工作面动压区穿层钻孔瓦斯抽采技术及其效果分析

为解决突出煤层瓦斯抽采困难,回采过程中仍易造成瓦斯异常涌出,以及底抽巷瓦斯抽采利用率不足的问题,采用FLAC3D数值模拟软件对工作面回采期间超前支承压力分布及塑性区发育情况进行模拟,根据数值模拟结果有针对性地在底抽巷开展动压区瓦斯二次抽采,并通过瓦斯体积分数检测和瓦斯纯量计量对二次抽采效果进行评价。研究结果显示,工作面前方0~7m范围内为塑性区,垂直应力对煤体起到主要的破坏作用,煤体裂隙发育贯通,易于抽采;可将距工作面0~20m、20~60m和60m外分别划分为高效抽采区、有效抽采区和原始抽采区,各区瓦斯体积分数随着与工作面距离的增加而减小,直至进入原岩应力区而稳定;通过对动压区二次抽采瓦斯纯量进行计量可知,采用穿层钻孔对工作面动压区瓦斯开展二次抽采工作能够提高瓦斯抽采效率,减少工作面瓦斯涌出量。

底板穿层钻孔瓦斯抽采技术优化

为提高3#煤层瓦斯抽采效率,优化底抽巷内穿层钻孔瓦斯抽采技术,具体通过注浆、优化封孔提升钻孔密封效果,优化排渣减少钻孔钻进期间瓦斯动力显现,使用常压水扩孔并合理调控抽采管网提升瓦斯抽采效果。工程应用后,3301回风巷底抽巷穿层钻孔瓦斯抽采效率得以显著提高,为巷道掘进及后续采面回采创造了良好条件。

下向穿层钻孔瓦斯抽采技术的应用

为了加大下保护层采煤工作面瓦斯治理力度,解决下保护层采煤工作面回采过程中瓦斯对安全生产的威胁,潘一矿在下保护层工作面开采过程中,利用在被保护层工作面底板抽采巷道内施工下向穿层钻孔抽采保护层瓦斯技术,提高了下保护层工作面的瓦斯抽采率,确保了工作面的安全生产,并对其取得的效果进行了分析总结。

极薄煤层群顶板穿层钻孔瓦斯抽采技术研究

为解决四川盆地杨村铺煤矿采煤工作面瓦斯超限严重问题,运用岩层移动理论和顶板穿层瓦斯抽采方法现场试验,分析了卸压瓦斯的运移路径和富集区域,并优化了抽采参数。结果表明:由于上覆关键层对瓦斯运移具有明显的阻碍作用,最佳抽采位置在关键层下方,现场试验结果与理论分析基本吻合;试验确定了合理的瓦斯抽采参数,有效提高了瓦斯抽采率;消除了工作面瓦斯集聚不安全因素,并实现了瓦斯利用。

新景矿低透气性煤层群邻近层穿层钻孔瓦斯抽采技术

研究新景矿低透气性煤层3107工作面,结合地质条件及UDEC数值模拟确定上覆岩层'三带'分布规律,为邻近层钻孔的终孔布置层位提供依据,采用理论计算方法并结合工作面抽采情况对钻孔布置参数进行优化设计。优化设计后的邻近层钻孔抽采效果明显提高,抽采率提高到72%,上隅角平均瓦斯浓度由0.7%降低到0.38%,下降了46%,回风平均瓦斯浓度由0.65%降为0.32%。为新景矿低透气煤层群瓦斯治理提供了有利的技术保障。

低透气性煤层底板岩巷穿层钻孔瓦斯抽采技术

为了加大高瓦斯矿井瓦斯治理效果,保证煤巷安全掘进,实现抽掘采平衡,在没有合适条件保护层的情况下,优先采用煤层底板岩巷穿层钻孔预抽瓦斯。赵庄矿1307掘进工作面采用这一方法进行瓦斯预抽,原煤瓦斯含量降低至5.2~7.78m^3/t,抽采效果优于顺层钻孔,确保了矿井安全生产。

Y形通风沿空留巷下向穿层钻孔瓦斯抽采技术研究

科学技术的发展为煤炭行业提供了各种各样的机械采煤设备,为相关工作的顺利进行提供了有效帮助,为实现下伏被保护层的卸压瓦斯抽采最大化提供了技术支持。"Y"形通风沿空留巷下向穿层钻孔瓦斯抽采技术是当前适用范围比较广的一种瓦斯抽采技术,在实践过程中对其进行一定的改进,能够有效提高瓦斯的回收率。对"Y"形通风沿空留巷下向穿层钻孔瓦斯抽采技术进行相关分析,结合瓦斯抽采技术的特点,研究应用过程中存在的问题,以期为煤矿挖掘工作的稳定、顺利进行提供帮助。

