低透气性突出煤层群首采层水力割缝卸压抽采技术研究

针对中近距离松软低透气性突出煤层群抽采防突难题,以皖北矿区任楼煤矿突出煤层群瓦斯地质条件为工程背景,在对松软煤层水力割缝卸压增透机制、首采层割缝工艺参数等研究的基础上,提出了首采层煤巷条带水力割缝卸压增透、煤层群瓦斯联合抽采的综合治理技术,优化了钻孔布置方式,并进行了工程应用。结果表明:割缝实施后钻孔的瓦斯抽采浓度、单孔日均抽采纯量分别是常规钻孔的4.27倍、3.94倍,煤层透气性提高了22~31倍,首采层72号煤层割缝后的防突有效半径可提高至5 m以上,检验抽采半径5 m处的瓦斯含量指标为4.13 m 3/t,在有效解决首采层煤巷条带瓦斯灾害的同时,钻孔工程量降低了2/3以上。

保护层开采与卸压瓦斯协同抽采技术研究与应用

针对深部低透突出煤层群下保护层开采后上覆被保护层卸压瓦斯及下保护层瓦斯协同抽采的难题,新景矿采用“地面井预抽+高(低)位抽采巷”实现了被保护层卸压瓦斯及上隅角瓦斯的协同抽采。综合应用机械造穴、地面井压裂等增透措施,提高了新景矿15号煤层抽采效率。增透前后支管抽采瓦斯纯流量提高了2.27倍,缩短了保护层工作面预抽瓦斯的达标时间;通过对比15号煤层开采前后3号、8号及9号被保护层的卸压瓦斯地面井抽采瓦斯纯流量提高了1.85倍,实现了保护层与被保护层瓦斯的协同抽采,开采突出煤层群做到安全可控,对阳泉矿区煤层群安全高效开采具有重要的参考意义。

近距离突出危险煤层群卸压瓦斯抽采技术研究

近距离煤层群赋存分布较为广泛,开采条件下工作面回采期间瓦斯涌出来源多,瓦斯运移规律较单一,煤层开采更为复杂,亟需采取有针对性的技术措施。针对近距离突出危险煤层群开采时面临的“一层采动,多层卸压”和瓦斯治理困难等问题,本文以屯兰煤矿2号煤层为工程背景,利用FLAC3D软件模拟了工作面回采时的围岩应力场、位移场和塑性区分布情况,并以此为依据确立了上邻近层定向长钻孔的施工方案。研究成果表明,O形圈的宽度随煤层开挖的增加而增大。当屯兰2号煤层工作面开采进尺达到30 m时,O形圈范围已达15 m。卸压瓦斯大量解吸,且垮落带和裂隙带沟通了上覆煤层,并对上邻近层定向长钻孔抽采效果进行了考察,定向长钻孔瓦斯抽采量由最低的0.35到最高的1.03增加了65%、上隅角最高处浓度为0.58%相较最低处的0.16%下降了72%,由此可知,上邻近层定向长钻孔可有效减少上邻近层卸压瓦斯向采场空间涌出,实现煤与瓦斯高效安全共采。

某矿近距离突出煤层群首采工作面瓦斯治理技术研究

矿井瓦斯事故严重影响煤炭资源正常生产,针对高瓦斯矿井的瓦斯处理问题,采用经验总结、理论分析以及现场验证与实践的手法,对近距离突出煤层群首采工作面瓦斯治理技术进行了研究,具体分析了近距离突出煤层瓦斯分布特征,提出了穿层钻孔预抽采、工作面回采预抽采以及采空区埋管抽采的首采面瓦斯治理措施,并通过工程实践验证了瓦斯治理措施的可行性。

超大间距煤与瓦斯突出煤层群开采时保护层选择分析

开采保护层是煤与瓦斯突出煤层区域防突的主要措施之一,阳泉矿区七元矿井开采煤层群,其中主采15号煤层与上部82号煤层平均间距80 m,为合理选择超大间距煤与瓦斯突出煤层群的保护层,从保护层的突出危险性大小、保护层的保护效果及下保护层开采对上部煤层的安全开采影响程度等进行分析论证,确定15号煤层为相对理想的保护层,预计15号煤层开采后,对其上部的81、82号煤层均具有较好的保护效果。

