保护层开采及瓦斯分源抽放技术研究应用

保护层开采及瓦斯分源抽放技术是一种新型的卸压抽放瓦斯技术,保护层开采后被保护层由低透气性煤层变为高透气性煤层,由较难抽放煤层变为容易抽放煤层,瓦斯压力、瓦斯含量变化大幅度降低。再通过瓦斯分源抽放技术的实施,消除了煤与瓦斯突出危险性,增加了回采速度,提升生产效率,该项技术值得推广和应用。

高瓦斯矿井多重上保护层开采瓦斯抽放工艺探讨

为了解决祁东煤矿四采区高瓦斯浓度的问题,结合煤层赋存情况与煤矿生产实际,提出采用煤层按自上而下的开采顺序依次保护下伏煤层,实行多重保护,并对煤层瓦斯突出进行预测,对被保护层的卸压瓦斯抽放工艺进行了探讨。

保护层开采矿井瓦斯抽放方法选择

针对保护层开采矿井瓦斯涌出受被保护层影响大的实际,就王行庄煤矿的具体情况,分析瓦斯涌出的来源,定量计算瓦斯涌出量,选择合理抽放方法解决了瓦斯超限问题。

保护层开采与卸压瓦斯强化抽放技术研究

针对当前煤与瓦斯突出事故严重危害着我国煤矿安全生产的现状,对保护层开采技术作为优先采用的区域性防止突出措施的研究具有了较大的现实意义。采用理论分析与现场实践相结合的方法,根据谢一矿5121B9b工作面开采过程,提出了一整套卸压瓦斯强化抽放的技术方法。实践证明此方法明显提高了煤层的瓦斯抽采率,降低了煤与瓦斯的突出危险性,使其具备了安全高效开采的条件。

保护层开采卸压瓦斯抽采技术研究

为防止被保护层中瓦斯大量涌向保护层工作面,造成其工作面上隅角和回风巷瓦斯超限,基于采空区上覆岩层"三带"中瓦斯运移规律,利用高位钻孔抽放被保护层卸压瓦斯。通过在羊东矿8458工作面应用实践,采用理论计算与数值模拟确定裂隙发育带的高度,并对高位钻孔参数进行优化设计,结果表明:该工作面单孔纯瓦斯抽采量由0.5m3/min提高到0.8m3/min,回风巷瓦斯浓度由0.9%降低到0.4%,上隅角瓦斯浓度由1.2%降低到0.6%,提高了瓦斯抽放率,保证了工作面安全回采。

上保护层开采卸压瓦斯治理技术研究

以青东煤矿首采726工作面作为上保护层,探讨了上保护层瓦斯来源:本煤层瓦斯、回采阶段下邻近层8号煤层涌出的瓦斯。分源预测法计算表明,8号煤层涌出的瓦斯为726工作面的主要瓦斯涌出源,由于保护层开采结合卸压瓦斯抽采是煤矿瓦斯治理的主要技术手段,提出了本煤层回采期间顶板巷条带网格穿层钻孔抽采、顶板巷分段封闭抽采、回风巷下向穿层钻孔抽采、顺层钻孔抽采、采空区埋管抽采等瓦斯治理方案。采取上述瓦斯综合治理措施后,平均瓦斯抽采流量15.96 m3/min,工作面瓦斯抽采量达到729.44万m3,瓦斯抽采率达到75%以上,杜绝了工作面上隅角瓦斯超限。

综放工作面瓦斯分源抽放综合治理瓦斯技术

综放开采采高大,赋存在下分层及残留煤中的瓦斯不断涌向采空区的卸压裂隙带,在落煤和放顶煤时瓦斯涌出量会迅速增大,易造成工作面回风上隅角和回风巷道的瓦斯超限,甚至在回风隅角形成瓦斯积聚。胡家河矿井在生产实践中,采用采前预抽、上隅角埋管抽放、采后卸压抽放和高位瓦斯抽放巷抽放等瓦斯综合治理措施,可以解决矿井的瓦斯积聚问题,对类似矿井地质条件和开采工艺下矿井瓦斯治理具有重要的参考价值。

