伪倾斜后高抽巷配合走向高抽巷瓦斯抽放技术

针对寺家庄矿回采工作面初采期瓦斯涌出异常,邻近层瓦斯涌出量大的问题,采用伪倾斜后高抽巷配合走向高抽巷技术,对其抽放技术机理和抽放效果进行了研究。结果表明:伪倾斜后高抽巷能成功解决初采期瓦斯的不均衡涌出和频繁超限的难题,使初采时间缩短了9 d;走向高抽巷在冒落"三带"形成后,抽放纯量增加至110.71 m3/min,抽放率达88.35%,抽放效果良好。

走向高抽巷合理层位的FLUENT数值模拟

为获取走向高抽巷抽采瓦斯的最佳位置,构建走向高抽巷条件下的采空区瓦斯运移模型.通过FLUENT数值模拟软件分析了高抽巷与回风巷不同平距,与煤层顶板不同垂距条件下,抽采瓦斯的效果.数值模拟和现场应用结果表明:高抽巷布置在回风巷附近,与倾向断裂线边界0.46倍带宽(回风巷侧裂隙带);且位于冒落带之上,与其边界垂高2.8倍采高时,效果最好,能有效解决工作面瓦斯超限问题,保证工作面安全回采.

东庞矿瓦斯抽放参数优化数值模拟

利用FLUENT建立瓦斯抽放模拟的数学模型,并运该模型对东庞矿2609工作面走向高抽巷的三个水平距离、五个瓦斯抽放高度进行了瓦斯抽放数值模拟。通过比较,水平距离为64 m、抽放高度为11 m时的抽放效果最佳。现场抽放的数据与数值模拟的结果基本吻合,为东庞矿工作面安全高效生产提供了指导。

突出煤层群保护层开采及巷道布置研究

针对西上庄矿井高瓦斯、煤与瓦斯突出煤层群开采存在的瓦斯防治难题,选择弱突煤层作为保护层开采,采用理论计算判定方法论证了下保护层开采的可行性,确定了下保护层的保护垂距。在此基础上对采区主要巷道系统布置方式进行研究,确定突出煤层群开采的主要巷道布置参数。

煤层顶板走向钻孔瓦斯抽放技术的应用

依据工作面开采后采空区上覆岩层形成的“O”型圈,通过在采煤工作面顶板中合理布置走向钻孔和开掘高抽巷,配合老塘埋管,对采空区瓦斯进行联合抽放,成功解决了高瓦斯工作面风排瓦斯能力不足和工作面上隅角瓦斯积聚的问题,保障了煤矿安全生产。

煤层顶板走向钻孔(巷道)瓦斯抽放技术的应用

依据工作面开采后采空区上覆岩层形成的“O”型圈,通过在采煤工作面顶板中合理布置走向钻孔和开掘高抽巷,配合采空区埋管,对采空区瓦斯进行联合抽放,成功解决了高瓦斯工作面风排瓦斯能力不足和工作面上隅角瓦斯积聚的问题,保障了煤矿安全生产。

近距离煤层群走向高抽巷层位布置研究

深部近距离煤层群煤炭开采面临瓦斯治理难题,走向高抽巷是解决邻近层瓦斯的重要技术之一,高抽巷层位是影响抽采效果的关键。基于采动裂隙“O”形圈理论阐述了走向高抽巷抽采邻近层瓦斯作用原理,采用裂缝带高度经验公式及关键层理论,提出了走向高抽巷层位的理论计算方法。阳泉矿区应用实践表明,高抽巷与15号煤层的层间距在由30 m增加至80 m时,瓦斯浓度呈降低趋势且变化趋缓,抽采瓦斯混合量与瓦斯纯量呈增大趋势,变化趋势的拐点为层间距70 m或者层间距与煤厚比值为9.5左右,与理论计算结果一致。