低透气性近距离强突出煤层群瓦斯治理模式研究

低透气性近距离强突出煤层群首采层打钻极易喷孔,引发瓦斯安全事故。以皖北煤电祁东煤矿II三采区为例,基于首采层7_1煤分段压裂水平井预抽煤层瓦斯改性效果和上区段8_2煤定向长钻孔拦截抽采下临近层9煤卸压瓦斯效果,提出了综合运用分段压裂水平井、定向长钻孔、地面钻井、多用底板巷、顶板走向钻孔等技术的瓦斯治理模式,可有效减少井下工程量,提高钻孔施工及抽采效率,保证煤层安全高效开采。该模式演变后可进一步减少巷道和钻孔工作量,有效缓解接替紧张压力。

深部煤层渗透特征及首采关键层卸压改造技术

针对我国煤层开采地质条件复杂、含煤地层中煤层群广泛发育、突出煤层群瓦斯灾害严重的特征,采用理论分析、数据统计和工程实践相结合的方法,系统分析了我国深部煤储层渗透特征,即深部煤体呈天然粉化结构,微、小孔发育,渗透率通常小于10^(-6)μm^2;提出了应依据安全性、经济性和统筹规划的首采关键层选择内涵和首采关键层"钻孔卸荷"的理论模型,确定在埋深大于800 m时,吨煤钻孔长度、钻孔间距等定量化关键指标;在此基础上,介绍了我国采用地面井压裂、井下顺层钻孔和穿层钻孔改造首采关键层的技术途径,配合邻近层卸压瓦斯抽采方法构成立体瓦斯抽采模式,实现了高瓦斯突出矿井煤与瓦斯2种资源的安全高效开采。

近距离突出煤层群煤与瓦斯共采模式研究

为有效提高矿井防突能力,解决矿井高产高效与抽、掘、采接替紧张的矛盾,分析古交矿区煤与瓦斯赋存规律和矿井生产特点,总结淮南、晋城、松藻、平顶山矿区的共采模式及其技术特点,论证其共采模式或经验在古交矿区的适用性,优化山西组近距离突出煤层群的抽、掘、采接替顺序和递进式模块化预抽范围,提出古交矿区三区联动煤与瓦斯协调共采模式。

近距离突出煤层群联合防突管控体系研究

近距离突出煤层群开采突出危险性大,且易误穿煤层引发煤与瓦斯突出等事故。通过建立近距离突出煤层群联合防突管控体系,应用区域突出危险性分区分级预判、区域措施智能化设计、措施效果联合检验、联合区域验证、工作面突出危险性持续分析与管理等技术,解决了近距离突出煤层群开采不同阶段防突需求面临的难题,实现近距离突出煤层群联合防突的有效控制,为试验矿井乌兰煤矿近距离突出煤层群工作面安全回采提供了保障。

基于合理采掘部署的突出煤层群开采区域防突措施

贵州西部煤矿区属突出煤层群开采,采掘部署不合理、采掘接替失调是实现安全高效生产的核心难题,尚未得到有效解决。以水城矿区玉舍中井为例,通过对煤层瓦斯赋存、保护层开采、采掘部署等进行深入分析,建立了保护层多重叠加采动影响的区域防突措施。并对矿井采掘部署进行调整,提出采面接替和达产五年规划,为矿井解决上述问题提供了切实可行的技术途径,可为实现矿井安全高效生产和可持续发展奠定基础。

下山揭穿近水平近距离煤层群防突技术实践

为了确保下山掘进揭穿近水平煤层群时的安全,根据下山揭近距离近水平煤层群的赋存特点,结合杨柳矿的主井井底检修斜巷揭煤实例,提出了一套较为安全经济的下山揭近水平煤层群的防突技术方法,并顺利揭穿杨柳矿主井井底检修斜巷煤层群,实践证明下山揭近水平煤层群的防突技术方法效果较好。

近距离突出煤层群无煤柱开采及立体抽采技术

为解决沙曲矿在近距离突出煤层群开采过程中瓦斯超限的问题,采用理论分析、实验室和现场试验等手段分析了首采工作面瓦斯涌出量大、大采高沿空留巷困难、抽采难以达标等问题,提出了近距离突出煤层群无煤柱开采瓦斯立体抽采技术和大采高沿空留巷关键技术。结果表明:该技术实现了4.2 m大采高工作面沿空留巷,沿空留巷断面收缩率控制在34%以下,保证断面尺寸大于8.0m2,以满足矿井通风与瓦斯治理的需求;工作面瓦斯抽采率达71.2%,煤炭采出率提高了13%。

急倾斜煤层群突出规律及防突对策研究

为探究急倾斜煤层群的防突对策,以巨源煤矿21次突出事故为例,将9个突出煤组按煤种分为贫煤和瘦煤,分别从煤层厚度、煤层倾角、埋深、地质构造等影响因素分析了突出规律;并提出了建立防突管理体系、完善防突技术体系和探索防突新技术的防治对策。

