煤层注氮驱替甲烷促排瓦斯的试验研究

实验室研究了山西阳泉无烟煤在30℃恒温下注入N2对吸附平衡煤样中CH4的竞争吸附解吸特性,结果表明混合压力高于2.25MPa后,CH4吸附量开始下降。在阳泉煤业集团石港矿业公司井下进行了煤层注氮驱替甲烷促排瓦斯的试验研究,结果表明,注氮16h后距离2m以内的钻孔自然排放纯瓦斯流量提高了2倍以上,煤体解吸气体中CH4浓度由97.29%减小到79.66%,氮气浓度由0.80%增加到13.19%,煤层瓦斯含量由9.77cm3/g减少到8.68cm3/g,起到了预排瓦斯的效果。

煤层注N_2促排瓦斯时效性实验研究

为了研究煤层注弱吸附性气体强化瓦斯排放的过程和效果,利用自行搭建的煤层注气驱替实验装置,进行了注N_2驱替CH_4实验.实验结果表明:注N_2驱替煤层CH_4具有时效特性,排出CH_4体积分数逐渐衰减,流量先升后降.注气压力对驱替CH_4效果显著,注气压力越高,驱出CH_4体积分数衰减越快,驱出气体流量越大,增流效应越明显;相同时间内,注气压力越高,累计驱出CH_4体积越大,促排效果越明显.结合实验过程中二元气体物理状态变化规律,认为注N_2促排煤层CH_4机理有:气体的置换作用、气流的携载作用和气流的稀释扩散作用等.

综放工作面顶板随采式专用排瓦斯巷布置研究

确定合理的专用排瓦斯巷参数是确保能否高效治理综放工作面瓦斯积聚及上隅角瓦斯超限现象的关键。结合五阳煤矿7605工作面的实际情况,采用瓦斯运移规律、矿压理论、矿井通风等理论及FLAC3D数值模拟软件,对专用排瓦斯巷的合理层位、距离回风巷的水平距离、巷道断面面积等参数进行了研究。结果表明,专用排瓦斯巷适合布置在岩层垮落带的中下部,距离回风巷的水平距离受巷道等效半径影响,巷道断面面积由通风能力和掘进工程量决定,7605工作面专用排瓦斯巷的3个参数分别为距煤层顶板2.65~6.75 m、距离回风巷水平距离约15 m、巷道断面面积7 m^2。现场应用表明,工作面回采期间瓦斯体积分数维持在0.3%左右,上隅角瓦斯体积分数未发生超限,瓦排巷与工作面连通顺畅,瓦斯治理效果显著。

煤层巷道预排瓦斯带的流固耦合效应数值模拟

针对在研究本煤层瓦斯涌出规律时,没有准确方法确定煤层巷道预排瓦斯带宽度的问题,基于瓦斯渗流和煤岩变形理论,建立含瓦斯煤岩体瓦斯渗流方程和煤岩巷道变形场方程,确立了煤层巷道预排瓦斯带流固耦合数学模型,以沁水煤田综掘煤层巷道作为实例进行数值模拟计算,研究得出含瓦斯煤岩巷道损伤的时空演化规律.提出基于示踪原理的实测煤层巷道预排瓦斯带宽度的方法,实测考察与数值计算结果具有一致性.研究提出的方法能够解决煤矿工作面瓦斯涌出量预测精度问题.

高瓦斯煤层掘进工作面水力挤排瓦斯技术

针对高瓦斯煤层掘进工作面放炮落煤时瓦斯经常超限和断电而影响生产的问题,提出了水力挤排瓦斯技术,并进行了试验,使煤体中的瓦斯在检修班内提前挤排出来,从而降低了生产班落煤时的瓦斯涌出量和瓦斯浓度峰值,均衡了高瓦斯煤层掘进工作面的瓦斯涌出,放炮落煤时的瓦斯超限问题基本得到解决,炮后瓦斯体积分数平均降低30%,掘进速度提高了22.5%,取得了显著的安全和经济效益。试验结果表明,水力挤排瓦斯技术是一项治理高瓦斯煤层掘进工作面瓦斯超限的有效技术措施,具有较大的推广应用价值。