寺河矿W2303掘进工作面穿层钻孔瓦斯抽采技术研究及应用

为有效保障W2303工作面掘进作业时的安全,确定采用底抽钻孔对煤层的瓦斯进行预抽作业,采用数值模拟方法研究确定了穿层钻孔的倾角合理范围为15°~50°或120°~160°,割缝钻孔能够有效提升瓦斯抽采效果,基于数值模拟结果对瓦斯抽采方案的各项参数进行具体设计。结果表明:水割缝作业能够有效提升瓦斯抽采效率,瓦斯预抽作业完成后,进风巷在掘进期间瓦斯涌出量始终保持在700m3/d,穿层钻孔的预抽作业有效的保障了巷道掘进期间无瓦斯超限现象。

穿层钻孔协同定向长钻孔瓦斯抽采技术在盘城岭矿的应用

以盘城岭煤矿150106运输顺槽为研究背景,针对原来实施的单一顺层定向长钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施所造成的瓦斯抽采效率低下、采掘失调等制约煤矿生产的问题,提出并应用高抽巷向下穿层钻孔协同定向长钻孔瓦斯抽采技术预抽煤巷条带煤层瓦斯,形成了“长抽+短抽”相结合的立体交叉瓦斯抽采模式。经试验论证,瓦斯抽采效果显著提升,能够保证矿井安全高效开采,同时也为其他高瓦斯矿井或瓦斯突出矿井的瓦斯抽采防突提供了技术参考及借鉴。

穿层钻孔瓦斯抽采半径研究

煤层瓦斯压力大、渗透率低等因素增加了瓦斯抽采工作的难度。针对煤层群条件下的穿层钻孔布置问题,以山西某矿为例,通过数值模拟,现场测试方法对瓦斯抽采半径与抽采效果进行了研究。运用COMSOL模拟软件,分析了φ75、φ94、φ113 m直径抽采钻孔与30、60、90、120 d抽采时间条件下的瓦斯压力演化规律。结果表明:φ113 mm直径钻孔的抽采效果最好,但考虑成本因素,最终选取瓦斯抽采钻孔直径为φ94 mm,极限抽采时间为120 d。通过压降法现场测定了山西某矿5#、8#、12#煤层的有效抽采半径随时间的演化趋势。经瓦斯抽采效果评判,消除了矿井煤与瓦斯突出危险性。

穿层定向长钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯技术研究与创新

煤巷消突采取传统穿层掩护方式周期长、工程量大,为确保掘进工作面能够安全高效完成区域防突措施工程,决定开展穿层定向长钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯技术研究,在北二采区6#底板防突巷施工穿层定向长钻孔,替代以往底板防突巷施工穿层钻孔预抽煤层瓦斯的区域防突措施,取得了防突掘进工作面瓦斯超前治理、精准防控、抽采达标的效果,实现了消突与掘进接续的高效衔接。

穿层钻孔煤层段变孔径掏穴卸压增透强化抽采瓦斯技术

为提高预抽煤层瓦斯消突效果,文章提出了一种变孔径的钻孔卸压增透技术,并在下山揭煤钻孔中进行了试验研究。通过对已施工好的下向穿层钻孔实施掏穴扩孔后,实际钻进出煤量相应增加,钻孔的卸压影响范围增大,钻孔周围的煤体变形和透气性增大,抽采瓦斯效果显著提高,值得在低透气性高瓦斯突出煤层消突实践中推广应用。

祁南矿网格式上向密集穿层钻孔结合顺层钻孔抽采瓦斯技术

为消除祁南矿突出煤层危险性,从实施步骤到底板巷的选择、穿层孔和顺层孔的具体设计,详细阐述了网格式上向密集穿层钻孔结合顺层钻孔抽采瓦斯模式,在713工作面进行了效果考察,有效降低了煤层瓦斯含量,消除了72煤层的突出危险性,解决了突出煤层的安全开采问题。

“三软”突出煤层穿层钻孔水力压裂增透抽采瓦斯技术研究

告成煤矿为煤与瓦斯突出矿井,其主采二1煤层为突出煤层,且较难抽放。为有效解决低透气性突出煤层瓦斯治理难题,开展了穿层钻孔水力压裂增透抽采瓦斯技术研究。研究表明:穿层钻孔水力压裂可显著提高煤层透气性,并使瓦斯抽采浓度及纯量大大增加,有效解决了低透气性煤层瓦斯难以抽采的问题,可作为高瓦斯矿井、突出矿井瓦斯治理的常规手段之一。

高瓦斯突出煤层底抽巷穿层钻孔动压瓦斯二次抽采技术及应用

为解决高瓦斯突出煤层采动卸压瓦斯涌入采掘作业空间容易造成瓦斯超限和底板岩巷利用率低的问题,使用数值模拟和现场应用方法研究工作面前方煤体瓦斯在动压影响下的高效抽采技术。结果表明:根据现场瓦斯体积分数监测将工作面前方煤体分为高效抽采区、有效抽采区和原始抽采区;高效抽采区在工作面前方20 m以内,平均瓦斯抽采体积分数为30%以上;有效抽采区瓦斯抽采受到动压影响,抽采体积分数随着与工作面距离增大而波动下降;原始抽采区范围为50~60 m以远,钻孔瓦斯体积分数基本稳定在10%以下,受采动影响较小;高瓦斯突出煤层底抽巷穿层钻孔动压瓦斯二次抽采技术在12110采面中抽巷应用效果较好,动压区抽采钻孔数量为非动压区的5%~10%,但月抽采量最高可达到非动压区月抽采量的74.01%。