近距离煤层群上保护层开采在义忠煤矿的应用

义忠煤矿属于近距离煤层群开采,矿井实际开采煤层为9#、11#、14#煤层,层间距分别为17、13 m,通过分析选取9#煤层为上保护层开采,可以有效地防治被保护层的煤与瓦斯突出事故。当9#煤层11091工作面进行开采后,11#煤层11111工作面瓦斯渗透系数从原始煤层的0.516m2/MPa2·d增大至8.348 m2/MPa2·d,透气性增大10多倍,最大瓦斯残余含量降为5.859 8 m3/t,防突效果显著,保证了矿井的安全生产。

煤层群保护层开采研究的现状与趋势

随着矿井开采深度的增加,煤与瓦斯突出愈加严重,保护层开采作为防治煤与瓦斯突出最有效、最经济的一种方法而成为研究热点.通过国内外相关文献的整理和分析,以保护层开采判别准则为基础,结合保护层开采后的理论分析,文章分上保护层和下保护层两类,对相似材料模拟、数值模拟和现场考察来确定保护范围的研究现状进行了总结,分析存在的问题,为保护层开采的进一步研究提供参考.

松软低透煤层群开采保护层工作面瓦斯综合治理技术

为了解决渝阳煤矿突出矿井煤层群开采保护层工作面时瓦斯涌出的问题,采取了"U+尾排"通风、大直径深孔预抽本煤层瓦斯、底板穿层钻孔抽采瓦斯等综合治理措施,治理效果表明:回采期间工作面回风流中瓦斯体积分数控制在0.7%以下,工作面月产量提高了50%。解决了保护层工作面的瓦斯超限问题,同时提高了工作面的回采速度,实现了安全生产。

兴隆煤矿突出煤层群首采煤层调整论证及应用

兴隆煤矿首采层5煤层实际采掘过程中出现了煤层赋存不稳定,煤层瓦斯含量高,掘进速度缓慢,采掘接替异常紧张等问题,且在被保护层8煤层开采时多次出现区域验证指标K_1值超标和瓦斯超限现象。针对这些问题,从保护层选择、区域瓦斯治理、开采技术条件等多维度对突出煤层群保护层开采进行论证,确定兴隆煤矿将首采5煤层调整为12煤层具有可行性。实践证明,矿井将12煤层作为保护层首先开采有效缓解了矿井采掘接替紧张的问题,并实现了矿井瓦斯的有效治理和矿井的安全高效生产。

强突松软煤层群综采面瓦斯立体治理技术研究

针对煤与瓦斯突出矿井松软煤层群开采的瓦斯治理难点,以贵州青龙矿井为研究对象,研究了强突松软煤层群综采工作面瓦斯立体治理技术。采取了底板岩巷穿层钻孔抽采、本煤层顺层钻孔抽采、走向高抽钻孔抽采、采空区埋管抽采及沿空留巷Y型通风治理上隅角瓦斯等综合瓦斯立体治理技术。现场试验表明,立体治理瓦斯取得了明显的效果,解决了回采时工作面瓦斯超限问题,实现了强突松软煤层群综采工作面的安全高效回采。

煤层群上保护层开采保护效果现场考察

针对新庄孜矿B组煤多层突出煤层开采过程中,大剥皮式的保护层开采方式造成保护范围逐层减小、可采出量严重损失等问题,根据巷道实际布置情况分别选择3个合适位置施工考察钻孔,对B8煤66208工作面开采过程中,B6煤层倾向和走向方向上的瓦斯压力、瓦斯含量和煤层变形进行现场考察。确定B8煤倾向上部、下部卸压角分别为79°和86°,走向方向卸压角75°,实际卸压角均比理论值大,保护范围也发生了扩界。B8煤层开采后B6煤的透气性系数相比原始煤层透气性系数增加了902倍,瓦斯压力和瓦斯含量分别降至0.22 MPa和2.43 m^3/t,B6煤层消突效果显著。

近距离突出煤层群合理开采顺序优选方法

针对近距离突出煤层群合理开采顺序存在的问题,结合保护层开采原则,构建了基于一票否决和综合类指标相结合的合理开采顺序优选方法,并对贵州五轮山煤矿开采的6层煤的合理开采顺序进行优选评价,优选顺序与矿井生产实际相吻合,对矿井的安全高效生产提供技术支撑,同时也为类似开采条件矿井首采层选取、瓦斯治理提供有力的保障。