顶板瓦斯高抽巷合理抽放负压数值模拟研究

顶板瓦斯高抽巷的抽采效果与抽放负压直接相关。结合阳煤三矿K8206大采长综放面顶板瓦斯高抽巷实际抽采效果,通过数值模拟与现场实测数据分析,得出顶板瓦斯高抽巷抽采正常期最优抽放负压,以期对高瓦斯矿区顶板瓦斯高抽巷的合理抽放参数确定提供科学依据,实现矿井的煤与瓦斯安全高效共采。

基于能量场理论的高瓦斯综放面高抽巷合理布置层位研究

为了确定高瓦斯综放工作面高抽巷的合理布置层位,分析了采场覆岩能量场、裂隙场及瓦斯流场的相关关系,认为三场之间具有空间上的一致性,据此提出了基于能量场理论计算高抽巷合理布置层位的方法,给出了计算路安矿区高抽巷位置的理论计算表达式。通过现场应用实例验证表明,基于能量场理论计算确定的高抽巷合理布置层位与实测结果一致,说明该方法具有较好的现场适用性。

东曲矿28202工作面高抽巷抽放瓦斯技术试验研究

针对西山煤电集团东曲矿工作面绝对瓦斯涌出量不断增大、瓦斯经常达到临界报警范围,而现有的通风方法和钻孔抽放方式已不能有效解决瓦斯超限问题,以东曲矿+860 m水平高瓦斯工作面为研究对象,采用高抽巷抽放瓦斯技术在28202工作面进行了现场试验研究,对其抽放效果和经济效益进行了分析,为最终确定合理的高抽巷位置提供了依据。

高瓦斯易自燃工作面高抽巷瓦斯抽采与采空区遗煤自燃相互影响研究

为了实现瓦斯与煤自燃两大灾害的联合防治,首先对布置高抽巷条件下瓦斯与遗煤自燃多因素相互影响关系进行了理论分析和归纳总结。结合淮南潘二煤矿11223高瓦斯易自燃工作面,建立了带有高抽巷的物理模型,利用UDF编译了本煤层与邻近层瓦斯涌出源项、采空区三维孔隙率和低温条件下煤氧化反应氧气消耗速率。在此基础上,分析了高抽巷布置参数和抽采参数以及工作面风量对高抽巷瓦斯抽采效果和采空区自燃带分布相互影响的规律。结果表明,当工作面风量为2 000 m^3/min,高抽巷布置在顶板上方40 m时,高抽巷瓦斯抽采浓度和纯量分别达32.3%和29.07 m^3/min,占总瓦斯涌出量的69.71%,同时能满足实际防火的要求。研究结果可为类似条件下高抽巷最佳施工与抽采参数提供借鉴。

高抽巷布置方式对采空区瓦斯抽采效果影响研究

针对镇城底矿1301采煤工作面回采过程中瓦斯涌出量较大、回风隅角瓦斯浓度时有超标的问题,对瓦斯高抽巷布置方式进行了详细分析,确定了倾向高抽巷的布置方式。通过对瓦斯高抽巷与工作面不同距离情况下瓦斯抽采效果以及回风隅角瓦斯浓度的对比分析,发现倾向高抽巷与工作面的距离为144m时,瓦斯抽采效果最好,可有效解决工作面瓦斯浓度超标问题。

代替高抽巷瓦斯地面水平井抽采技术

针对余吾煤矿待采工作面煤层瓦斯超限问题,为解决高抽巷掘进工程量大、投入大、成本高等问题,采用了煤层顶板水平井代替高抽巷抽采瓦斯技术,利用ZJ40石油钻机和E-link电磁波无线随钻测量定向仪器,在煤矿N2202工作面实施了2口多分支水平井。成井后,地面建立负压泵站抽吸瓦斯混合气。结果表明,工作面平均产量达到1.0万t/d,抽采瓦斯混合气5.00万m3/d。研究成果实现了地面水平井抽采代替高抽巷瓦斯,为瓦斯抽采提供了新的技术方法,不仅降低了费用,而且还提高了生产过程中的安全系数,具有巨大的经济效益和生产价值。

高瓦斯矿井抽采方式的选择研判

顺层钻孔递进掩护采前抽采法钻孔布置方法:从上区段工作面机巷向邻近工作面煤层施工顺层长钻孔,预抽钻孔控制范围内的瓦斯;消除钻孔控制区域的突出危险性后,在留有10~15m预抽超前距的前提下施工工作面腰巷;然后在腰巷中继续向工作面下部煤体施工顺层长钻孔,消除钻孔控制区域的突出危险性后,在留有10~15m预抽超前距的前提下施工工作面机巷;风巷、切眼均处于预抽范围内,可直接施工。

煤矿采空区瓦斯治理技术研究

为了解决采空区瓦斯积聚问题,分析了瓦斯尾巷、瓦斯抽放管和瓦斯高抽巷3种方法,将理论分析和数值模拟相结合,研究不同瓦斯抽放情况下采空区内瓦斯分布情况和风流运移规律。研究得出:采空区漏风位置主要集中在进风巷附近,在瓦斯抽放设计时,需要在进风巷侧设置挡风墙;当进行采取瓦斯尾巷、瓦斯抽放管和瓦斯高抽巷抽放瓦斯时,抽放口越靠近采空区,造成采空区的漏风量以及漏风速度越大,致使采空区遗煤发生氧化的范围越大,增大了采空区自然发火的危险性,因此需要注意进风侧以及瓦斯抽放口位置处自然发火的危险。研究对降低上隅角瓦斯浓度以及采空区自然发火灾害提供了借鉴。

动压穿层巷道锚注加固支护试验研究

针对塔山煤矿8104工作面内错瓦斯高抽巷倾斜段穿层巷道在掘进期间围岩破坏严重的问题,研究分析了穿层巷道围岩破坏机理,提出了巷道锚注加固支护方案,经过理论研究和实践表明,在8103工作面跨采动压影响下,瓦斯高抽巷道穿层段顶底板相对移近量最大值为140.57mm,两帮相对移近量最大值为102.52mm,巷道严重变形情况得到有效控制,取得了显著的安全经济效益。

突出煤层分叉上邻近层瓦斯涌出防治技术探讨

尚庄煤矿开采单一B4突出煤层,390工作面B4煤层分叉为B4a煤层和B4b煤层,设计开采下分层B4a煤层。为有效预防390工作面回采期间上邻近B4b煤层瓦斯异常涌出,采用钻孔循环探测方法,探测工作面前方40 m范围内的煤层层间距及构造赋存情况,对构造区域采取强化支护方案,当工作面与B4b煤层层间距小于5 m时,补充B4b煤层消突措施。同时,采用高抽巷抽采B4a煤层、B4b煤层卸压瓦斯,防止回采过程邻近层瓦斯大量涌出和工作面回风隅角瓦斯超限。通过采取综合治理措施,390工作面回风瓦斯浓度稳定在0.1%~0.38%之间,保证了工作面安全生产。