渗流-应力耦合作用下巷道预排瓦斯等值宽度研究

准确确定巷道预排瓦斯等值宽度,对于矿井瓦斯涌出量预测、抽采达标评判及提高掘进工作面瓦斯灾害防治效果具有重要意义。为了确定合理的巷道预排瓦斯等值宽度,推导了考虑应变软化和扩容特性的巷道周围煤体弹塑性力学模型,得到了巷道周围煤体应力及体积应变的解析表达式,以渗透率为桥梁建立了考虑巷道卸压及基质收缩效应的瓦斯运移耦合模型,得出了巷道周围煤体瓦斯运移规律及影响因素,确定了不同条件下的巷道预排瓦斯等值宽度。研究结果表明:巷道周围煤体瓦斯运移受到应力场和渗流场的控制,巷道卸压范围越大,其周围煤体渗透率提高得越多,越有利于瓦斯排放;排放时间、煤层透气性系数、地应力、煤体强度、支护应力、巷道尺寸和煤变质程度是影响巷道预排瓦斯等值宽的主要因素;排放时间60、120、180、240 d的巷道预排瓦斯等值宽度分别为9.2、11.9、13.8、15.3 m,随着排放时间的增加而增大;较难抽采煤层排放180 d的巷道预排瓦斯等值宽度小于15m,可以抽采煤层为15~20 m,容易抽采煤层厚度大于20 m,巷道预排瓦斯等值宽度随煤层透气性系数的升高逐渐增大;地应力、煤体强度、支护应力和巷道尺寸通过控制煤体变形而影响瓦斯运移,巷道预排瓦斯等值宽度与排放时间、煤层透气性系数和巷道尺寸呈正比关系,与煤体强度、地应力、支护应力及变质程度呈反比关系;确定了试验巷道排放时间120 d的预排瓦斯等值宽度为11.9 m,瓦斯含量测试结果表明确定的预排瓦斯等值宽度合理可靠。

龙山煤矿采空区预排瓦斯等值带宽度应用研究

沿空条带煤柱在上一工作面下顺槽掘进时,实际就已产生卸压带范围,龙山煤矿大巷煤柱工作面IV段通过采用邻近的11071工作面采空区作为被保护区域,通过测定11071工作面的预排瓦斯等值带宽度认定采用采空区预排瓦斯等值带宽度测定作为沿空掘进防突措施是可行的。

放顶煤排瓦斯巷的几种布置方式

针对含瓦斯煤层采用放顶煤开采时 ,采空区排瓦斯巷应如何布置进行了详细的阐述。实际应用中 。

双石墙预留排瓦斯巷在新立矿的应用

介绍新立矿4 4 0 0 6采煤队在回采过程中,由于本层煤瓦斯赋存浓度大,为解决瓦斯超限问题,在回采本片盘时,采后备采用双石墙工艺,为回采下一片盘时作专用排瓦斯巷,即可以少掘一条排瓦斯巷,又缓解了接续紧张的矛盾。

巷道预排瓦斯等值宽度考察研究与应用分析

为切实保障煤矿生产与运营期间的安全性,有效解决巷道预排瓦斯期间存在的各类问题,需要注重测量巷道预排瓦斯宽度值,为后续矿井突防设计与区域管理提供专项理论依据。本文就基于此,以某煤矿工程为例,分析该采空区域工作布置情况,提出煤层瓦斯现状问题,制定出巷道预排瓦斯宽值考察方案,总结巷道预排瓦斯宽值考察结果,以供参考。

