地应力对瓦斯渗流特性及瓦斯抽采效果影响的试验研究

本文应用FLAC3D数值模拟软件对潞安集团余吾煤业公司煤层建立数值模型,模型比例为1∶1,得到不同类型断层下的动采应力分布数据。通过实例,定量分析了地应力对煤层瓦斯压力和瓦斯含量的影响以及潞安矿区地应力变化与煤岩渗透率关系。

余吾煤业3#煤层N3102工作面瓦斯抽采半径考察

以余吾煤业N3102工作面回风顺槽掘进工作面为工程背景,运用抽采流量法研究分析了N3102工作面本煤层钻孔布置参数与抽采时间的关系。最终确定N3102工作面回风顺槽处当预抽期达到120 d时,抽采半径约为1.5 m;当预抽期达到215 d时,抽采半径约为2.0 m;当预抽期达到258 d时,抽采半径约为2.5 m;当预抽期达到364 d时,抽采半径约为3.0 m。通过考察,该研究结果对类似条件巷道的钻孔施工参数及预抽时间选择具有一定的指导意义,有利于煤层的安全高效开采。

掘进工作面干式除尘系统的优化研究及应用

为了实现安全高效绿色生产,在余吾煤矿应用了干式除尘系统,并且对该系统进行了优化研究。分别在掘进机司机处、转载机机尾处以及风机出口处布置3个测点测量粉尘浓度;探究了除尘器抽出式风筒与巷道压入式风筒组合方式以及抽出式与压入式风量比对除尘效果的影响。实验结果表明,当抽出和压入风筒分别距离迎头5 m和15 m,抽出风量与压入风量的比例为1.1时,各测点粉尘浓度最小,总体全尘和呼尘除尘效率分别达到97.8%和93.4%,除尘效果显著。

单一厚煤层高强度开采瓦斯治理技术

针对单一厚煤层高强度开采工作面瓦斯治理还没有成套的技术措施,通过二维相似模拟试验和数值模拟研究采动过程中的周期来压规律、“三带”的分布规律、采煤工作面的应力分布规律、裂隙分布特征,提出了利用顺层钻孔、高抽巷进行瓦斯抽采的综合治理技术措施。现场试验表明,通过顺层钻孔瓦斯抽采,抽采率达到了47.91%,高抽巷平均瓦斯抽采量为13 m^(3)/min,是绝对瓦斯涌出量的40%左右,使工作面上隅角的瓦斯未出现超限现象。

余吾煤业煤巷掘进工作面粉尘浓度测试方案研究

以余吾煤矿煤巷掘进工作面为例,从测点选置、采样过程和数据三个方面分析,结合矿井安全生产的有关因素,对掘进工作面呼吸性粉尘浓度进行测试,并提出了相关改进建议。

干式除尘装置在余吾煤业的应用与改进

为进一步降低掘进工作面的粉尘浓度,余吾煤业引进干式除尘装置。针对使用过程中存在的问题,通过优化除尘装置安装方式,采用悬挂安装方式,实现随掘进工作面同步移动;通过对负压风筒进行加固优化,解决了负压风筒出现变形、吸瘪问题。干式除尘装置工作时,综掘工作面全尘和呼尘的除尘效率均在93%以上,除尘效率较高。综掘工作面作业环境明显改善,对现场作业人员身体健康大有帮助。

煤层顶板炭质泥岩瓦斯解吸规律研究

为研究煤层顶板炭质泥岩的瓦斯解吸规律,本文自行搭建瓦斯解吸试验装置,进行了不同粒径、不同温度、不同平衡压力条件下的炭质泥岩瓦斯解吸试验。试验结果表明:顶板炭质泥岩具有一定的瓦斯吸附能力,其瓦斯解吸量与瓦斯解吸速率同粒径呈负相关关系,同温度及平衡压力呈正相关关系,研究结果可对顶板瓦斯异常涌出的防治提供理论参考。

钻孔支护密封一体化工艺研究

松软破碎煤层瓦斯抽采钻孔成孔过程中会存在钻孔塌陷、漏风等问题,严重影响瓦斯治理效果。钻孔支护密封一体化技术能够实现钻孔近孔口段支护与高质量封孔,为瓦斯高效抽采提供保障。余吾煤业有限责任公司S3102工作面应用钻孔支护密封一体化技术,同时将传统护孔管支护钻孔作为对照,对比分析了不同支护方式下钻孔100 d的瓦斯抽采数据。研究发现,采用钻孔支护密封一体化工艺的钻孔单孔瓦斯流量均值提升约32%,平均抽采浓度提升约46%。

2~#瓦斯抽采井在S5202工作面中的应用

为解决采空区瓦斯涌出量过大的问题,余吾煤业决定在S5202工作面布置瓦斯抽采井。根据余吾煤业S5202工作面2~#瓦斯抽采井的抽采情况,详细探讨了瓦斯抽采井对工作面瓦斯治理的影响,从而确认回采长度在25.6~76 m之间时,地面抽采井与高抽巷抽采相互影响,且地面抽采井不适用于单一厚煤层的瓦斯治理工作。

特大断面断层破碎带中锚注支护技术的应用

王庄煤矿7105风巷掘进期间突遇一落差为6.0 m断层,由于受断层破碎带的影响,巷道围岩松散破碎范围大,裂隙发育。如采用工字钢配合巷道原有锚网索联合支护方式,不仅支护成本很高,而且在很大的构造应力的作用下,巷道很难保证长期稳定,容易导致边回采、边维修的被动局面,甚至对矿井安全生产造成严重威胁。因此必须寻求新的支护体系以期解决这一难题。锚注支护就是针对节理、裂隙发育、断层破碎带等松散、破碎情况,利用锚杆注浆技术,改变围岩结构,提高围岩力学参数和整体性,能够切实解决巷道掘进过程中顶板破碎问题,实践证明效果显著。

新型起吊站在井下的实践应用

阐述了更新起吊站的背景,介绍了起吊站的打设方法并验证了起吊站的起吊力,认为锚索吊装梁起吊站完全满足井下作业安全要求。