基于安全风险双预控的近距离煤层群瓦斯抽采达标评判指标优化

《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》分别从采前和采煤过程2个不同的生产阶段对工作面瓦斯进行风险管控,给出了相应的瓦斯抽采效果评判指标,实现了采煤工作面全过程的瓦斯风险管控。但是现行的采前瓦斯抽采效果评判指标未充分考虑高瓦斯煤层群的开采特点,风险预控的效用相对较低,主要依靠采煤期间的工作面瓦斯抽采率等过程管控指标来控制风险,高瓦斯煤层群开采工作面的瓦斯风险管控存在薄弱环节。为提高高瓦斯煤层群开采工作面的瓦斯风险预控效用,基于安全风险双预控基本要求,经过剖析乌达矿区近距离煤层群瓦斯涌出特点,提出了适用于高瓦斯近距离煤层群开采条件下的工作面采前瓦斯预抽效果评判指标。实践表明,采用该指标进行评判后,工作面生产期间瓦斯涌出量大幅下降,起到了良好的风险预控作用。     

近距离突出煤层群瓦斯综合治理技术研究

近距离突出煤层群条件下,进行有效的区域瓦斯治理措施,包括必要的瓦斯抽采和煤层消突措施,能够保障开采过程中的安全。本文针对原相矿近距离突出煤层群区域瓦斯治理中存在的问题,分析目标煤层瓦斯赋存及运移规律,提出适合原相矿采掘抽衔接的区域防突措施,优化原始煤层瓦斯预抽参数和被保护煤层卸压瓦斯抽采参数,最终形成原相煤矿区域瓦斯综合治理技术。该技术的使用有效的降低了突出煤层的瓦斯含量,消除了突出煤层的突出危险性,缓解了原相煤矿采掘抽接替紧张的矛盾,为矿井的安全高效开采提供了技术保障。     

煤层群首采工作面瓦斯治理技术

通过对首采工作面瓦斯的分析测算,了解到煤层群首采工作面的瓦斯涌出主要来源于邻近不可采煤层,结合开采情况,采用开采层预抽、邻近层抽放、采空区埋管抽放的综合抽放技术,使首采工作面瓦斯抽出率达到80%以上。通过以上技术治理瓦斯,没有发生过首采工作面瓦斯超限。     

五虎山煤矿瓦斯赋存规律及分源治理技术

根据五虎山煤矿近距离煤层群开采的特点,在分析矿井瓦斯赋存和涌出规律、计算工作面瓦斯涌出量的基础上,提出了"定向长钻孔区域预抽、邻近层卸压抽采、采空区瓦斯抽采"的适合近距离高瓦斯煤层群开采的分源瓦斯治理技术。该技术的应用使得矿井瓦斯涌出得到有效治理,确保了采掘工作面的安全高效生产。     

高瓦斯煤层群煤柱综采工作面立体抽采技术研究与实践

在平煤股份一矿开采高瓦斯、近距离自燃煤层群背景下,对戊10-31100综采工作面过煤柱期间瓦斯涌出量进行预测,探索出了综合运用预抽邻近层采空区瓦斯、工作面上隅角插管抽采瓦斯、高位迎面斜交钻孔抽采瓦斯、高位抽采巷抽采瓦斯和导入法抽采瓦斯等有效的立体抽采技术实施后,杜绝综采工作面瓦斯超限事故,实现煤层群煤柱综采工作面安全高产高效。     

近距离突出煤层群保护层的选择与煤层瓦斯预抽

针对吉克煤矿近距离突出可采煤层群的开采情况,根据其地质情况及煤层瓦斯基础参数情况,进行开采保护层的选择,并论证其可行性,对所选保护层与邻近层进行大面积瓦斯预抽方案设计,使矿井安全高效生产。     

非突出煤层升级后的分阶段区域防突措施分析

随着采掘深度的延伸,一缘煤业由高瓦斯矿井升级为煤与瓦斯突出矿井。针对一缘煤业15#煤层的瓦斯赋存规律和采掘情况,制定了一套科学合理、切实可行的区域防突措施实施方案,该方案提出3个阶段的区域防突措施:第1阶段的区域防突措施主要采用顺层钻孔预抽煤巷条带、顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯的方法;第2阶段为通过掘顶底板岩巷预抽煤层瓦斯,主要采用穿层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯的方法;第3阶段区域防突措施为开采保护层或在开采保护层前提下将预抽煤层瓦斯作为辅助手段结合使用。     

火成岩侵入近距离突出煤层群保护层开采瓦斯治理

火成岩侵入近距离突出煤层群造成煤层群开采瓦斯治理困难,在工作面回采期间,采用底抽巷穿层钻孔、顺层钻孔卸压抽采、地面抽采井及采空区埋管抽采等方法治理瓦斯,实现矿井安全、高效、规模化开采,并形成火成岩侵入近距离突出煤层群瓦斯立体防治技术体系。     

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。     

淮北矿业集团瓦斯灾害治理综述

淮北矿业集团根据不同煤层瓦斯赋存条件,研究了不同的治理方法,建立了复杂地质条件极松软低透气性煤层瓦斯治理模式:采取了地面钻孔预抽技术、开采保护层技术、底板巷道穿层钻孔预抽、六步法多循环石门揭煤技术、高瓦斯弱突出煤层本层解突技术等多种有效措施,并建立瓦斯治理技术规范,实现了高瓦斯突出煤层的安全高效开采.     

