论述煤矿采空区的瓦斯抽采方案

随着煤矿机械综合开采技术的应用和普及,煤矿开采过程中的瓦斯治理越来越受到人们重视,煤矿采空区的瓦斯抽取作为煤矿开采瓦斯治理的重要方法,对保证煤矿安全生产具有重要意义。针对煤矿采空区的瓦斯抽取方案进行分析,为煤矿采空区瓦斯抽采方案的选择和设计提供资料参考。

厚煤层采空区定向长钻孔抽采瓦斯参数优选

针对曙光煤矿2304工作面采空区瓦斯积聚导致巷道瓦斯浓度较高的问题,基于“O”形圈理论和“竖三带”分区理论,分析得出了瓦斯气体渗流效率横向和纵向最大区域分别位于承压碎胀区内和裂隙区内,理论确定了其重合区域为大直径长钻孔终孔位置抽采最佳区域,最终采用数值计算方法定量分析了2304工作面钻孔不同层位和不同间距对抽采效果的影响。结果表明:当钻孔位于顶板上方38 m、水平距离回风巷20 m、钻孔间距6 m时,上隅角和回风巷瓦斯浓度分别为0.21%和0.14%,较之优化前分别降低了68.9%和70.4%,抽采平均浓度达到51.12%,抽采总纯量达到了18.6 m^(3)/min。综合得出,优化后的抽采方案在保证巷道瓦斯浓度较低的同时,大幅提升了抽采效率。

王村矿高瓦斯矿井综采工作面瓦斯治理方案研究

王村矿属于高瓦斯矿井,针对目前所开采的5101工作面地质构造条件复杂、瓦斯涌出量大、瓦斯治理困难等问题,用分源预测法得出工作面绝对瓦斯涌出量29.67m^3/min,并采取采前预抽、边采边抽、边掘边抽以及裂隙区域带联合抽采等瓦斯综合治理方案对工作面瓦斯涌出进行了治理。结果表明,工作面开采时,各抽采系统抽采瓦斯总量为17.92m^3/min,抽采率为63.7%,风排瓦斯量为11.59m^3/min,风排瓦斯率为39.1%,抽采效果比较合理。

低透气性煤层瓦斯抽采技术应用研究

针对低透气性煤层瓦斯抽采难度大的问题,以西铭矿48705工作面地质条件为例,对低透气性煤层工作面瓦斯涌出情况进行了分析,对该煤层预抽方案进行了优化,在原有平行抽采的基础上加入了扇形预抽钻孔,同时加入了专用瓦斯抽采巷道治理工作面瓦斯的方案,并成功在现场进行了实践。由现场瓦斯抽采效果可知,采用该方案后,工作面最大绝对瓦斯涌出量降低至29.7 m^3/min,瓦斯抽采效果较好。

U形通风方式下瓦斯浓度分布规律研究

以某煤矿工作面为研究对象,利用ICEM CFD软件对工作面进行建模,并利用FLUENT软件对该工作面在U形通风情况下,采空区未抽采时的瓦斯浓度进行模拟,分析瓦斯分布规律,以此为基础制定抽采方案,进而确保煤矿开采的安全性和经济性。

下峪口煤矿瓦斯治理方案设计及优化

为建立适合矿区特点的“一矿一策、一区一策、一面一策”的瓦斯治理方案,下峪口煤矿瓦斯治理方案以瓦斯综合治理为中心,在深化矿区煤与瓦斯动力灾害与瓦斯地质认识上,调整矿井生产能力与生产布局,按照“以抽定产、以风定产、工程先行、技术突破、装备升级、管理创新、全面提高”瓦斯综合治理思路进行了方案优化。下峪口煤矿主要采取以保护层开采与卸压瓦斯抽采相结合、穿层和本煤层钻孔抽采相结合的井下瓦斯综合抽采方案,实现矿井“抽、掘、采”协调开采。该方案优化对具有相似条件的突出矿井的瓦斯治理工作具有借鉴意义及应用前景。

