基于“钻孔-巷道”双卸压圈的首采面瓦斯治理研究

针对首采工作面回采初期瓦斯抽采困难的问题,分析了巷道、钻孔施工后周围岩层的变形及卸压情况,建立“钻孔-巷道”双卸压圈模型,计算钻孔和巷道之间任意点的瓦斯应力,得到该点处瓦斯的流动质量方程,从而提出高抽巷内施工下向钻孔抽采瓦斯方案,并对下向钻孔的打孔难题提出了相应对策,最终在1301首采工作面进行工程试验。研究结果表明:回采工作面初次来压步距为22m,而在工作面推进12m左右,高抽巷的瓦斯浓度就已经开始增加;工作面回采期间没有发生瓦斯超限、断电现象。因此,高抽巷内施工下向钻孔瓦斯抽采方案解决了首采工作面抽采初期瓦斯超限问题,证明了“钻孔-巷道”双卸压圈模型是合理的、可行的,对于首采面的瓦斯治理具有指导意义。

羽状千米长钻孔抽采效果考察试验

探讨了羽状千米顺层长钻孔区域性预抽煤层瓦斯的特点和优越性,结合煤层瓦斯抽放理论,分析了钻孔瓦斯流量与负压及钻孔长度的关系,指出千米钻孔工艺是针对高瓦斯矿井区域性防突措施和井下煤层气开采的一种新型抽采技术。在山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司寺河煤矿西轨措施巷1号和2号千米钻孔的应用研究表明:区域煤层瓦斯预抽率可达42%以上,且在煤层透气性系数和抽放负压条件相对不变的前提下,钻孔越长,百米钻孔初始瓦斯流量就越大,衰减系数随之减小,相同的时间内抽采率亦相应升高。

低渗透高瓦斯煤层巷道快速掘进之增透措施研究

杏儿沟煤业二采区带式输送机下山煤层透气性系数较低,瓦斯抽采效率不高,影响巷道掘进速度。为了有效解决该低渗透高瓦斯煤层巷道快速掘进问题,设计了二氧化碳爆破增透方案。现场试验结果表明,二氧化碳爆破增透措施能够很好地适应高瓦斯煤层顺槽快速掘进工作,使瓦斯体积分数大幅度降低,掘进速度大幅度提高。

新安煤矿采空区瓦斯富集区层位及水平分布研究

采空区顶板裂隙带内富集的游离瓦斯是制约工作面安全回采的重要因素之一,而当前对采空区裂隙带瓦斯富集区认识模糊,造成工作面采空区瓦斯治理不精准且低效。以新安煤矿回采工作面为背景,结合工作面顶板岩性特征、采掘情况以及低位钻场高位孔瓦斯抽采参数情况,分析了O型圈瓦斯富集区层位及水平分布,并采用近水平高位钻孔进行了试验验证。研究结果表明,回采工作面裂隙带瓦斯富集区分别位于O型外卸压圈侧和O型内卸压圈侧,且2个瓦斯富集区存在5 m左右的高差和20 m的水平差距。该结论可对采空区瓦斯进行精准治理,实现高浓度、高纯量的采空区瓦斯治理效果。

薄煤层下向顺层预抽钻孔抽采最大化技术

薄煤层预抽钻孔,合理确定封孔深度和封孔段长度是影响瓦斯抽采效果的重要因素之一,而巷道卸压松动圈范围则是确定封孔深度和封孔段长度的基础。新庄孜煤矿选取在 62310 风巷施工下向顺层钻孔,进行封孔技术考察,得出了卸压松动圈范围,为有效避开巷道松动圈、节约封孔材料,以及为工作面采取区域措施奠定了基础。