我国煤矿水力化技术瓦斯治理研究进展及发展方向

针对我国深部高瓦斯煤炭开采所面临的关键难题,总结分析了目前我国煤矿水力化技术治理瓦斯的研究现状,并指出水力化技术是深部高瓦斯突出煤层卸压增透及区域瓦斯治理的关键技术。通过分析水力压裂、水力割缝、水力冲孔等水力化技术的卸压增透及消除瓦斯突出危险性的机理、技术工艺和工程实践等方面的主要进展,发现了目前水力化技术尚未解决的关键技术问题,并且提出了需待研究的主要内容,为水力化技术的发展指明了方向。

煤矿瓦斯治理过程控制方法研究

为确保区域防突措施效果,提出了瓦斯治理过程系统及过程系统控制的概念,给出了区域防突措施过程系统模型,分析了3种典型的区域防突措施过程系统及特征参数,并以穿层钻孔结合顺层钻孔预抽煤层瓦斯技术为例详细介绍了瓦斯治理过程跟踪控制和节点控制方法。

霍尔辛赫矿3502工作面“以孔代巷”瓦斯治理技术研究与应用

为进一步提升顶板高位裂隙定向长钻孔抽采效果,根据霍尔辛赫矿3502工作面综合柱状图及顶板“三带”分布规律,对工作面“以孔代巷”采空区卸压瓦斯抽采技术进行了研究,考察分析了3502工作面2号定向钻场顶板高位裂隙定向长钻孔抽采浓度、纯量和抽采混合量随工作面回采距离变化关系,确定了最佳抽采效果层位,总结了钻孔合理布置位置,节约了施工时间和成本,实现了工作面采空区及上隅角瓦斯零超限目标,确保了回采工作面在低瓦斯状态下高效回采。

煤矿瓦斯治理“先抽后采”的实践与作用

分析了“先抽后采”概念的内涵及对煤矿瓦斯治理的作用,在研究煤矿煤层瓦斯赋存特点的基础上,综合分析了煤矿瓦斯抽采方法,结合煤矿瓦斯治理的实例和煤矿重特大瓦斯事故案例,对我国煤矿瓦斯治理提出了以下建议,即在有条件的情况下尽可能优先采用区域性瓦斯治理方法,强突出危险煤层和超大井型高瓦斯矿井必须采用区域性瓦斯治理方法.

中国煤矿区域性瓦斯治理技术的发展

随着中国煤矿开采深度的增加,煤与瓦斯突出矿井和突出煤层的数量不断增加,以保护层开采及卸压瓦斯抽采技术和强化预抽煤层瓦斯技术为代表的区域性瓦斯治理技术,得到了长足发展.通过中国煤矿煤与瓦斯突出灾害严重性分析,阐述了煤与瓦斯突出灾害区域性治理的必要性,在此基础上分析了中国区域性瓦斯治理技术的发展过程、保护层开采及卸压瓦斯抽采技术和强化预抽煤层瓦斯技术的发展现状,还总结了淮南、淮北、阳泉和沈阳4个矿区区域性瓦斯治理技术的应用实例,最后对中国区域性瓦斯治理技术的应用前景进行了展望.

大平煤矿重特大瓦斯事故关键链分析及对策研究

基于事故树理论提出事故关键链概念,并给出分析事故关键链的一般过程。通过对2004年大平煤矿"10.20"特大型煤与瓦斯突出引发特别重大瓦斯爆炸事故分析,得出该矿未及时升级为煤与瓦斯突出矿井等5个事故关键链是引发事故的主要原因。应用结果表明:利用事故关键链方法分析煤矿重特大瓦斯事故,切断事故关键链,可以有效避免事故发生,从而提高煤矿生产安全性,并对同类煤矿事故预防有一定的指导意义。

基于开放的复杂巨系统理论的煤矿生产重大瓦斯事故研究

20世纪80年代钱学森院士等一批中国学者提出了开放的复杂巨系统理论,根据这一理论,系统分析了矿井生产系统的复杂性,提出了矿井生产系统就是一个典型的开放的复杂巨系统。用开放的复杂巨系统理论分析煤矿生产重大瓦斯事故,可以有效避免矿井瓦斯爆炸,从而提高煤矿生产安全性。

