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。     

瓦斯矿井掘进工作面瓦斯富集区治理技术

对赵固一矿12051回风巷和运输巷掘进工作面瓦斯涌出来源进行了分析研究,提出了进行本煤层条带预抽煤层瓦斯和巷帮抽采煤层瓦斯的治理方法,并对抽放钻孔进行了设计和实施。采取措施后,掘进工作面风排瓦斯量明显减少,保证了工作面的安全生产。     

多支路定向钻孔预抽快掘双巷区域瓦斯技术研究

针对高瓦斯矿井双巷掘进前预抽瓦斯效果差、抽掘衔接难、劳动组织强度繁杂的问题,对双巷掘进瓦斯抽采工艺进行了研究,提出了多支路定向钻孔预抽快掘双巷区域瓦斯的技术工艺。利用COMSOL Multiphysics软件对双巷快掘中常规抽采和超前预抽进行数值模拟,对比分析2种抽采方式的抽采效果,结合矿井实际情况制定了双巷掘进煤巷区域中多支路定向钻孔预抽瓦斯技术方案,并在保德煤矿81310胶带运输巷及81311回风巷进行试验,实施了多支路定向钻孔预抽快速双巷煤层瓦斯抽采技术,数值模拟和现场试验均表明：多支路定向钻孔预抽瓦斯的方法能够有效地抽采瓦斯,且抽采效果比常规抽采好,提高了双巷掘进工作面瓦斯抽采效率,同时解决了双巷掘进工作面瓦斯超限的问题,确保了掘进工作面瓦斯高效抽采及安全、快速、高效掘进。     

低透气性煤层瓦斯综合抽采及利用模式探索

为了解决平煤股份八矿瓦斯突出问题,结合自身多年经验,探索出了适合平煤八矿的低透气性煤层瓦斯综合抽采及利用模式。通过“运输巷底抽巷+穿层钻孔”掩护运输巷顺利掘进,在工作面两巷道施工完毕后,从两巷施工本煤层钻孔抽采工作面煤层瓦斯。由于本煤层钻孔轨迹难以控制,容易导致工作面中间出现空白带,因此通过“采面中间底抽巷+穿层钻孔”进一步消除采面中间的突出危险性;开发了本煤层钻孔和穿层钻孔的封孔工艺,满足了瓦斯高浓度抽采。瓦斯抽采保障了发电机组的顺利发电,瓦斯发电量逐年上升;瓦斯抽采和发电利用相互促进,形成了良性循环。     

采空区高位瓦斯抽采技术应用研究

魏家地矿北1103工作面在回采过程中,采空区瓦斯会大量涌入工作面造成上隅角和回风巷瓦斯超限。为治理采空区瓦斯,计算钻孔参数并设计布置方案,在北1103工作面回风巷先后开掘1号、2号钻场,利用高位瓦斯钻孔接续进行瓦斯抽采作业并监测分析上隅角及回风巷瓦斯变化情况。治理结果显示,1号钻场抽采期间,工作面上隅角平均瓦斯浓度为0.48%,回风巷平均瓦斯浓度为0.25%;2号钻场抽采期间,工作面上隅角平均瓦斯浓度为0.37%,回风巷瓦斯浓度为0.22%;平均瓦斯浓度均在0.5%以下,未发生瓦斯超限现象,瓦斯抽采效果显著,治理方法与设计可为相关工程项目提供参考。     

伏岩煤业煤巷掘进工作面瓦斯防治方法探讨

伏岩煤业开采的3号煤层属于煤与瓦斯突出煤层,在3202上分层工作面运输巷掘进过程中,为防止瓦斯突出危险,采用了定向长钻孔抽采的区域防突措施,和超前钻孔预抽采的局部防突措施,有效降低了巷道掘进期间的瓦斯浓度,消除了突出危险,保障了运输巷的安全掘进。     

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。     

丰盛一矿首采工作面掘进条带瓦斯治理方案优选

针对丰盛一矿首采工作面掘进条带瓦斯治理设计存在的瓦斯抽采巷层位选择不合理,预抽钻孔施工难度大、工程量大,抽采效果差等问题,本文结合开采区域地层特点和首采工作面巷道布置,重新选择抽采巷地层位置,避开了松软岩层对瓦斯抽采钻孔施工及使用的影响,经技术经济分析对比,认为修改设计优于原设计,可供该矿进入采区施工时借鉴参考。     

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。     

近距离保护层采场瓦斯抽采技术

为了解决淮南矿业集团新庄孜煤矿62114保护层采场瓦斯问题,提出了Y型通风条件下近距离保护层采场瓦斯抽采新思路。在62114保护层采场实施了煤层底板运输巷上行网格式穿层钻孔抽采下被保护层卸压瓦斯技术;同时在62114保护层工作面回风巷(沿空留巷)实施了上行穿层钻孔抽采采空区顶板岩层间瓦斯,下行穿层钻孔抽采采空区底板岩层间瓦斯;并且对62114保护层工作面采空区瓦斯进行埋管预抽,配合高抽巷对采空区瓦斯进行抽采。现场应用表明:Y型通风条件下近距离保护层采场瓦斯抽采成功解决了62114保护层采场瓦斯问题,实现了煤与瓦斯共采。     