巨厚关键层条件下远距离下保护层开采保护效果分析

文章针对登封向阳煤矿巨厚关键层条件下的远距离下保护层开采,理论分析了巨厚关键层的极限跨距,运用数值模拟的方法,模拟巨厚关键层破断前后被保护层的应力、膨胀变形的程度,计算结果表明:由于巨厚关键层的存在,登封向阳煤矿保护层开采后保护效果不太理想,即巨厚关键层从某种程度上屏蔽了保护层的保护作用。此外,开采层过薄、层间距较大也一定程度上影响了保护效果。

山西煤矿保护层开采矿井瓦斯抽采技术

本文针对保护层开采矿井瓦斯涌出受到被保护层影响大的原因,分析瓦斯涌出的来源,定量计算瓦斯涌出量,选择合理抽放方法解决瓦斯超限问题,对矿井安全生产有着极其重要的意义。

远距离下保护层卸压开采瓦斯运移规律研究

为了研究远距离下保护层开采对被保护层煤体瓦斯赋存状态的影响,通过数值分析研究了被保护层煤体瓦斯压力和煤体透气性系数随下保护层开采的变化规律,同时结合现场测试,对被保护层瓦斯有效抽采半径进行了考察。结果表明:被保护层瓦斯压力随保护层开采可划分为原始压力区、压力集中区、过渡变化区和完全卸压区。保护层开采后,煤体透气性系数较初始状态提高了约22~90倍。依据现场实测数据和数值分析,确定被保护层煤体的瓦斯有效抽采半径为1~1.2m。

开采下保护层的瓦斯综合治理技术

保护层开采是突出矿井开采煤层群时选择的区域性防治突出的有效措施,但在开采保护层时也存在瓦斯综合治理的问题,因为开采保护层时既有本层瓦斯涌出的治理,还存在被保护层卸压瓦斯涌出的治理,本文介绍了下保护层开采过程中采用拦截钻孔、高位钻孔及“P”型短尾巷抽放瓦斯的综合治理技术措施。

保护层瓦斯抽采技术浅析

随着我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，利用保护层开采过程中的被保护层的卸压作用对卸压瓦斯进行强化抽采，使被保护层由高瓦斯突出危险煤层变为低瓦斯无突出危险煤层，从而实现煤与瓦斯资源的安全高效共采．

关于防止煤与瓦斯突出初期开采保护层参数的修正

2001年，俄罗斯国家采矿技术监察委员会曾颁布开采保护层的规程条例。在最近的12～15年期间，顿涅茨矿业技术研究院对保护层的理论做了很多研究工作，因此需要修正初期开采保护层方法的参数。文章分下列段落进行了叙述：（1）考虑到过去所有的研究结果，要改变评定煤与瓦斯突出现象的科学-方法；（2）原来的方法认为，随同应力的消除使多次发生的弹性复原变形同时发生。对突出危险煤层的瓦斯抽放就不能发生上述情况。介绍了保证消除突出危险的参值，并有确定初期开采保护层方法参数的系统图；（3）保护带范围与开采深度的关系，开采深度增加，保护带范围缩小；（4）危险负荷的再生；（5）中间层的岩石成分；（6）保护作用限界。

基于BP神经网络分源预测综采面瓦斯涌出量研究

为了提高综采工作面瓦斯涌出量的预测精度,根据综采工作面瓦斯来源的分析,在瓦斯分源预测方法的基础上,融合神经网络预测技术,建立BP神经网络分源预测模型。结合某矿1242(1)工作面地质条件和开采技术条件,利用BP神经网络分源预测模型对工作面瓦斯涌出量进行了预测,结果表明,BP神经网络分源预测模型预测精度能满足现场需求,与分源法相比较,在综采工作面瓦斯涌出量预测中方便简洁而且具有很高可信度,其应用前景更广泛。

