高河能源高瓦斯综放工作面上隅角瓦斯治理研究

为解决深部高瓦斯综放工作面瓦斯超限难题,针对高河矿W1309综放面实际地质条件和开采技术水平,通过分析该工作面双U型通风系统存在的问题,并结合工作面Y型通风的优势,提出"Y+高抽巷"的工作面瓦斯防控模式。为充分发挥Y型通风配合走向高抽巷的优点,确定高抽巷的最佳位置,运用Fluent软件对高抽巷不同垂距、不同平距下工作面及采空区瓦斯分布规律进行模拟和分析。结果表明:在Y型通风主副进风巷的配风比为2.09∶1的情况下,随着采空区向深部延展,瓦斯浓度逐渐提高,在距离工作面约100m处趋于稳定。当高抽巷布置于煤层底板之上30m,与回风顺槽平距为25m的裂隙带中,瓦斯抽采效果最好,抽采纯量达到18.52m~3/min,抽采浓度最高,可达8.11%,且上隅角瓦斯浓度最低为0.61%。通过现场监测记录数据,得出现场数据与模拟值基本吻合,验证了数值模拟结果的可靠性,为工作面瓦斯防控体系的升级提供了理论指导。     

基于偏“W”型通风系统-走向高抽巷的采空区瓦斯治理技术

为充分发挥走向高抽巷和偏"W"型通风系统的优点,确定走向高抽巷的最佳抽采位置,通过Geometry和Mesh建立相对应的数值模型,然后使用Fluent软件进行采空区及综放工作面瓦斯运移规律的数值模拟和分析。分析结果表明:高抽巷布置于与工作面顶板垂距35 m(10倍采高处)和回风巷平距30 m的断裂带中抽采效果最好,且能有效防治上隅角瓦斯超限,确保综放工作面安全高效地生产。     

基于CFD模拟的采空区瓦斯分布规律研究

为了研究高瓦斯综采工作面下的采空区瓦斯分布规律,以某矿15110综采工作面采空区为原型,使用FLUENT软件对U型、U型+高抽巷、Y型、Y型+高抽巷+采空区埋管抽采进行数值模拟和分析。结果表明:相比于U型通风下采空区上部瓦斯积聚严重,U型通风联合高抽巷能有效降低采空区裂隙带的瓦斯,高抽巷瓦斯浓度和混合流量模拟值分别为43.52%、197.50 m³/min,与现场监测值接近;但上隅角瓦斯浓度偶尔超限。在Y型通风下,瓦斯浓度随着采空区深度的增加而升高,随着靠近沿空回风巷而升高;上隅角瓦斯浓度相比于U型通风能有效降低。相比于Y型通风下沿空回风巷瓦斯浓度容易超限,Y型通风联合高抽巷、采空区埋管抽采的瓦斯防控体系能有效降低高瓦斯综采工作面的瓦斯浓度,为解决高瓦斯综采工作面瓦斯超限难题提供了理论指导。     

余吾矿综放工作面走向高抽巷瓦斯抽采技术实践

余吾矿属于高瓦斯矿井,回采工作面采用低位放顶煤一次采全高采煤法,工作面落煤时间集中,瓦斯绝对涌出量大,容易导致工作面瓦斯超限,严重影响安全生产。为解决这一难题,通过分析综放工作面采空区上覆岩层的岩性特征和瓦斯流动规律,合理调整工作面高抽巷的层位,在S2108工作面将高抽巷层位从原设计的距煤层顶板之上30 m处调整至距煤层顶板之上20 m处位置。结果表明,S2108工作面回采期间,回风流瓦斯浓度平均为0.4%,工作面回风流、后溜机尾、上隅角等均未发生瓦斯超限事故,工作面平均日产量是其它工作面的1.2倍。通过调整S2108工作面高抽巷的层位,提高了高抽巷的抽采效率,使S2108工作面回采期间回风流、上隅角的瓦斯得到了有效控制,确保了S2108综放工作面的安全高效生产。     

基于采动岩体裂隙发育规律的放顶煤采空区瓦斯治理模式

为研究采动岩体垮落后综采放顶煤采空区瓦斯治理模式,基于采动岩体裂隙发育规律的重要性,针对某矿E1310综放工作面,采用MATLAB研究了采动岩体孔隙率和渗透率的分布规律,采用FLUENT数值模拟软件研究了4种通风方式、6个高抽巷抽采位置和41种抽采负压中最合理的采空区瓦斯治理模式。结果表明:"Y"型通风方式,上隅角瓦斯浓度为3%;高抽巷布置在距底板50 m、距回风巷50 m,上隅角瓦斯浓度降至0.5%;抽采负压为1.9 MPa,瓦斯不超限,工作面氧气浓度为22%。     

高抽巷技术在黄岩汇煤矿的应用研究

为有效地防治黄岩汇煤矿15109综放工作面瓦斯超限,提出了高抽巷治理邻近层瓦斯技术。理论分析了高抽巷的设计参数,实测了高抽巷瓦斯抽采浓度及抽采量等参数,分析了工作面推进距离与高抽巷抽采效果之间的动态变化规律。应用结果表明,高抽巷在黄岩汇矿15109综放工作面的瓦斯治理方面取得了显著的效果。     