松软煤层群穿层钻孔全程筛管下放瓦斯抽采技术

针对松软煤层群穿层钻孔施工过程中成孔率低、易塌孔堵塞瓦斯抽采通道、抽采效果差等问题,分析了穿层钻孔全程筛管下放瓦斯抽采技术原理及施工工艺,并在神华宁煤集团石炭井焦煤公司进行了现场试验,结果表明：全程筛管下放瓦斯抽采技术在松软煤层群穿层钻孔中的钻孔施工成孔率达到100%,筛管下放成功率为93%;相比未下放筛管瓦斯抽采技术,单孔平均瓦斯抽采浓度提高了0.2 -3. 5 倍,平均瓦斯抽采流量提高了0. 7-7. 2 倍.该技术在穿层钻孔瓦斯抽采中的应用提高了钻孔成孔率,保证了钻孔瓦斯抽采效果.

马兰矿保护层开采定向长钻孔卸压瓦斯抽采技术研究

针对马兰矿保护层开采过程中工作面瓦斯超限,现有常规钻进方式能力小,抽采效果差,严重影响回采效率的问题,设计了定向长钻孔瓦斯抽采技术方案。首先介绍定向钻孔原理和施工流程,并动态监测了钻探后,矿井瓦斯实际抽采浓度与纯量;实践表明,采用定向长钻孔瓦斯抽采技术与常规底板卸压钻孔抽采技术相比,瓦斯抽采效果更好的是定向长钻孔瓦斯抽采技术,大幅提升瓦斯抽采量,有效治理保护层开采卸压瓦斯,为工作面的安全回采提供了技术保障。

穿层钻孔掏穴增透强化抽采瓦斯技术研究

为提高预抽煤层瓦斯消突效果,在底板巷穿层钻孔中进行了掏穴增透强化抽采技术试验。掏穴钻孔二次扩孔过程中,加大了对周围煤体的扰动,煤体的膨胀变形增大,煤体卸压更加充分,透气性也随之增大,预抽瓦斯效果显著提高。钻孔掏穴后风排瓦斯量有明显增长趋势,平均风排瓦斯量是掏孔前的2.5倍。掏穴增透有效影响半径可以达到5m。钻孔平均瓦斯浓度由3.4%增至20.5%,瓦斯抽采纯量是普通钻孔的4.8倍。掏穴增透强化抽采技术简单易行且效果显著,为提高瓦斯抽采效果提供了一种行之有效的方法,值得推广应用。

高瓦斯厚煤层穿层钻孔瓦斯抽采方案模拟优化

针对五阳煤矿02工作面钻孔布置盲目、瓦斯抽采效率低等问题。建立了含瓦斯煤体的气-固-损伤耦合数学模型,并将其导入COMSOL中,模拟了穿层钻孔瓦斯抽采时不同钻孔间距下瓦斯抽采效果。结果表明:钻孔间距为6 m时,在规定时间范围内的瓦斯体积分数和压力都能达到安全要求。现场应用后,瓦斯抽采体积分数和纯量呈现先上升后下降的趋势,在整个监测期间最大抽采瓦斯体积分数为49.15%,最大抽采纯量为5.95 m^(3)/min,瓦斯抽采效果良好,避免了02工作面回采过程中煤与瓦斯突出的危险。

侧向电阻率视频成像测井技术在上向穿层瓦斯抽采孔中的应用研究——以平煤股份十三矿己_(15-17)-11110工作面中间低抽巷穿层钻孔为例

岩巷穿层钻孔既是抽采煤层瓦斯的主要通道,其中蕴藏的地质信息也是恢复煤层形态、预测矿井开采地质条件的重要依据。碎软较难抽采煤层区上向穿层无心钻进的孔壁稳定性差,钻孔轨迹难以控制,允许孔中测井的时间短,影响瓦斯均匀抽采和煤巷条带地质透明化。以平煤股份十三矿己_(15-17)-11110工作面中间低抽巷上向孔为例,运用矿用侧向电阻率视频成像测井技术,研究了钻孔坍塌规律和测井方式与测井参数选择,依托瓦斯抽采孔测井信息预测了工作面煤层厚度与断层。结果表明,煤层厚度越大,或者钻孔与煤层间夹角越小,涉煤段就越长,塌孔时间就越短;与裸眼测井相比,隔管测井取得的自然伽马值不仅能够对钻孔轨迹进行精准控制,而且在工作面内预测了已被回采证实的3条隐伏断层及其伴生的2个煤厚带。研究成果对于高瓦斯突出矿井煤与瓦斯协调开采具有重要的现实指导意义。