突出厚煤层综放工作面瓦斯综合治理技术研究

针对厚煤层综放工作面瓦斯治理难度大、抽采效果差、工作面难以消突的问题,开展了综放工作面立体瓦斯抽采技术研究。立体瓦斯抽采技术包括保护层开采、工作面回采区域顺层钻孔预抽、回风巷留管抽采瓦斯、利用尾巷抽采瓦斯、顶板高位钻孔及底板拦截钻孔抽采瓦斯。通过对P41104综放工作面研究表明:7^#煤层距11^#煤层42 m,作为11^#煤层的上保护层开采是有效的,消除了11^#煤层的突出危险性。立体瓦斯抽采技术的实施,使工作面瓦斯抽采纯量达到25.86 m^3/min,抽采率达73%,回风流瓦斯浓度稳定在0.7%以下,减少了瓦斯涌出量,有效解决了工作面上隅角与回风流瓦斯超限问题。

复杂地质条件下突出煤层群开采瓦斯治理研究

针对祁东煤矿突出煤层群开采以及复杂的煤层瓦斯地质条件,通过分析单一突出煤层和突出煤层联合开采的瓦斯抽采方法的综合应用效果,提出了适宜该矿井突出煤层群特点的瓦斯抽采技术路线。实践表明,瓦斯涌出来源呈现空间立体分布时,采取分源抽采、立体抽采模式,能有效解决突出煤层工作面上隅角瓦斯超限难题。

近距离煤层群上保护层卸压瓦斯综合治理技术应用

针对筠连矿区近距离煤层群上保护层开采过程中邻近煤层瓦斯的运移与储集特征,上保护层开采对下邻近煤层群的卸压瓦斯治理。通过2106工作面作为上保护层,综合分析了上保护层回采期间的瓦斯来源,主要以本煤层瓦斯、回采阶段下邻近层3、7、8号煤层卸压瓦斯,并运用保护层开采技术,保护层工作面采取顺层瓦斯抽采钻孔预抽回采区域瓦斯,保护层卸压瓦斯通过底板瓦斯抽采巷穿层网格拦截瓦斯抽采钻孔预抽7、8号煤层瓦斯,3号煤层穿层拦截瓦斯抽采钻孔和顶板走向钻孔的综合瓦斯治理技术。实践证明,采取以上综合瓦斯治理技术后,杜绝工作面回采期间的瓦斯超限,为矿井的安全、高效开采提供了技术支撑。

牛儿庄矿开采保护层初探

介绍了牛儿庄矿十盘区开采野青保护层的措施和做法,通过观测开采过程中瓦斯涌出量的变化情况,分析被保护煤层中瓦斯释放的规律;同时总结瓦斯抽放工作中的经验和不足。

倾斜长壁下保护层仰斜开采保护范围的研究

渝阳煤矿为了避免直接开采强突出M8煤层的高成本、高风险,保持矿井的持续稳定发展,提出了+150 m水平东翼先行开采M11煤层作为保护强突出M8煤层的研究。采用钻屑瓦斯解析指标方法考察倾向上山、下山卸压角,采用钻孔瓦斯流量变化方法考察走向卸压角来确定M11煤层开采后沿走向方向对M8煤层的卸压角,最后通过被保护层效果验证认定被保护层得到了充分保护。

基于钻孔影响半径的保护层卸压效果考察

我国95%以上的高瓦斯和突出矿井所开采的煤层属于低透气性煤层,煤层透气性系数只有10-3～10-4 mD,未卸压瓦斯抽采难度非常大。保护层开采破坏了原岩应力平衡,地应力重新分布,煤层与岩体发生卸压、膨胀,并产生大小不同的裂缝,增大了透气性系数,可以提高抽采效率。采用压降法测定钻孔抽放影响半径,并对保护层开采的卸压增透效果进行评价,分析得出,在未卸压区域钻场抽放影响半径是单孔抽放影响半径的1.85倍,单纯的增加钻孔数量对抽放效率的提高有限;保护层开采将钻场有效影响半径由卸压前的3.7m提高到卸压后的5m,卸压增透效果明显。