山西地区典型矿井瓦斯治理技术服务与工程实践

分析了山西地区高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井瓦斯治理现状,阐述了驻点开展瓦斯治理技术服务后,被服务矿区在瓦斯治理理念、技术、管理等方面发生的一系列重大变化,总结了山西特定煤层群瓦斯地质条件下的瓦斯治理技术工程实践及取得的治理效果,对类似条件下的矿区具有一定的借鉴意义。

基于底板岩巷全生命周期瓦斯治理技术研究

对于缺乏开采保护层条件的矿井,底板岩巷条带预抽煤层瓦斯是主流瓦斯治理方法。分析指出底板岩巷在实际应用中存在空间层位选择差异较大、穿层冲孔致煤巷围岩稳定性差、底板岩巷掘进造价高且利用效率低等问题。以底板岩巷为基础,考虑整个煤炭生产过程中的瓦斯问题,提出了基于底板岩巷全生命周期瓦斯治理技术,形成了“层位优选-穿层冲孔-穿层注浆-采动抽采-矸石回填”五位一体的瓦斯综合治理模式。以首山一矿为例,通过测定采煤工作面地层的岩石力学性质,基于数值方法分析了巷道掘进和工作面回采条件下底板岩巷的稳定性,根据围岩损伤特征和采动围岩应力分布,确定了将底板岩巷布置在采煤工作面运输巷下部16 m、与上部运输巷内错1 m位置。对底板岩巷穿层水力冲孔钻孔布置进行优化,设定了组间距6.4 m、每组按单双号交错打孔的方案,通过测定水力冲孔钻孔残余瓦斯压力得出水力冲孔有效影响范围超过4 m,钻孔瓦斯浓度较高、衰减较慢,条带预抽效果良好。通过穿层注浆技术改善上部破碎煤体性质,钻孔窥探显示经过穿层注浆加固后的煤体强度提高、破碎程度降低,巷帮变形量监测结果表明巷道围岩整体稳定性较好、煤层强度提高,钻屑量监测结果表明注浆加固范围超过5 m,有效降低了巷道掘进的突出危险性。通过底板岩巷穿层钻孔,对工作面回采期间采动卸压瓦斯进行抽采,发现采动有效影响范围为采煤工作面前方50 m,采动影响区内瓦斯抽采效果良好,采煤工作面风流瓦斯体积分数降低至0.45%以下,有效降低了采煤工作面瓦斯浓度。回采结束后,设计了底板岩巷矸石回填方法,以降低矸石出井成本,提高巷道利用效率。

瓦斯发电余热制冷技术在煤矿热害治理中的应用

介绍矿井热害治理及热电冷联供技术在煤矿热害治理中的基本原理及主要特点,分析总结了各种制冷方式在矿井热害治理中的应用特点,矿井余热吸收式制冷满足矿井热害治理需求的同时,也满足了节能减排和环境保护的要求。

低渗煤层大直径钻孔瓦斯抽采参数优化研究

针对低渗煤层瓦斯抽采存在预抽难度大的问题,提出大直径钻孔预抽能够降低低渗煤层瓦斯含量的方法。但由于低渗煤层对气固耦合效应影响敏感,抽采中渗透率变化过程不明确,导致大直径钻孔抽采参数设计依据不足。首先分析了低渗煤体渗透率演化的主控因素,建立了煤层瓦斯运移理论模型,模拟研究了大直径钻孔不同工况下对低渗煤体的瓦斯抽采效果,对比分析不同孔径、负压、孔间距下煤层瓦斯渗流规律。结果表明钻孔孔径越大造成的煤体卸压区越大,瓦斯抽采量越高,瓦斯残余含量也越小,但抽采效果增加幅度逐渐降低。负压越大瓦斯抽采量越大,但差别较小,因此负压对提升抽采效率影响较小。受渗透率演化的影响,不同钻孔间距下瓦斯抽采总量差别较大,在间距为3 m时,40~120 d阶段内抽采量最高,后期抽采量缓慢下降。间距5 m时抽采总量最高,抽采范围内的瓦斯残余含量降低较多。现场优化抽采后的瓦斯抽采纯量与模拟结果一致,表明了研究结论可靠。该研究结果可为煤矿井下大直径钻孔瓦斯抽采参数设计提供理论依据与应用参考。