高瓦斯综放面外错高抽巷及穿层钻孔合理层位研究

针对高瓦斯综放工作面回采工程中上隅角瓦斯超限问题,以华彬煤业蒋家河煤矿203工作面为研究背景,提出顶板走向外错高抽巷配合穿层钻孔抽采采空区瓦斯技术。通过理论计算和数值模拟结果,确定了高抽巷合理层位布置,根据现场抽采参数及效果分析,外错高抽巷配合穿层钻孔抽采稳定后,高抽巷穿层钻孔抽采瓦斯平均浓度为26%,上隅角瓦斯浓度平均值稳定到0.45%左右,回风巷口瓦斯浓度平均值稳定到0.42%,解决了该矿井上隅角及回风巷口瓦斯超限难题,确保了矿井的安全生产。同时,为类似条件综放工作面采空区瓦斯治理具有一定的理论指导意义和实用参考价值。     

伪倾斜后高抽巷瓦斯抽放技术在石港矿的应用

为了解决石港煤矿综放工作面初采期瓦斯涌出不均匀,严重威胁矿井安全生产的问题,分析了综放工作面初采期瓦斯涌出特征,在15111综放工作面采用伪倾斜后高抽巷抽采初采期瓦斯技术,结果表明:初采期间,基本顶垮落之前,伪倾斜后高抽巷的瓦斯抽采量达到24.58～75.25m3/min,工作面初采期未出现瓦斯涌出峰值,有效地防止了工作面瓦斯超限事故。     

立体瓦斯抽采系统下工作面采空区漏风分析及防灭火对策

以某矿401综放工作面尾巷抽采采空区瓦斯结合顶板走向高抽巷抽放上邻近层瓦斯,即立体瓦斯抽采系统为实例,运用实测加模拟的方法,研究瓦斯立体抽采系统下采空区漏风规律,为工作面通风管理及预防采空区煤自然发火危险提供技术参考。     

W型通风工作面中隅角瓦斯治理技术研究

针对龙滩矿井综采工作面W型通风系统,易造成回采工作面中隅角瓦斯积聚与超限问题,以龙滩矿井3112南回采工作面为工程研究背景,提出采取主动抽放采空区瓦斯,实施高抽巷瓦斯治理技术,实现了中隅角与回风巷瓦斯不超限,保证了矿井安全生产。     

石港矿15109综放工作面初采期瓦斯涌出特征分析

石港矿综放工作面瓦斯涌出量巨大,初采期的瓦斯超限问题威胁着该矿安全生产。通过对15109综放工作面初采期瓦斯涌出特征的分析,得出初采期瓦斯涌出波动性较大主要是上覆煤岩层的活动引起的,直接顶和老顶的垮落相继引起邻近层瓦斯的大量涌出,得出初采期风排瓦斯量、高抽巷抽放瓦斯量以及尾巷瓦斯浓度的变化规律,尾巷瓦斯超限距离为4.5～27.8 m,石港矿15109工作面初采期的瓦斯涌出特征适于该矿一采区的其他大采长工作面,并对上覆煤岩层相同的其他采区工作面的初采期瓦斯治理提供了重要参数。     

大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯技术研究

针对高瓦斯厚煤层高强度开采条件下“三进两回”型通风系统回风隅角瓦斯治理的难题,通过对矿井回采工作面通风方式进行优化,使工作面形成偏“Y”型的通风方式,并与大直径水平钻孔施工工艺相结合,提出了大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯技术,应用于保德煤矿综采放顶煤回采工作面的采空区瓦斯抽采。结果表明:偏“Y”型通风方式可减少工作面巷道掘进工程量,缩短准备周期,为瓦斯抽采创造了良好的时空条件;大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯技术的应用效果明显,可连续、高效实施采空区的密闭抽采,有效控制采空区瓦斯涌出强度;大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯技术能够实现对抽采负压的有效控制,有利于进一步提高采空区瓦斯抽采效果,并且其抽采支管可回收,可降低矿井瓦斯治理的成本。     

河津腾晖煤业2-105综放工作面瓦斯综合抽采技术

河津腾晖煤业2-105综放工作面在采用U型通风方式的前提下,通过综合采用本煤层瓦斯预抽、高位裂隙孔抽采以及“以孔代巷”抽采技术,解决回采工作面以往采用U+L型通风方式时所面临的横贯启封、密闭等技术与操作难题。实践表明：综合抽采技术的应用,不仅减少了巷道掘进量,而且通过对工作面采空区进行低负压、大流量抽采,可大幅度降低工作面采空区瓦斯在上隅角积聚,与其他瓦斯综合抽采技术相比,“以孔代巷”抽采技术具有较好的经济效益和应用前景。     

