煤层钻孔升温提高瓦斯抽放效率的新思路

为了进一步提高煤体瓦斯防治效果,基于我国煤储层高瓦斯、低渗透等特性,结合现有的绿色环保蓄热技术及材料,提出了一种新的煤层钻孔加热方法。主要是通过拟定设计一种适用于煤层钻孔的相变储热材料封装装置,并在装置内装入选定的相变储热材料,根据材料的相关参数进行模拟计算热响应半径及其对瓦斯解吸的影响规律。结果显示单从计算角度看,利用在钻孔内安放相变材料提高煤层温度促解吸方法具有一定的可实施性,且相比常规的负压瓦斯抽放、注气增产等方法更节能环保,具有一定的优越性。

提高顺层钻孔瓦斯抽放效率技术措施研究

瓦斯抽放是防止煤层瓦斯涌出的重要技术手段,但在实际煤矿瓦斯抽放过程中受施工技术及条件限制,瓦斯抽采效率低,严重制约着后期采掘工作面安全生产。针对这一技术难题,通过技术研究,提出了提高顺层钻孔瓦斯抽放效率的技术措施,并在1211工作面瓦斯抽放中得以应用,实践证明取得了显著成效。

基于LBM方法的瓦斯顺层抽放数值模拟分析

根据格子玻尔兹曼(LBM)计算技术以及相应渗流理论,对顺层抽放条件下,裂隙煤体内瓦斯流动这一渗流问题进行了数值模拟研究,并对瓦斯压力在空间上的分布规律进行了深入的研究。以流场内瓦斯压力分布及瓦斯平均压力作为评价抽放效率的依据。结果表明,瓦斯压力分布、抽放效率与抽放孔长度、抽放孔间距、抽放负压、抽放时间步长有关。而且,抽放孔长度、抽放孔间距对瓦斯压力的分布影响较大,这与已有的理论分析和实测的结果相吻合。在预抽工作面进行了工业试验,通过改变抽放负压,检验了实际的抽放效果。研究结果表明LBM方法可为抽放条件下瓦斯在煤层中的运移规律提供新的研究途径,对瓦斯抽放有较大的指导意义。

浅谈我国煤矿瓦斯抽放存在的问题与应对策略

近年来，随着我国煤矿开采规模的不断扩大，使得作业面瓦斯涌出量急剧升高。由于回风巷内的瓦斯严重超标，从而给煤矿安全生产埋下了潜在隐患，一旦瓦斯爆炸后果不堪设想。瓦斯抽放是防治井下瓦斯灾害的有效途径之一，然而，基于某些原因的影响，导致了瓦斯抽放中问题频发，这在一定程度上影响了煤矿瓦斯的防治工作。为此，必须针对瓦斯抽放中存在的问题，采取行之有效地措施予以应对。基于此点，本文就我国煤矿瓦斯抽放中存在的问题与应对策略进行浅谈。

关于某矿西北翼采区抽放系统改造的应用

该文就某矿西北翼采区抽放系统改造前抽放阻力大的问题,提出抽放系统进行改造,并取得了良好的效果。

突出煤层瓦斯抽采钻孔技术探讨

在低透气性突出煤层,瓦斯抽采难度大,效率低,不能有效的达到抽掘采平衡,本文从影响抽采效率的因素出发,寻找提高效率的实践方法,通过现场实践和数据论证,阐明了提高抽放效率的可行性技术。

综采放顶煤工作面防止煤层自燃及上隅角瓦斯治理的研究与应用

综采放顶煤工作面采空区煤层自燃和上隅角瓦斯管理是矿井通防管理的工作重点,通过加大工作面风量来降低上隅角的瓦斯浓度,从而防止采空区煤层自燃。在预防瓦斯积聚的同时必须考虑防止采空区煤层自燃的要求,通过长时间的现场瓦斯治理经验,在瓦斯积聚的形成和降低瓦斯浓度的实践中制订了一套行之有效的经验和预防措施,指导性强,对采空区瓦斯治理和防止煤层自燃有很好的借鉴意义。

煤矿瓦斯泵站循环水阻垢缓蚀净化系统设计与应用

针对赵庄煤业南苏风井瓦斯抽放泵站循环水中钙镁离子含量高,导致瓦斯抽放泵及其连接管道中结垢严重影响瓦斯抽放泵稳定运转的问题,研制了一套利用平板陶瓷膜与RO反渗透相结合循环水阻垢缓蚀净化工艺,利用PLC技术实现了净化工艺自动控制系统。项目运行结果显示,瓦斯抽放泵机组和抽放管路的结垢现象有效缓解,泵站检修量减少,抽放系统稳定运行保障了矿井的安全生产,相关故障隐患显著降低。

基于顶板“三带”特征的扇形高位钻孔治理上隅角瓦斯技术

为解决采煤工作面上隅角瓦斯超限问题,对碾焉煤矿8103工作面瓦斯来源构成和卸压层瓦斯抽采原理进行了分析,提出了基于顶板“三带”特征的扇形高位钻孔治理上隅角瓦斯技术方案。实践表明,治理后上隅角瓦斯浓度维持在0.1%~0.3%,扇形高位钻孔高负压抽采瓦斯量平均为21.3 m^(3)/min,工作面综合抽采率达98.5%,有效解决了上隅角瓦斯超限问题,提高了瓦斯抽放效率。

瓦斯泵站循环水水质治理研究

针对瓦斯抽放泵结垢导致抽放效率下降、机械故障频发,提出采用软化水作为循环水,并采用超滤工艺去除杂质,为此研制了一套循环水处理装置。运行结果表明,采用软化、净化组合工艺能有效减少低抽放泵泵腔和瓦斯管道结垢,提高抽放效率,降低故障率。

定向拦截钻孔施工技术研究及应用

定向钻孔孔内失稳严重影响着其抽放效率,会导致覆盖区域内瓦斯抽放不彻底、煤体残余瓦斯含量较高的问题出现,在巷道掘进过程中,煤体冒落导致大量瓦斯瞬间释放,会造成回风流瓦斯浓度升高,存在重大安全隐患。针对这一问题提出了定向拦截钻孔施工方案,即避开失稳区域重新施工定向钻孔对原有钻孔形成有效拦截,为瓦斯产出创造新的通道。在寺河矿东井区5310工作面设计了3种不同方案进行了试验,同时基于覆盖煤体瓦斯抽放效率、巷道风排瓦斯量等指标对施工方案进行了优选。结果表明,分支居于不同层位的定向拦截钻孔覆盖区域煤体瓦斯抽放效率增幅最大,达到12.29%;同时巷道掘进过程中风排瓦斯量降幅最大,达到20.6%,证实了这一方案为最优方案。

高压水射流扩孔技术在丁集矿的应用

丁集煤矿是高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井,为节省抽放钻孔施工量,在西一采区低抽巷进行了高压水射流扩孔技术应用。通过对2组扩孔和未扩孔抽放钻孔抽放前后的透气性系数、瓦斯压力、瓦斯含量以及抽放量的比较分析,确定高压水射流扩孔技术适用于丁集矿11-2煤层,应用此技术可大幅提高钻孔抽放效率、缩短预抽期、有效降低煤层瓦斯压力、瓦斯含量、增大煤层透气性系数,并至少减少1/2的抽放钻孔施工量。