蔚州矿区煤层显微特征对瓦斯赋存的影响

为了了解蔚州矿区各煤层瓦斯含量较低的原因,从微观角度对煤储层显微组分和孔隙特征2方面进行了定量分析。研究结果表明,蔚州矿区各主采煤层和煤类以惰质组和镜质组为主,尤其是生气潜力较小的惰质组,除1煤外含量均超过了50%;各煤层孔隙和裂隙均比较发育,孔隙的发育为瓦斯的储集提供了良好的空间,裂隙的发育为瓦斯的逸散提供了通道。分析认为,蔚州矿区各煤层瓦斯含量较低是由煤储层惰质组含量较多导致生气显微组分减少和煤层裂隙发育不利于瓦斯的保存两方面导致的。     

高瓦斯矿井煤层群综采工作面瓦斯综合治理技术

针对高瓦斯矿井煤层群开采的特点,对010907综采工作面采取了本煤层预抽、底板穿层钻孔邻近层预抽、专用瓦斯治理巷等相结合的综合治理技术,取得了较为明显的效果,解决了回采时工作面瓦斯超限的问题,也为本煤层其他未采工作面提供了相对稳定的瓦斯治理模式。     

阳泉矿区本煤层开采卸压瓦斯运移和涌出规律研究

 为了解决阳泉矿区在开采过程中本煤层瓦斯涌出量大,上隅角瓦斯经常超限的问题,通过对开采过程中9404工作面前方的应力变化和卸压瓦斯运移及涌出规律的研究,得到了工作面前方煤壁的应力变化情况和卸压瓦斯在煤层中的运移和涌出规律,及它们之间关系.从而为本煤层抽采瓦斯正确选择抽采瓦斯钻孔参数,提高瓦斯抽采率,钻孔位置的选择提供了依据。这样能够更好的治理15#煤层工作面瓦斯涌出量大,上隅角瓦斯超限的问题。     

薄煤层保护层无煤柱煤与瓦斯共采技术研究

针对沙曲矿北翼高瓦斯近距离煤层群安全高效开采的问题,运用理论分析和现场实测相结合的方法,分析了薄煤层上保护层开采的覆岩裂隙分布与演化、卸压机理及采空区瓦斯运移积聚规律,并结合北翼2#薄煤层22201首采保护层工作面的实际情况,介绍了2#薄煤层上保护层无煤柱巷旁充填技术,确定了留巷墙体埋管瓦斯抽采技术参数。现场试验结果表明,采用2#薄煤层上保护层无煤柱煤与瓦斯共采技术,实现了下邻近高瓦斯煤层群的全面卸压,形成了工作面Y型通风系统,大大减少采空区瓦斯涌入工作面,有利于高瓦斯突出危险性煤层群的安全高效回采。     

太原西山矿区煤层瓦斯赋存特征

选择太原西山矿区山西组2#煤和太原组8#煤为研究对象,对矿区瓦斯赋存特征进行了研究。研究表明,主要煤层对瓦斯的吸附能力强,瓦斯压力、瓦斯含量普遍较高,同一矿区太原组8#煤的瓦斯含量高于山西组2#煤,并随埋深增大而增高。煤层瓦斯含量与煤层的煤化程度,包括煤层埋深、围岩条件及透气性等煤层赋存条件、地质构造、水文地质条件密切相关。     

急倾斜煤层的开采分析

介绍了急倾斜煤层开采的现状,通过分析急倾斜煤层中可能出现的瓦斯问题、急倾斜煤层开采后岩层的移动以及急倾斜煤层开采分析等问题,论证了煤层的开采是一个综合性较强、影响和制约因素很多的复杂系统。开采急倾斜特厚煤层时利用高效安全的机械化采煤方法,在煤层厚度较大的情况下,可以实现开采方法工效高、工艺简单、掘进巷道少、吨煤费用低等优点。     

保护层工作面瓦斯综合治理技术

为了解决张集煤矿1122（1）保护层工作面开采时被保护层的大量卸压瓦斯涌入,造成保护层工作面开采过程中回风瓦斯浓度较大的问题,采用顺层钻孔抽采技术,上隅角埋管、插管抽采技术,尾抽巷、高抽巷、底抽巷抽采技术等综合瓦斯治理技术对其进行了治理。结果表明：采用上述瓦斯综合治理技术后,工作面瓦斯抽采率达到87.8%,有效地解决了保护层工作面回采期间的瓦斯问题。     

千米深井保护层开采煤层卸压效果分析

平顶山天安煤业股份有限公司十二矿己15-31010工作面垂深为1 015～1 130 m,为煤与瓦斯突出煤层,采用开采解放层己14煤层预抽瓦斯是解决己15煤层煤与瓦斯突出的关键技术,因此,针对深部保护层开采过程中下部煤层的卸压效果需进行深入分析。首先根据实际地质条件建立了三维数值模型,计算了己14煤开采过程中下部己15煤层的应力分布。计算结果显示,下部己15煤层在上部保护层开采过程中压力先升高后降低,在采面通过40 m后煤层压力降低至小于1 MPa;但在采空区外侧集中应力区,最大应力值高达42 MPa。现场监测数据显示,采空区下方煤层巷道瓦斯浓度显著增大,但外侧煤层巷道瓦斯浓度变化较小,在上方采面通过40 m后,巷道变形趋于稳定,煤层得到充分卸压。综合数值计算结果和现场监测数据可知,深部近距离保护层开采可以显著降低下部煤层压力,释放煤层瓦斯,但由于集中应力的影响,难以释放位于采空区边缘的下部煤层瓦斯。     

祥升煤矿多煤层联合开采优化方案研究

祥升煤矿经兼并重组后开采煤层为5层,是典型的近距离煤层群开采。而在近距离煤层群开采时往往因为开采顺序的不合理导致瓦斯从某工作面集中涌出,给瓦斯治理和巷道参数选择带来困难。文章通过预测各回采方案下工作面瓦斯涌出量,得出矿井瓦斯涌出量最均衡的方案为最优方案,为祥升煤矿的瓦斯治理及开拓开采方式的选择提供参考。