瓦斯抽采高位钻孔参数优化研究

 为研究开滦矿区高位钻孔瓦斯抽采技术,论文对国内外高位钻孔抽放手段现状进行了分析,并以此在开滦矿区选取工作面进行了高位钻孔抽采的实践工作,研究了抽放前后工作面关键地点的瓦斯浓度变化,验证了高位钻孔的可行性,最后优化了终孔点高度、超前抽放平距、钻场间距等关键参数。研究结果表明高位钻孔参数的优化能有效防止工作面瓦斯超限。研究结果对改进开滦矿区瓦斯抽采技术,提高瓦斯抽采率方面具有十分重要的意义。     

采煤工作面高位钻孔抽采采空区瓦斯技术研究

为解决鹿台山煤矿2^#煤层回采工作面上隅角瓦斯浓度频繁超限的问题,以2205工作面为例对高位钻孔抽采技术进行优化。通过UDEC软件模拟研究表明,采空区导气裂隙带发育高度为80 m,“O”形圈宽度范围为距采空区边缘10～46 m,确定最佳布置层位为距煤层顶板50 m,设计高位钻孔的布置参数。工作面回采期间,高位钻孔平均抽放量31 246.5 m³,上隅角瓦斯浓度稳定在0.14%～0.47%,抽采效果良好,保障了工作面的安全高效生产。     

野川煤矿高位钻孔瓦斯抽采技术研究

针对野川煤矿3102综放工作面回采初期的瓦斯超限问题,对工作面开采时期采空区的瓦斯涌出规律和运移特点进行分析,提出了高位钻孔进行瓦斯抽放的解决办法。通过FLAC3D数值模拟方法研究上覆岩层发育破坏规律,据此制定了高位钻孔布置参数。实际生产过程中监测显示回风流瓦斯浓度稳定在0.36%~0.59%,保证了工作面正常开采。     

高位钻孔抽采治理瓦斯技术研究

为解决唐山矿工作面在回采过程中瓦斯浓度超限问题,在Y484工作面现场试验高位钻孔进行瓦斯抽放。根据分源瓦斯预测方法对工作面瓦斯涌出源进行分析,并通过理论计算冒落带和裂隙带的高度范围。结合本煤矿的现场实际情况,基于原经验优化高位钻孔参数布置,并对抽放效果进行研究。研究结果表明:工作面距离钻场越来越近时,瓦斯抽采量不断增高;通过计算瓦斯抽采纯量得到抽采效果较好孔的位置为孔高35～50 m,距巷帮距离30～50 m,瓦斯抽采率大大提高,工作面及上隅角瓦斯可得到有效控制。     

走向高位钻孔瓦斯抽采技术研究

结合韦家沟煤矿-320 m水平瓦斯抽采实际,介绍了走向高位钻孔的抽采原理、钻孔布置形式及钻孔参数的确定。通过布置走向高位钻孔对工作面上覆邻近层和部分采空区瓦斯进行抽采,取得了较明显的抽采效果,解决了上邻近层和采空区的瓦斯抽采问题,也为今后瓦斯抽采钻孔参数制订提供了依据。     

福胜煤矿高位钻孔抽采瓦斯参数优化数值模拟研究

研究覆岩裂隙及离层的分布状态,是掌握采空区瓦斯流动规律并最终进行采空区瓦斯抽放的前提。以实验室岩体力学的测试结果为基础,结合福胜煤矿1201综采工作面地质与开采条件,采用ANSYS软件,构建采场弹塑性模型,研究了采场围岩应力、采动裂隙场分布规律,以及围岩破断空间分布特征,模拟出1201工作面的"三区"及"三带"分布情况,并对1201综采工作面顶板高位钻孔的布孔方式及参数进行了优化,可取得较好的瓦斯抽采效果。     

振兴煤矿高位钻孔瓦斯抽采实践

针对振兴煤矿在1501采面倾斜上山回采期间出现瓦斯超限导致瓦斯燃烧的事故,采取了高位钻孔抽采裂隙带瓦斯、埋管抽采采空区深部瓦斯等综合治理瓦斯措施,结果表明,采空区的瓦斯大部分都通过抽采孔而排出,工作面上隅角的瓦斯浓度降低到了0.5%以下,回风流的瓦斯浓度一直在0.3%左右.     

掩护抽采巷高位钻孔瓦斯抽采技术研究与应用

针对采煤工作面在回采过程中,受邻近层等影响,采空区瓦斯涌出量巨大,传统的钻场抽采,效果较差;专用的高抽巷,成本太高;采用煤巷掩护方式对采空区进行大面积的集中连续抽采,是一种既安全又经济实用的抽采方法,取得良好的效果.     