保德煤矿综放工作面巷道布置方式优化及应用

针对保德煤矿综放工作面多巷道布置下存在的回采期间瓦斯防治、生产成本及接续等问题,提出了巷道布置方式优化方案、优化后工作面通风方式及采空区瓦斯抽采方式,并通过技术、经济对比分析,确定并完善了工作面巷道布置方式及工作面回采期间瓦斯治理方法,最后在保德煤矿81505工作面进行了现场试验应用,应用结果表明,综放面巷道布置优化后瓦斯防治效果及经济效益显著,可为类似开采技术条件下综放工作面巷道布置及瓦斯防治提供有益借鉴。     

特厚煤层综放工作面瓦斯抽采技术研究

为解决蒋家河煤矿采空区瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯超限和回风平巷风排瓦斯量大等问题,提出了本煤层预抽、专用瓦斯抽放巷抽采和上隅角埋管抽采瓦斯相结合的方法对该矿ZF202综放工作面进行瓦斯治理,进行了现场实测和瓦斯抽采效果分析。结果表明,本煤层预抽后,瓦斯含量由7.92 m^3/t下降为4.21 m^3/t,瓦斯压力由0.72 MPa下降为0.38 MPa;上隅角瓦斯浓度由0.78%下降至0.4%左右。通过对比,专用瓦斯抽放巷的抽采纯量是高位钻孔的2.5倍,抽采效果好于高位钻孔,使工作面和上隅角瓦斯浓度保持较低水平,有效地解决了特厚煤层综放工作面瓦斯超限问题,为安全生产提供了重要保障。     

庞庞塔特厚煤层区段煤柱宽度及稳定性研究

本文以庞庞塔9-301综放工作面合理的区段煤柱宽度留设为背景,通过理论计算和Flac3D软件建立模型研究9-301工作面回采时不同区段煤柱宽度下煤柱的应力分布及塑形区情况,确定9-301综放工作的区段煤柱宽度为15m。现场9-301工作面的下顺槽内布置的钻孔应力计测点数据显示,在留设15m宽煤柱的情况下,9-301综放工作面回采过程中巷道变形在可允许范围内,能够保证该综放面的安全回采。     

综放面沿空留巷围岩控制技术及矿压显现特征研究

为提高煤炭资源回收率,降低回采巷道掘进率,增加工作面顺层钻孔瓦斯的抽采时间,唐安煤矿在3313综放工作面轨道顺槽实施沿空留巷技术。3313工作面轨道巷顶板基本支护方式为锚网支护,加强支护方式为快速承载预应力锚索,留巷前后顶板支护分为一级支护与二级支护,并设计研究了巷旁支护参数和切顶参数。对综放开采条件下3313工作面轨道顺槽沿空留巷的矿压显现特征研究结果表明:巷道顶板在工作面推过350m后运动开始逐渐趋于缓和,因此最好是工作面推过350m以后再进行单体柱的回撤。     

低瓦斯含量特厚煤层瓦斯抽采技术研究

为了解决同忻矿特厚煤层"低瓦斯赋存,高瓦斯涌出"造成的综放工作面初采期间上隅角瓦斯超限的问题,在原有的加强通风系统管理和顶抽巷抽放的瓦斯治理手段基础上,提出采用煤体瓦斯预抽的方法,通过巧妙利用进风巷的调车硐室施工瓦斯抽采扇形钻孔进行瓦斯超前预抽,有效降低了掘进以及回采期间的瓦斯涌出浓度,有力保证了矿井的安全生产.     

特厚煤层综放工作面瓦斯抽采技术

崔家沟煤矿2303综放工作面存在抽采难度大、瓦斯涌出量大的问题,为此进行了特厚煤层综放工作面瓦斯抽采技术实践。分析综放工作面瓦斯赋存情况,首先采用分源预测法对2303工作面进行瓦斯涌出量预测,然后采取本煤层钻场扇形钻孔预抽、上隅角采空区埋管抽采、回风巷钻场高位钻孔抽采及顶板高位大直径定向长钻孔相结合的方法进行了瓦斯抽采。实践结果表明,采用分源预测法不仅预测了瓦斯涌出量,也可以掌握瓦斯的涌出来源;该方法对瓦斯抽采效果较好,抽采率满足要求,从而在一定程度上保证了工作面安全高效生产,可以为本矿其他综放工作面及同类高瓦斯矿井特厚煤层瓦斯抽采技术提供参考依据。     

高瓦斯突出煤层未保护区综放开采瓦斯综合治理研究

针对淮南潘三煤矿低透气性高瓦斯煤层综放开采的实际情况,在综合分析影响综放面安全开采的基础上,提出并实施了顶板走向长钻孔覆岩卸压瓦斯抽放、本煤层顺层孔卸压瓦斯抽放、尾巷抽放和排放等综合瓦斯治理措施,实现工作面的安全快速推进。实践证明,顶板走向长钻孔覆岩卸压瓦斯抽放是解决低透气性煤层瓦斯抽放率低的有效方法,回采面顺煤层瓦斯预抽率在30%以上;尾巷抽放和排放是低透气性高瓦斯煤层安全生产的有效辅助措施。该方法对类似条件的高瓦斯煤层综放安全开采有指导意义。