奠定了良好的基础。     

瓦斯排放巷在屯留矿厚煤层综放工作面的应用

针对屯留矿厚煤层综放工作面瓦斯涌出量高及分布范围广的特点,运用数值模拟方法,研究厚煤层宏观裂隙发育范围,提出了双巷掘进后用相邻工作面运巷做为本工作面瓦斯排放巷,并在其中布置高位钻孔和采空区抽采筛管的综合方法,对开采过程中煤层释放至采空区的瓦斯进行抽采。研究表明:高位钻孔应延深至工作面采空区中央上方28 m,抽采方案现场实施后,高位钻孔抽采瓦斯浓度平均达20.18%,筛管抽采平均19.1%,有效控制了采空区瓦斯向工作面的涌进量和上隅角瓦斯浓度。     

瓦斯综合治理技术在高瓦斯煤层的应用

根据城子河煤矿3#煤层的瓦斯具体情况,在掘进工作面、回采工作面分别采用了边掘边抽、先抽后掘、采前预抽、高位钻孔抽放、顶板高抽巷等瓦斯抽放技术,有效地治理瓦斯,取得了良好的效果。     

阜生煤业瓦斯抽采技术实践

阜生煤业2013年采掘工作面主要布置于一采区,结合所布置掘进工作面的瓦斯地质条件,确定了1103运输巷瓦斯抽采方案为:区域条带预抽、局部补充钻孔和边掘边抽。介绍了阜生煤业掘进工作面1103运输巷的开采条件和瓦斯抽采方案,检验了部分钻孔抽采效果,并对抽采参数进行了分析。结果表明,钻孔抽采效果显著,该抽采方案可有效降低煤层瓦斯突出倾向性。     

瓦斯综合治理技术在高瓦斯煤层的应用

城子河矿3#煤层在掘进工作面、回采工作面分别采用了边掘边抽、先抽后掘、采前预抽、高位钻孔抽放、顶板高抽巷等瓦斯抽放技术,有效地治理瓦斯,取得了良好的效果。     

矿井瓦斯与油型气共生灾害防治技术在黄陵矿区的探索与实践

介绍了国内外瓦斯与油型气灾害防治技术的研究现状。针对黄陵矿区煤油气共生的实际情况,采用掘前定向长钻孔区域预抽、掘进工作面边掘边抽、采前预抽、顶板走向高位裂隙抽放、上隅角抽放、采空区泄压抽放等综合措施,对矿井瓦斯进行了治理,并介绍了油型气灾害防治技术及方法。实践结果表明:采用措施后,黄陵矿一、二号矿井再没有发生过瓦斯与油型气的异常涌出情况,两矿井连续4年实现瓦斯零超限,防治效果良好。