高突厚煤层高位钻孔抽放技术参数优化

为了准确分析高位钻孔的效果,基于高位钻孔瓦斯抽放理论,在工作面高位钻场每个钻孔安置1个孔板流量计和1个测气孔,根据工作面的进尺实测每个钻孔管路上的流量和瓦斯浓度,并通过计算得到该钻孔的瓦斯混合流量和瓦斯纯量。分析抽放钻孔各种参数并进行优化,得出高效合理的高位抽放钻孔布置方式。     

基于覆岩移动规律的大孔径扇形高位钻孔瓦斯抽采技术

以沙曲矿为研究背景,依据工作面覆岩采后垮落形成的采动椭抛带和"竖三带"理论建立模型,研究了大孔径高位钻孔瓦斯抽采技术。通过分析煤岩层中卸压瓦斯移动分布规律得知,将钻孔终孔布置在裂隙带上半部和椭抛带的重叠区域内可取得最佳抽放效果,并给出了钻孔仰角及方位角取值范围的计算公式。24207工作面的抽采数据表明,钻场平均抽采浓度在42%左右,平均抽采纯量高达11.6 m3/min。     

采空区高位钻孔瓦斯抽放与防灭火的一体化应用

通过对采空区瓦斯赋存分布和涌出机理研究,结合工作面顶板岩性,合理布置顶板走向高位钻孔,使高位钻孔起到同孔多用,即瓦斯抽放孔兼作灌浆孔,通过钻孔向采空区灌浆,达到采空区防灭火的目的。     

高瓦斯煤层高位钻孔瓦斯抽采技术试验研究

针对在高瓦斯煤层回采过程中,煤与瓦斯突出综合检测指标经常超限、瓦斯抽采率低等问题,提出了在风巷施工高位钻孔的瓦斯抽采技术,阐述了瓦斯抽采技术的工艺流程和钻孔的布置参数。研究表明:在高瓦斯煤层回采过程中采用高位钻孔的抽采措施,可有效地解决瓦斯抽采率低的问题,降低了回风流中的瓦斯体积分数,提高了瓦斯抽采量和抽采率,减少了向工作面的瓦斯涌出量,保证了工作面的安全回采。     

伪倾斜后高抽巷配合走向高抽巷瓦斯抽放技术

针对寺家庄矿回采工作面初采期瓦斯涌出异常,邻近层瓦斯涌出量大的问题,采用伪倾斜后高抽巷配合走向高抽巷技术,对其抽放技术机理和抽放效果进行了研究。结果表明：伪倾斜后高抽巷能成功解决初采期瓦斯的不均衡涌出和频繁超限的难题,使初采时间缩短了9 d;走向高抽巷在冒落＂三带＂形成后,抽放纯量增加至110.71 m3/min,抽放率达88.35%,抽放效果良好。     

大直径高位钻孔代替高抽巷抽采瓦斯的研究

针对高抽巷施工工程量大、投入大的问题,在沙曲矿24207综采工作面进行了大直径高位钻孔替代高抽巷的试验,对二者的抽采效果进行了对比分析。高位钻孔抽采瓦斯效果达到了高抽巷抽采瓦斯的效果,且高位钻孔呈扇形布置,能扩大抽采范围,延长瓦斯抽采服务时间,提高瓦斯抽采率,将工作面回风瓦斯体积分数控制在0. 33%左右。应用结果表明用大直径高位钻孔代替高抽巷进行瓦斯抽采是可行的。     

高抽巷瓦斯抽采参数及异常特征研究

介绍了高抽巷瓦斯抽采的相关理论,结合现场实际确定了合理的高抽巷瓦斯抽采参数,包括抽采负压、抽采层位和水平距离。研究结果表明：负压过大或过小都不利于高抽巷瓦斯抽采,负压在12~15 kPa内较为合适;根据现场观测,高抽巷布置在距煤层顶板49~54 m时瓦斯抽采效果较好;基于“O”形圈理论,水平距离确定为35.1 m。针对高抽巷瓦斯抽采过程中出现的异常现象,分析了其产生的原因,间接证明了所选参数的合理性。     

高位瓦斯抽采巷位置的确定及参数设计模拟研究

为解决常村煤矿工作面巷道采用“两进两回”设计,煤损失量大,瓦斯抽采效率低问题,利用FLAG3D模拟回采过程中上覆岩层破坏规律,确定了距3号煤层顶板31m处的K8岩层为关键层,采用UDEC模拟回采过程中上覆岩层裂隙发育及分布规律,得到工作面走向方向裂隙发育区域为距开切眼后方5～48 m;竖直方向裂隙发育区域垂高距煤层顶板21～31 m;开切眼上方采空区断裂带宽度约为40 m,工作面上方断裂带宽度约为48 m;巷帮两侧裂隙发育区域宽度略小于40 m.根据现场对2103工作面邻近S-39工作面裂隙带测试结果,表明上覆岩层裂隙发育带位于煤层顶板36 m范围内,与数值模拟结果比较吻合.根据数值模拟与现场测试结果,设计了2103工作面高位瓦斯抽采巷参数:水平层位距回风巷30～45 m,竖直层位距煤层顶板约27 m.     

综放工作面高位瓦斯抽放巷瓦斯治理技术

随着开采深度的加大,高瓦斯矿井采煤工作面瓦斯涌出量会越来越大,鹤煤集团三矿开展了高位瓦斯抽放巷治理瓦斯技术研究,配套大管径抽采,解决了单一低透煤层瓦斯超限问题,实现了综放工作面的高产高效生产。     

高位钻场钻孔瓦斯抽放技术应用与分析

高位钻场钻孔瓦斯抽放技术实际上是利用顶板钻孔抽放采空区冒落带及裂隙带瓦斯,进而改变采空区流场分布,解决因采空区瓦斯从上隅角一带大量涌出引起的上隅角和回风流瓦斯超限问题。本文以某高突矿戊8煤层为试验对象,制定了合理的高位钻场钻孔抽放瓦斯方案,探讨了其应用效果,为该矿的瓦斯治理提供理论支持和技术保证。