初始解吸瓦斯流量测量系统的研究

煤样中瓦斯的初始解吸过程的特点是速度快、变化大 ,初始解吸的瓦斯流量难以检测 .根据空气动力学原理 ,设计了一种带渐缩喷口的流量测定装置 .它采用传感器及计算机检测技术 ,成功地检测了煤样的初始瓦斯解吸过程 。

煤体初始瓦斯涌出规律预测煤巷突出危险性研究

为提高煤巷突出危险性预测的准确性,基于摩尔库伦准则,建立煤巷突出平衡方程,探究煤巷突出发生条件;通过COMSOL Multiphysics模拟软件探究钻孔瓦斯涌出量和瓦斯压力的关系;利用ZTL20/1000-Z型矿用隔爆型连续流量法煤层巷道突出预测装置,以薛湖煤矿二煤层为试验对象,进行煤巷突出危险性预测试验研究。结果表明:钻孔瓦斯涌出量与瓦斯压力呈线性关系,钻孔初始瓦斯流量可以作为预测煤巷突出危险性的敏感指标;最大流量峰面积、钻屑量和钻孔瓦斯涌出初速度变化趋势基本相同,且最大流量峰面积取值范围较广;最大流量峰面积突出临界值取值为59.30(L·m2)/min。

不同突出情况下钻孔瓦斯涌出规律研究

为探究运用钻孔连续流量法测定不同突出危险情况时的敏感性,建立了钻孔瓦斯流动模型,通过COMSOL Multiphysics模拟软件建立数值模型,探究钻孔瓦斯涌出量和瓦斯压力关系;利用连续流量法建立煤层巷道突出预测装置,以山西汇丰与贵州威舍煤样为试验对象,根据钻进过程中的动力现象判断不同突出危险情况,从而进行不同突出危险情况下钻孔瓦斯涌出规律研究。结果表明:钻孔瓦斯流涌出量与瓦斯压力呈线性关系;初始钻孔瓦斯流量可以作为预测突出危险性的敏感性指标。发生喷孔时表现钻口小、空腔大、钻孔内残留煤粉、钻孔壁掉落的煤块易碎等特点,与井下发生突出时情况相吻合。打钻初始流量曲线波动较大,说明在打钻初始较容易发生突出,这与现场实践相吻合;瓦斯压力越小流量曲线波动幅度越小,且随着钻进的深入,流量曲线逐渐变大后将趋于平缓。初始钻孔瓦斯流量不仅可以反应突出危险情况,而且可以表明突出可能发生的地点,相较于其他突出预测指标具有明显优势。

冲孔卸压抽采技术在中马村矿突出煤层中的应用

针对中马村矿存在高瓦斯煤层的问题,采用了水力冲孔技术,介绍了水力冲孔增透机理,通过在中马村矿开展水力冲孔卸压抽采技术工业性试验,初步确定了水力冲孔最优冲煤量和有利于冲孔的钻孔倾角。结果表明:单孔冲煤量在0.4~1.3 t/m范围内上下浮动,冲煤量主要以0.8 t/m居多,即最优冲煤量为0.8 t/m;钻孔的倾角对水力冲孔的冲煤量有一定的影响,钻孔倾角在40°~70°之间最有利于冲孔。采取水力冲孔增透抽采措施后与普通钻孔相比,抽采瓦斯初始流量平均提高5倍以上,衰减系数降低50%以上。

松软低透煤层钻孔卸压增透技术研究

为解决松软低透突出煤层卸压增透难题,在祁南矿开展了深螺纹钻杆钻进工艺试验。效果考察结果表明,钻孔排渣量越大,煤体卸压效果越好;钻孔瓦斯初始涌出量越大、衰减系数越小,抽采达标时间越短。研究认为,松软低透煤层应以卸压增透为发展方向;钻孔卸压增透技术的本质就是加大钻孔排渣量;应制定配套的薪酬管理及钻孔考核验收制度,应把钻孔排渣量、瓦斯初始流量作为重要考核内容。