采空区瓦斯运移规律与治理技术研究

为有效解决煤峪口矿81004工作面采空区瓦斯浓度高的问题,根据工作面与上覆11-12号煤层合并层间的关系可知,工作面回采期间瓦斯主要来源于上覆近距离煤层采空区。采用Fluent数值模拟软件,对工作面不同配风量和不同抽采量条件下采空区瓦斯分布规律进行分析,设计采空区采用巷道超前钻孔导流抽采进行瓦斯治理,并在抽采方案实施后进行效果分析。结果表明:工作面回采期间上隅角瓦斯浓度在0.01%~0.34%的范围内,无瓦斯预警、超限现象,为工作面的安全高效开采提供了保障。

复杂地质条件下近距离煤层群开采瓦斯涌出特征及治理技术研究

高瓦斯近距离煤层群开采条件下,邻近层煤层厚度、层间距变化显著,导致瓦斯涌出具有较强的不均衡性,已成为工作面瓦斯治理的难题。以邵寨煤矿2502工作面为研究对象,通过理论分析与数值模拟研究了下伏煤岩体裂隙带的破坏深度及演化特征,在分析下邻近层煤层瓦斯运移规律的基础上提出了复杂地质条件下近距离煤层群开采瓦斯涌出量计算方法,并对瓦斯涌出量进行了预测和区域划分。根据瓦斯涌出量预测结果,针对性地提出以“底板下向穿层钻孔+高位钻孔及上隅角插管”的方法抽采下邻近层卸压瓦斯及采空区瓦斯,实现瓦斯抽采分区域治理。结果表明:邵寨煤矿2502工作面可划分为3个瓦斯涌出区域,最大瓦斯涌出量分别为34.74,14.66,29.86 m^(3)/min。在进行瓦斯抽采分区域治理后,底板穿层钻孔抽采效果良好,回风流和上隅角瓦斯体积浓度稳定下降,未出现突变现象,综合治理效果良好,有力地保证了工作面的安全回采。

伏岩煤矿3202工作面瓦斯治理技术研究与应用

为解决3202工作面瓦斯含量高的问题,根据工作面的地质及瓦赋存情况,确定工作面采用地面钻孔+高位钻孔+定向长钻孔的瓦斯抽采方案,通过分析各项抽采措施的主要抽采参数及设计原则,具体进行各项抽采参数的设计,并在各项抽采措施实施期间进行瓦斯抽采浓度和抽采纯量的监测分析,同时进行回风巷和上隅角瓦斯浓度变化规律分析。结果表明:各项抽采措施抽采效果显著,瓦斯抽采方案实施后,工作面上隅角和回风巷的瓦斯浓度分别在0.11%~0.33%和0.06%~0.27%的范围内,远低于规程规定的限值,有效解决了工作面瓦斯含量高的问题。

低透气性煤层瓦斯治理措施应用研究

以山西某矿3号煤层地质条件为基础,对低透气性煤层瓦斯抽采技术进行了应用研究,提出采用水力造穴与CO2预裂增透技术来提高煤层的透气性,设计了顺层钻孔、底抽巷穿层钻孔与地面井相结合的瓦斯抽采方案,并在矿井现场进行了应用。根据现场实施效果,采用该瓦斯抽采方案后,煤层瓦斯含量降低至2.65~3.47m^3/t范围内,煤层可以进行采掘活动,结果表明该设计方案具有较好的实践效果。

平顶山十矿下保护层开采上覆煤岩破裂变形规律

针对平顶山十矿己15-16煤层的赋存特征,运用相似材料模拟、数字散斑及数值模拟分析了近距离下保护层开采过程中,被保护层应力分布特征、卸压范围、变形规律等。结果表明：保护层开采后被保护层位于裂隙带的中下部,充分卸压;最大膨胀变形率可达1.91%,被保护层受保护范围为走向方向内错8~10 m,倾斜方向内错8~11 m。被保护层产生膨胀变形使其透气性增大,创造了煤与瓦斯共采的条件,确定了卸压瓦斯抽采方案。