基于偏“W”型通风系统-走向高抽巷的采空区瓦斯治理技术

为充分发挥走向高抽巷和偏"W"型通风系统的优点,确定走向高抽巷的最佳抽采位置,通过Geometry和Mesh建立相对应的数值模型,然后使用Fluent软件进行采空区及综放工作面瓦斯运移规律的数值模拟和分析。分析结果表明:高抽巷布置于与工作面顶板垂距35 m(10倍采高处)和回风巷平距30 m的断裂带中抽采效果最好,且能有效防治上隅角瓦斯超限,确保综放工作面安全高效地生产。

综放工作面瓦斯涌出特征及防治技术

针对综放开采条件下瓦斯涌出问题,选取阳煤五矿为研究对象,基于现场通风、瓦斯数据,统计分析综放工作面的瓦斯涌出特征,结合阳煤五矿瓦斯赋存规律及覆岩裂隙演化规律,对综放条件下瓦斯涌出特征的原因进行分析,理清了综放工作面瓦斯涌出规律,基于此规律总结分析了综放工作面瓦斯防治技术,通过布置内错尾巷以构建"U+I"型通风方式实现了上隅角瓦斯治理,通过布置走向高抽巷实现了邻近层瓦斯卸压抽采,抽采量高达100m3/min,抽采率超过90%。

准备工作面走向断层探测技术的应用研究

走向断层的发育对煤矿准备工作面的布置和回采影响巨大,为准确探明地质构造,以山西华晋吉宁煤业2107准备工作面为试验现场,优选先进的SummitⅡEx防爆槽波地震仪,合理布置检波器孔和炮孔,开展槽波地震反射法勘探及相关研究。结果表明:选取1100 m/s的槽波速度、140Hz的槽波主频和115~150Hz的槽波频谱区间进行处理和计算,本试验共探测出2处反射异常界面,分别推断为2107准备工作面附近F7和F5断层的漂移,经钻探验证,探测效果良好,另外,2107回风巷已掘巷道的反射同相轴也十分清晰,间接证明了槽波地震反射法探测空巷的可行性。

采用走向高抽巷抽放综放面上邻近层瓦斯研究

根据综放工作面瓦斯的来源及涌出特点,探讨了采用走向高抽巷抽放综放面上邻近层瓦斯,实现大通道、大抽出率的连续抽放,保证综放工作面瓦斯不超限的技术。

三软煤巷掘进工作面应力集中数值模拟分析

针对三软煤层特殊地质条件下煤巷掘进工作面前方应力分布规律不清的问题,利用COMSOL软件对三软煤层煤巷掘进工作面建模,选取相似参数,研究巷道周围应力集中宽度。分别开挖5,10,15 m的距离,观察应力云图和应力变化曲线,同时分析工作面前方煤体Y方向应力图及沿路径Y方向应力变化曲线,得出掘进工作面前方卸压区范围为0～2 m,应力集中范围为2～20 m,峰值距工作面4～6 m;巷道两侧卸压区范围为0～2 m,应力集中范围为2～16 m,峰值距工作面4～5 m的结论。通过煤巷掘进工作面应力集中范围数值模拟分析得出的结论,能够为巷道两帮顺层钻孔封孔长度及锚杆支护的深度提供理论依据。

复杂地质条件下快掘配套走向梁支护技术研究

黄陵一号煤矿智能化无人开采技术成功应用后,对巷道围岩支护提出新要求,首先要为智能化设备运行提供良好的开采条件,回采巷道实现“一次支护,永不返修”的目标,满足智能化开采需求;其次,回采巷道要能满足矿井综采工作面安全生产要求,保证矿井采、掘接续平衡,综合考虑回采巷道掘进、支护时间在每循环作业过程中占比较大,因此考虑在回采巷道采取“掘、支平行作业”的掘进方式,达到快速掘进的目标。基于以上两点,结合回采巷道开采地质条件以及开挖后围岩应力情况,通过理论计算、推导,优化回采巷道支护参数,同时满足快速掘进配套装备使用条件,进而提出复杂地质条件下快掘配套走向梁支护技术,满足巷道支护要求和配套快掘设备使用。