玉溪煤矿1301工作面底抽巷瓦斯抽采技术研究

针对玉溪煤矿3号煤层煤层瓦斯含量高的问题,提出布置底抽巷进行煤层瓦斯抽采。以1301工作面为试验工作面,底抽巷布置在工作面下方10 m的粉砂岩层内,与运输巷水平间距为10 m,穿层钻孔需穿透3号煤层并进入顶板砂质泥岩约0.5 m。每组布置9个抽采钻孔,抽采钻孔的终孔间距设计为5 m,每组钻孔可对3号煤层40 m宽度进行抽采,穿层钻孔的组间距也设计为5 m,最终穿层钻孔呈5 m×5 m的均匀网格状。通过对穿层钻孔瓦斯抽采量及煤层残余瓦斯含量进行现场检测,结果表明：抽采效果良好,完全达到瓦斯抽采标准,可满足矿方的安全生产要求。     

高位巷一巷两用瓦斯抽采技术研究与应用

为了解除煤巷掘进期间的煤与瓦斯突出危险和解决工作面回采时的瓦斯超限问题,在松河矿井1031工作面顶板上方布置高位巷,从高位巷内向下施工穿层钻孔在掘进前预抽掘进条带瓦斯,利用高位巷在工作面回采时抽采采空区上部卸压瓦斯。采用一巷两用的高位巷抽采瓦斯方法后,巷道掘进时无煤与瓦斯突出发生,工作面回采时回风流最高瓦斯体积分数不超过0．8％、上隅角最高瓦斯体积分数不超过0．96％。     

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。     

扇形布置抽采钻孔瓦斯压力分布规律及应用

为了优化掘进工作面钻孔布置方式,以东庞矿21110工作面皮带巷为例,采用COMSOL数值模拟软件建立了不同布置方式下瓦斯压力分布的三维数值计算模型。研究结果显示,随着钻孔的发散、钻孔间距的增加,钻孔之间的瓦斯压力逐渐增加;"三角形"布置与"一"字形布置相比,瓦斯压力增加速度缓慢。根据模拟结果及施工过程分析,最终确定采用"三角形"布置方式预抽掘进工作面煤层瓦斯。现场应用表明,抽采后煤层钻屑解吸指标Δh_2由60 Pa左右降到40 Pa左右;掘进期间工作面瓦斯浓度始终处于0.4%上下,无瓦斯超限事故发生,抽采效果较好。     

卸压开采下瓦斯抽采方法和钻孔布置研究

为了研究卸压开采下瓦斯抽采方法和钻孔布置,理论分析了下被保护层瓦斯汇集和流动特征及裂隙发育规律,采用FLAC^3D数值模拟软件,研究了工作面底板煤岩体应力状态分析、瓦斯抽采钻孔布置情况以及工作面推进关系与瓦斯抽采量、底板巷瓦斯抽采纯量的关系。研究得出,卸压瓦斯抽采量得到了大幅度的提升,底板巷瓦斯抽采也得到了大幅度的增长。     

腾晖矿2202工作面底抽巷瓦斯技术研究

为解决腾晖矿高瓦斯突出煤层回采期间瓦斯难抽采难题,以腾晖矿2202工作面为研究背景,利用数值模拟软件对不同底抽巷布置方案下巷道应力云图进行分析,通过对腾晖矿2202工作面进行底抽巷布置,对钻孔冲孔前后瓦斯抽采曲线进行分析发现,底抽巷钻孔经过水力冲孔后抽采效率极佳,有效保障了工作面安全高效回采。     

紧邻煤柱侧工作面巷道掘进瓦斯治理方案

兴旺煤矿21608工作面运输巷位于煤柱应力集中带及潜在的瓦斯突出危险性,本文通过工作面上覆岩层"上三带"和底板"下三带"结构特征,分析了布置顶板高抽巷或底板底抽巷穿层钻孔达到21608运输巷卸压及瓦斯预抽都是可行的;进一步通过FLAC3D数值模拟了工作面回采时高抽巷或底抽巷不同的应力分布情况,并考虑到钻孔的工作量,优先选择了布置底抽巷穿层抽采,底抽巷距离16#煤层的垂直距离为8.5 m、距离21608运输巷的水平距离为58 m。现场采取实施75 mm直径、终孔间距为1.5 m的钻场实施瓦斯预抽及煤柱应力集中区卸压,最终保证了21608运输巷的安全掘进。     

沙曲一矿4206工作面瓦斯抽采设计与应用研究

近距离突出煤层有效的瓦斯抽采是保障工作面安全高效开采的关键,本文以沙曲一矿4206工作面为背景,分析了4206工作面及其下部5号煤的煤岩条件及瓦斯赋存规律,设计了工作面本煤层顺层抽采+裂隙带滞后抽采+下邻近层抽采的瓦斯联合抽采技术方案,分别在5207轨道巷、原4207配巷及4206工作面机轨合一巷和回风巷布置了钻孔,设置了瓦斯抽采、瓦斯浓度监测站,开展了抽采参数监测与分析。结果表明,现场风量均满足设计要求,回采期间机轨合一巷、工作面回风巷瓦斯浓度均小于0.5%,瓦斯抽采率在63%～69.9%,达到了预期瓦斯抽采目标,保证了工作面安全高效开采,为近距离突出煤层瓦斯治理提供了借鉴。     

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。     

高抽巷结合上向钻孔抽采煤层群瓦斯的实践

为提高近距离煤层群下保护层开采上部邻近煤层卸压瓦斯抽采效果,减小工作面瓦斯涌出量,提出了高抽巷结合巷内布置上向钻孔的抽采方法,探讨了该方法的原理、技术参数和有关工艺,并在贵州盘江精煤股份有限公司金佳矿进行了工程实践.实践表明,高抽巷结合巷内布置上向钻孔的抽采方式有利于更好地抽采上部煤层的卸压瓦斯,提高抽采效果;在下保护层工作面开采早期,上向钻孔抽采瓦斯量小且浓度较低,中期抽采效果好,后期抽采效果逐渐变差.上向钻孔布置参数及抽采工艺有待继续深入研究.