煤矿封闭采空区瓦斯发电气源储量预测方法研究

为解决山西省重点工程高河煤矿乏风氧化发电项目瓦斯气源不足问题,提出了通过抽采已封闭采空区瓦斯,用以补充气源的方案,探讨了各类采空区瓦斯储量的计算方法及可利用性的评估方法。研究结果表明:高河煤矿W1303和W1305采空区瓦斯储量分别为508508m3和1163879m3,抽采可持续性较强,而E1302采空区瓦斯储量仅为105147m3,储量少,抽采时间短,可持续性较差,此采空区压斯预计抽采时间能够达到一年,但半年后有新的采空区可以接替,从而实现采空区抽采的持续性。此方法对瓦斯发电工程前期投资中瓦斯可利用性评估具有重要指导意义。

浅谈煤矿瓦斯治理及防突问题应对措施

目前我国煤炭开采量不断增加,瓦斯事故发生数量也逐年递增,瓦斯防治工作还存在一定的问题,未来急需解决。首先对瓦斯治理的必要性进行阐述,其次分析了煤矿瓦斯形成的原因,最后提出煤矿瓦斯治理及放突问题的解决措施,以供参考。

论当前煤矿瓦斯治理的过程控制方法

由瓦斯引起的事故在煤矿中时有发生,严重威胁了煤矿工人人身安全,并造成巨额的经济损失。为了保障煤矿的生产安全,就必须要加强瓦斯治理。尽管瓦斯引发的事故破坏性极大,但是采用合理的防治方法,对瓦斯治理的过程进行严密的控制,可以有效降低瓦斯事故的发生率,提高煤矿生产的安全性。

打钻与瓦斯抽采精细化管理在煤矿中的应用研究

新时期,在矿井瓦斯治理过程中,要切实结合先进的技术工艺,通过提高打钻与瓦斯抽采精细化管理水平,实现打钻与瓦斯抽采管理“精细化、规范化、最大化、信息化”,实现瓦斯“治得住、治得快、治得省”的理念,实现矿井瓦斯治理水平质的提升。

近距离煤层群首采保护层工作面瓦斯综合治理技术研究

瓦斯治理仍是世界性难题。本文针对赤峪煤矿近距离高瓦斯煤层群首采保护层C0202工作面瓦斯治理问题,提出了沿空留巷Y型通风配合本煤层顺层钻孔、两巷底板穿层钻孔、顶抽巷高位穿层钻孔、采空区埋管的"五措并举"治理措施,实现了工作面成功连续留巷200m,瓦斯抽采率高达70%,回风流瓦斯浓度控制在0.4%左右的效果,保证了工作面的安全高效开采。该研究成果可为赋存条件相似的煤层群开采瓦斯治理提供借鉴。

彬长矿区大佛寺煤矿区域瓦斯治理

阐述了陕西彬长矿业集团大佛寺煤矿较为特殊的瓦斯地质条件,矿井为解决高瓦斯长期困扰矿井安全生产的技术难题,通过实施保护层开采、区域预抽等一系列工程措施,实现了由局部瓦斯治理向区域瓦斯治理的根本转变,取得了良好的社会经济效果。

浅谈煤矿瓦斯综合治理措施

瓦斯事故是制约我国煤炭产业可持续发展的一项重要问题,也是影响社会稳定和和谐社会的突出问题,如果不具备良好的瓦斯危害防治意识,安全生产管理落实不到位,对煤炭产业的发展将十分不利,可能造成难以估计的人员和财产损失。本文首先对煤矿瓦斯的危害进行分析,其次对煤矿瓦斯的综合治理措施进行阐述,提出了解决煤矿瓦斯危害的方法。

复杂条件下近距离煤层群瓦斯综合治理技术研究

中兴煤业属近距离煤层群开采,回采的3203工作面因上下临近层卸压瓦斯涌入制约了工作面的安全高效开采。在前期瓦斯治理难以满足生产及巷道布置现状下,实施了非等长保护层开采试验及“两堵一注”注浆封孔技术。通过考察印证了在低透气性近距离煤层群的复杂条件下时,优先开采关键保护层是区域治理首选途径,形成了复杂条件下低透气性近距离煤层群“开采保护层、底抽巷穿层预抽近距离煤层群掩护煤巷条带、回采区域顺层钻孔预抽”的消突模式。

瓦斯抽放技术在煤矿生产中的应用研究

在煤炭生产行业,随着科技的不断发展,各种新技术不断涌现,本文主要针对煤矿瓦斯抽放的应用现状进行讨论和总结,提出目前在瓦斯抽放环节存在的问题和不足并提出改进意见,最后对瓦斯抽发技术的发展趋势进行分析和展望,对煤炭企业保障安全生产,实现能源供给的高效性和可持续性方面具有一定的参考价值和借鉴意义。