长岭煤矿瓦斯抽采效率评估与管路泄漏研究

为确定长岭煤矿现有抽采系统能否满足采掘平衡及安全生产需求,开展了矿井瓦斯抽采系统的管路摩擦阻力测定、瓦斯抽采泵效率评估;采用抽采管路首尾压差测定法对泄漏进行检查,应用数值模拟方法验证了压力梯度法进行抽采管路漏点定位的准确性与可行性。结果表明:基于长岭煤矿瓦斯抽采效率评估与管理泄漏试验研究成果,通过现场及时维修、维护,能够有效提高长岭煤矿瓦斯抽采效率。

三元煤矿低透气性煤层瓦斯抽采关键技术研究

针对沁水煤田3号煤层瓦斯含量高、透气性低、衰减速度快、矿物杂质多、地应力高等特性,实施“水力压裂+煤层酸化”的方式,进行瓦斯抽采提浓工艺研究。研究表明:“水力压裂+煤层酸化”可有效减少煤层内矿物杂质,提高煤层透气性指数,相比较未试验区域,瓦斯抽采浓度整体提高2.5-3倍,瓦斯抽采纯量提高1.5~3倍,瓦斯抽采效率得到有效提高。

基于钻孔瓦斯流量和煤层瓦斯含量测定有效抽采半径

为有效地测定瓦斯抽采半径,提出基于钻孔瓦斯流量和煤层瓦斯含量的煤层瓦斯抽采半径测定方法。根据钻孔瓦斯流量呈现负指数衰减规律,推导出有效抽采半径计算公式。以贺西煤矿3#煤层3316材料巷的两个抽采孔为测点,对瓦斯流量、浓度进行了60d连续监测。根据监测结果绘制出钻孔瓦斯抽采纯量衰减曲线,再在距离抽采孔不同位置处施工验证孔来测定煤层瓦斯含量,最后结合抽采指标计算出有效抽采半径。结果表明,3#煤层瓦斯预抽时间为90d时,抽采半径为5m。

平煤股份十二矿开采薄煤层保护层瓦斯治理技术

利用保护层开采的基本理论,平煤股份十二矿选择己14薄煤层作为己15煤层的上保护层。采用己14-31010作为保护层工作面开采之后,在其保护范围内的己15煤层瓦斯抽采量、工作面风排瓦斯量及瓦斯抽采率得到了极大的提高,残余瓦斯含量最大为4.96m^3/t,残余瓦斯压力最大为0.4 MPa,己15煤层的突出危险性降低,采面上隅角瓦斯浓度为0.5%~0.8%,杜绝了上隅角瓦斯超限问题。在己14-31010保护层薄煤层开采过程中,在己15-31010回风巷穿层钻孔对己14-31010保护层工作面进行瓦斯抽采,采用留巷墙体埋管抽采采空区内瓦斯,同时使用了"三机配套"、沿空留巷Y型通风技术及坚硬顶板强制放顶技术进行薄煤层开采,取得了良好的效果。

保护层连续卸压开采消突效果工程实践应用

保护层开采是近距离煤层群煤与瓦斯突出矿井区域防突措施中最经济有效的方法之一。因此,为解决沙曲矿煤层群煤与瓦斯突出灾害威胁难题,通过对沙曲一矿二采区2201和2202保护层工作面采取无煤柱沿空留巷的连续卸压开采方式,并同时抽采被保护层3#、4#具有煤与瓦斯突出危险性煤层瓦斯,进而实现被保护层的大面积区域卸压消突。工程结果表明,通过对被保护层4209工作面掘进轨道巷和胶带巷,取得了良好的安全效果,验证了保护层连续卸压开采消突效果,为突出煤层群矿井的高效开采提供了有效的技术借鉴。

气相压裂在21301工作面顺层预抽孔的增透效果分析

利用气相压裂工艺对阳煤集团二矿21301回采工作面的预抽煤层进行增透作业.通过对比分析,压裂前后单组平均纯瓦斯流量增加了2.38倍,单孔平均纯瓦斯流量提高了2.6倍,且煤层透气性系数提高了10倍左右.气相压裂工艺技术强化增透作用明显,提高瓦斯抽采效率,保证了21301工作面实现安全、高效回采,并对类似条件工作面瓦斯治理工作有借鉴作用.

“两堵一注一排全筛网管”工艺及机制研究

为解决煤层瓦斯抽采体积分数低和抽采安全问题,分析抽采钻孔封堵段漏气原因和有效瓦斯抽采段压损机制。通过分析得到,漏气量与注浆压力、封堵长度成反比,与孔径大小和抽采负压成正比,且有效瓦斯抽采段全筛网管技术可减少沿程负压损失,在此基础上设计"两堵一注一排全网管"一体化装置。工程实践表明:与"两堵一注"封孔方法相比,在同等条件下"两堵一注一排全网管"封孔抽采瓦斯体积分提高了54.33%;"两堵一注一排全筛网管"比"两堵一注一排直管"在塌孔后平均瓦斯体积分数提高了125.82%。

漳村煤矿深孔预裂爆破增透技术的应用研究

针对漳村煤矿2306工作面低透气性煤层抽采瓦斯效率低,耗工误时等问题,提出了利用深孔预裂爆破增透技术,增加煤 体透气性,提高瓦斯抽采量的措施.主要探究了深孔预裂爆破增透的作用机理,以现场矿井实际应用的煤层、爆破和炸药参数为基础,对煤层深孔预裂爆破利用三维数值模拟方法进行研究.数值模拟分析得到了2306工作面瓦斯巷煤层的松动爆破半径为4m,为深孔预裂爆破试验的钻孔布置提供了理论依据；在2306工作面瓦斯巷内进行了深孔裂爆破试验,现场考察了深孔预裂爆破增透试验瓦斯抽采效果,平均瓦斯浓度较比较孔抽采瓦斯浓度提高2～4倍,平均瓦斯抽采纯量较比较孔抽采瓦斯纯量提高2～5倍,提高了煤层瓦斯抽采率,缩短了煤层预抽时间,具有显著的经济与社会效益.

旋转筛管固定装置的研制与应用

常用的煤矿井下全程护孔瓦斯抽采工艺筛管下放技术存在筛管容易被扭断的问题。设计了一种筛管旋转固定装置。该装置由主杆体、钢翼、定位钢销、动杆体、连接罩及扭簧组成。现场应用证明,这种旋转装置可以有效避免筛管被扭断,提高瓦斯抽放效率。

基于COMSOL数值模拟的钻孔间相互耦合关系研究

随着我国煤炭需求的日益剧增,煤矿瓦斯灾害也随之增加,而水力割缝已成为治理瓦斯的主要手段,为了研究顶板巷水力割缝钻孔间相互耦合关系,本文采用COMSOL数值模拟软件,研究了顶板巷割缝的数学模型的初始条件和边界条件、不同角度钻孔割缝耦合关系、相同角度钻孔割缝耦合关系,研究得出:当进行顶板巷水力割缝后,在水平和垂直方向上,钻孔之间存在强烈的耦合效应,并且钻孔相互耦合,增加了瓦斯抽采效率,水力割缝后的煤层具有更好的均匀性和连通性,研究为瓦斯抽采的钻孔间距提供一定理论依据,也避免了大量的工程施工。