钻探法研判断层走向在煤巷掘进中的应用

煤巷掘进过程中经常遇到较大的断层,不但降低了煤巷掘进速度,使接替变得紧张,给工作面的回采工作带来较大的影响,遇到较大断层时,如何通过钻探法快速、准确的确定断层走向,怎样根据断层走向避开断层合理的布置巷道,都关乎着煤矿的安全高效生产。通过钻探法对三河尖煤矿73103工作面断层发育规律及断层走向进行了详细的研判及论述,有效地保障了煤巷正常掘进、保障了矿井安全高效生产。

高抽巷抽采临近层瓦斯技术在庞庞塔矿的应用研究

庞庞塔矿属于瓦斯矿井,为解决9#煤层一采区瓦斯含量较高条件下工作面安全回采的问题,通过理论分析、数值计算及现场监测等方法,对9-101工作面回采期间瓦斯涌出量进行预测,设计采用高抽巷与钻孔综合抽采技术治理瓦斯,根据9-101工作面具体的地质条件设计高抽巷和高位钻孔的参数,应用后通过现场观测证明,高抽巷瓦斯抽采率达到90%,9-101工作面瓦斯浓度保持在0.6%以下,取得了良好的应用效果,为类似地质条件下工作面瓦斯的抽采和治理提供了参考实例。

回采材巷平行巷道走向布置与垂直巷道走向布置的超前支护优劣研究

采煤工作面进风巷和回风巷连接处称为端头,是采煤工作面十分重要的顶板控制地段,工作面开采后承受工作面超前支撑压力的作用使两巷顶板大量下沉,甚至发生破碎、局部垮落;机头、机尾和其他设备体积较大,在移动设备时经常撤柱、支柱,反复支撑顶板,使得顶板更加破碎,因而工作面上下端头出口容易发生冒顶事故,是事故多发地段,如果再有基本顶来压的影响,其危险性就更大.所以对这地段顶板控制的好坏直接影响工作面的正常生产,必须加强支护,进行特殊管理.

长走向大断面顺槽连续快速掘进工艺研究

文章介绍了机掘在走向长、断面大的顺槽中,通过选择适宜的支护形式、支护参数、支护材料以及支护质量,实现快速掘进的工艺流程,提升了掘进效率。

复杂裂隙岩体环境下巷道轴线走向优化研究

裂隙岩体环境下巷道轴线走向优化选择对巷道的安全开挖和长期使用具有重要意义,但现有研究存在代表性结构面组选择和评价指标不够科学两方面的不足。以铜坑矿92号矿体4个裂隙岩体试验区巷道为工程背景,充分利用一般块体理论GeneralBlock程序和关键块体理论Unwedge程序的各自优点,已解决代表性结构面组选择问题,以更符合工程实际的直接掉落块体数目和最小安全系数为块体稳定性评价指标,对复杂裂隙岩体环境下的巷道轴线走向优化进行系统研究。结果表明:利用所研发技术,能够快速确定出1#,2#,3#和4#裂隙岩体试验区巷道轴线最优走向分别为35°,108°,37°和32°。研究成果可为其他复杂岩体环境下巷道轴线走向优化确定提供参考。

走向高抽巷抽采瓦斯关键技术

针对低透气性高瓦斯煤层群条件下邻近层瓦斯治理难题,基于岩层控制关键层理论,探讨了走向高抽巷抽采瓦斯作用原理,理论研究了走向高抽巷抽采瓦斯的关键技术。研究结果表明:以破断距为判别指标计算各关键层的破断顺序,可据此确定走向高抽巷的合理层位;走向高抽巷与回风巷沿煤层倾向的投影距离由沿倾向的煤层卸压角和采空区上方"O"形圈的宽度确定;初采期可采用伪倾斜后高抽巷抽采邻近层瓦斯。现场跟踪阳煤五矿典型工作面初采期瓦斯风排量、抽采量和涌出量数据,验证了走向高抽巷抽采关键技术应用的可行性,初采期间瓦斯得到合理控制,稳定后抽采率达95%。