五轮山煤矿顺层钻孔瓦斯抽采半径研究

以五轮山8~#煤层为研究对象,分别采用含量法与流量法对8~#煤层进行顺层钻孔瓦斯抽采半径测试研究。结果显示,经过5个月的测定,含量法测定的顺层钻孔有效抽采半径为0.31～0.93 m,顺层钻孔抽采影响半径为0.81～1.70 m;流量法测定的顺层钻孔有效抽采半径为0.685～1.002 m。经过综合分析后,最终确定五轮山煤矿8~#煤顺层钻孔的有效抽采半径为1.00 m。     

五轮山煤矿瓦斯抽采钻孔封孔工艺优化研究

为了解决五轮山煤矿瓦斯抽采钻孔抽采瓦斯浓度低、纯量小和有效抽采寿命短等技术难题,提出"两堵一注"带压封孔和定点封孔技术。通过试验研究表明:采用"两堵一注"带压封孔方式后,单孔抽采瓦斯浓度较普通封孔提高30%;定点封孔单孔瓦斯抽采浓度提升2.6倍,瓦斯抽采纯量提升5倍。2种技术均能有效解决五轮山煤矿瓦斯治理难题。     

五轮山顺层钻孔抽采半径的数值研究

为了确定五轮山煤矿顺层钻孔有效抽采半径,以8煤为研究对象,采用数值模拟法对其进行了研究。同时与瓦斯含量法、钻孔流量法的测定结果进行比较分析,得出瓦斯含量法与流量法测定结果与数值模拟法基本一致。判断出数值模拟法是准确、有效的,并合理确定五轮山8煤顺层钻孔有效抽采半径为1.80 m。     

基于LS-DYNA的爆破增透数值研究

为了解决五轮山煤矿的煤层透气性低,瓦斯抽采效率低等问题,提出了采用煤层预裂爆破,增加透气性的技术来提高瓦斯抽采率。为了确定预裂爆破过程中最佳参数,运用软件LS-DYNA在动态下数值模拟不同孔间距下预裂爆破后煤体的裂隙和孔隙发育情况;设计3种不同孔间距抽采孔,对比分析预裂爆破的影响效果,最终结合实际,确定爆破孔布孔间距为4.5m时效果较好。同时对1805运输巷进行了预裂爆破试验,分析试验结果可知:总管路在爆破试验前的平均瓦斯浓度为6.8%,爆破后浓度快速增大,高达9.9%;同时平均瓦斯纯量也由0.07m~3/min增加到0.48m~3/min。瓦斯浓度相比爆破前提高了46%,瓦斯纯量比爆破前增加了6.85倍。测定爆破增透前、后K_1值和S值,爆破前K_1值为0.61mL/(g·min~(0.5)),爆破后下降至0.42mL/(g·min~(0.5)),小于安全值0.5mL/(g·min~(0.5))。瓦斯抽采率大大提高,可以降低瓦斯灾害的危险性,确保煤矿安全高效生产。