放顶煤排瓦斯巷的几种布置方式

针对含瓦斯煤层采用放顶煤开采时排瓦斯巷如何布置进行说明。根据实践将排瓦斯巷分成三大类 ,即石门反上式。

突出危险煤层排瓦斯最佳参数和润湿最佳参数的选择

煤层钻孔预排煤体瓦斯可做为降低掘进工作面瓦斯涌出量和防止煤与瓦斯突出的方法。其具体做法是:打排放期限一年以上的排瓦斯钻孔。钻孔可以超过未来的准备巷道的边界,也可以打到巷道前面5～10m 的位置。采用区域性排瓦斯做为同时防止采煤工作面和掘进工作面突出的措施,不要求任何的附加费用。

调压法排瓦斯 安全经济可靠

梁家煤矿采面多用跳采布置 ,在沿空掘巷过程中 ,直接与老空区贯通较多 ,在排放瓦斯管理工作中 ,坚持宜放不宜堵的原则 ,采用调压法排除瓦斯 ,既安全可靠 。

高瓦斯矿井回采面排瓦斯巷锚杆支护设计

结合双柳煤矿高瓦斯矿井井田深部综采面专用排瓦斯巷表现出新的变形特征和破坏模式,分析了排瓦斯巷锚杆支护存在的不足,提出了锚杆支护优化设计方案。实践证明,该方案保证了专用排瓦斯巷的安全使用,并减少了维修费用,对高瓦斯矿井深部巷道的施工具有一定的参考和应用价值。

抽排瓦斯风机在高瓦斯矿井的应用

针对高瓦斯矿井综采工作面上隅角、尾巷及采区回风巷瓦斯常超限的难题,应用引排瓦斯风机对尾巷瓦斯抽放,对上隅角、尾巷特别是采区回风巷瓦斯处理效果显著,为矿井安全生产提供了安全保障。

专用排瓦斯巷应用问题的探讨

通过对晋城10个地方煤矿采煤工作面专用排瓦斯巷应用现状的分析,指出了专用排瓦斯巷应用中的一些问题,并结合实际提出了专用排瓦斯巷应用的几点建议。

抽排瓦斯风机在高瓦斯矿井的应用

瓦斯作为煤矿生产中常见的自然灾害因素,如何有效地进行处理一直是广大煤矿企业亟需解决的首要任务。对此,主要基于笔者研究实践,并结合某煤矿实际情况对抽排瓦斯风机在高瓦斯矿井的应用展开探究,以期为相关企业有效解决此类矿井瓦斯超限问题提供借鉴。

双石墙预留排瓦斯巷在高瓦斯矿井的应用

新立煤矿44006工作面回采二水平左三片91层,走向长度700米,平均倾斜长度230米,煤层平均厚度为0.7米,顶板为砂页岩,深灰色,以粘土质为主,层理不明显;底板为中砂岩,灰白色,以石英长石为主,胶结好,分选差,该工作面周期来压不明显。

煤矿采空区预排瓦斯等值带宽度运用分析

煤矿当中产生的瓦斯大部分来自于采空区,也就是回采工作面,因为采空区有较大的瓦斯流量且来源较为稳定,是需要治理瓦斯的关键区域。因此,本文针对煤矿采空区预排瓦斯等值带宽度运用做出了进一步探究,详细分析了沿空掘巷防突原理、沿空条带煤柱卸压带宽度研究、瓦斯抽放优选运用原则以及大巷煤柱工作面Ⅳ段上顺槽沿空掘巷突出危险性评价。

巷道预排瓦斯等值宽度考察研究与应用

为了解决实际考察煤层巷道预排瓦斯等值宽度的难题,本文通过对已掘巷道煤壁瓦斯运移规律研究分析,提出了基于可解吸瓦斯含量法的等值宽度考察方法。以可解吸瓦斯含量为指标,借助曲线模拟相关性系数得到煤壁瓦斯运移随煤壁暴露时间的函数关系。该方法在23302运输顺槽进行了现场试验,得出该巷道瓦斯等值宽度与煤壁暴露时间的函数关系:L=0.2416t0.8487,R 2=0.9997,为矿井防突设计和区域措施实施范围提供数据支撑。